未來的星際夢幻之旅(2002/10/17)
晴朗無月的夜晚,我們抬頭仰望天際,當看到繁星點點一眨眨的,好像在向我們呼喚。自遠古以來,人類的祖先就已強烈地感應到這種呼喚──飛向遙遠神祕的星空,一窺浩瀚宇宙的奧祕,這可說是人類最古老浪漫的夢想之一。
1967年4月12日,蘇聯的賈加林駕駛「東方一號」太空船首先進入地球軌道,並以108分鐘繞行地球一周,這是人類首次真正進入太空,八年後的1969年7月21日,美國太空人阿姆斯壯駕駛「老鷹號」登月小艇終於成功地站在月球表面。月球距離地球僅有三十八萬公里,太空人就花了四天三夜的時間才能抵達,然而「要是有一天」!-人類能夠離開我們的太陽系,駛向茫茫的星際大海,作為一個宇宙時代的哥倫布,到我們銀河系內去探險的話,將會遭遇到一個極其可怕而頭痛的問題-距離,也就是星際之間所相隔的空間,實在浩瀚到令人無法想像,例如在

未來的星際旅行,將會踫到一個極其可怕的問題--距離!

我們銀河系內一千多億顆恆星中,距離我們太陽最近的為南半球半人馬座的主星「南門二」,它距離我們大約有40000000000000公里!相當於4.3光年,這是地球與太陽距離一億五千萬公里的二十七萬倍,或是冥王星與太陽距離五十九億公里的七千倍!現在人類雖已登陸月球,但南門二卻比月球還要遠一億多倍!!目前已成為第一個離開太陽系的人造物體-先鋒十號太空船,以每秒十九公里的速度遠離太陽系,以這速度想要到達南門二的話,大約要費時「六萬八千年」之久!以人類有限的生命如何支撐這樣長久的時間?太空船的動力為何?可能遭遇那些困難?未來有何突破性的解決之道?這些都是科學家目前正在探究的問題!

一般而言,人的壽命能活到一百多歲就算是高壽了,即使是以前號稱「萬歲」的皇帝,也不夠活到抵達南門二,因此未來的太空星際之旅,首先要從提昇太空船的速度著手,起碼要在人一生的時間內,能抵達像南門二這樣鄰近的恆星方可,如此我們可徵選些十六歲左右、基因良好、身體健康的青少年,施以基本科學和太空飛行的訓練,讓他們在二十歲的時候出發,經過漫長的飛行後抵達4.3光年外,半人馬座的南門二,屆時他們都已五、六十歲了,可以進行調查探測的工作,並將所得結果傳回地球而完成任務。對於距離較遠的星球,就必須採用愚公移山式的「多世代接力」星際航行,我們可以從各行各業中挑選八十個精英作為基本成員,在一個巨大而自給自足的太空船內,進行此種延綿世代的旅程。在太空船飛行的期間,一代接一代的在船上生於斯、長於斯、死於斯,直到抵達目的地為止,但必須遵守兩項規定:一是女人必須等到三十五、六歲才能生育,二是一個人只能生兩個孩子,如此才有助維持封閉式人口基因的多樣性,此種模式運作正常的話,可以維持一千年以上,足以進行太陽系鄰近恆星太空探險的任務。

對於太空船的動力來源,太空總署以往所使用的火箭都是必須先燃燒一段時間的化學火箭昇空,以擺脫地球引力的束縛,然後飄過外太空前往目的地,或掃過最近的行星以取得加速度。化學燃料火箭一般言之速度既慢又笨重,在太陽系範圍內還可勉強使用,但對於星際航行就會讓外星人笑我們「有夠爛了!」。目前太空總署為了提昇探測太陽系內較遠行星的能力,正在研發核子動力的太空船,利用核分裂或核融合的能源系統,能夠持續數用提昇太空船的動能,

構思中的大型太空船,可說是一個自給自足的人工都市,以進行對鄰近恆星的探險任務

加快太空船的飛行速度,此一新技術可使探測冥王星所需十七年的時間減半,但此種形式的火箭尚不足以跨越星際,而未來真正能在銀河系內進行星際之旅的,則需超強力的引擎始足擔以此重任,目前科學家已經提出有離子火箭、氫融合脈衝火箭、星際衝壓火箭等形式,最理想的則為利用物質與反物質結合時,會互相湮滅而產生巨大的純能量-光子,作為推動火箭的動力,此種能源的效率高、速度快,而為夢幻般最理想的星際太空船。

談到夢幻,有些物理學家曾經提出一個有趣的問題:能否不透過重力崩塌和黑洞等極端的過程,而能將時空「摺曲」起來,以達到超越時空的目的。著名的電視影集「星際爭霸戰」中企業號太空船所使用的「摺曲引擎」(Warp drive),正是基於這種構思而發展出致極的動力,它能以「超光速」馳騁於星系之間,進行夢幻般的飛行。

「星際爭霸戰」中另一迷人的情節,就是所謂的「空間移轉」,也就是在某一處讓物質解體,然後在它處再重新組合,此種科技最高的展現就是將太空船上的乘員瞬間移轉到另一星球的表面,「絕對不可能的!」,你或許會大聲地喊出!然而澳洲的一個研究小組在今年六月,成功的藉由「量子糾結」技術,將光學通訊系統一端的雷射光束解體,然後在一公尺外重構此雷射光束,實現了「空間移轉」的理論,將科幻小說的內容具體展現。當然,目前只是將雷射光束內的光子進行空間移轉,並不能進行物質間的空間移轉,由於人體是由無數個原子所組成,所以想要空間移轉目前可說是不可能的任務,但這僅是剛開始,就像萊特兄弟最初離地昇空的飛機一樣。眼光放遠一點,三、五千年後,星際航行的引擎及空間移轉的技術,可能進步到連目前科幻小說都難以想像的地步,不相信嗎?咱們等著瞧!!^__^