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離子推進器

可(ke)行性：數年后(hou)或將(jiang)實現。

傳統的(de)(de)(de)(de)火箭(jian)(jian)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)通(tong)過尾部噴出高(gao)速(su)的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)實現向前推進(jin)的(de)(de)(de)(de)。離(li)(li)子(zi)推進(jin)器也是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)采(cai)用同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)噴氣式原(yuan)理，但是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)它并不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)采(cai)用燃料(liao)燃燒而排出熾(chi)熱的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)，它所噴出的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)束帶電粒子(zi)或是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)離(li)(li)子(zi)。它所提(ti)供的(de)(de)(de)(de)推動力或許相對較(jiao)弱(ruo)，但關鍵的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)這種(zhong)離(li)(li)子(zi)推進(jin)器所需要的(de)(de)(de)(de)燃料(liao)要比普通(tong)火箭(jian)(jian)少得多。只(zhi)要離(li)(li)子(zi)推進(jin)器能(neng)夠長(chang)期保持性(xing)能(neng)穩定(ding)，它最終將(jiang)能(neng)夠把太空(kong)飛船加速(su)到(dao)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)速(su)度。

相(xiang)關技術(shu)目前已(yi)經(jing)應(ying)用到(dao)(dao)一些太(tai)空飛船上，比如(ru)(ru)日本的(de)(de)“隼鳥”太(tai)空探測(ce)器(qi)和(he)歐洲的(de)(de)“智能1號”太(tai)空船等(deng)，而(er)且技術(shu)已(yi)經(jing)取(qu)得了很大(da)(da)的(de)(de)進(jin)(jin)步(bu)。未來最有希望成為更遠外太(tai)空旅行飛船推(tui)進(jin)(jin)器(qi)的(de)(de)可能就(jiu)是VASIMR等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)火(huo)箭。這(zhe)種(zhong)火(huo)箭與一般的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)推(tui)進(jin)(jin)器(qi)稍有不同。普通的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)推(tui)進(jin)(jin)器(qi)是利用強(qiang)大(da)(da)的(de)(de)電(dian)磁場來加速離(li)子(zi)(zi)(zi)體，而(er)VASIMR等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)火(huo)箭則是利用射頻(pin)發(fa)生(sheng)器(qi)將(jiang)離(li)子(zi)(zi)(zi)加熱(re)到(dao)(dao)100萬(wan)攝氏度(du)。在強(qiang)大(da)(da)的(de)(de)磁場中，離(li)子(zi)(zi)(zi)以固定的(de)(de)頻(pin)率(lv)旋轉(zhuan)，將(jiang)射頻(pin)發(fa)生(sheng)器(qi)調諧到(dao)(dao)這(zhe)個(ge)頻(pin)率(lv)，給(gei)離(li)子(zi)(zi)(zi)注入特強(qiang)的(de)(de)能量(liang)，并(bing)不斷增(zeng)加推(tui)進(jin)(jin)力。試(shi)驗(yan)初步(bu)證明，如(ru)(ru)果(guo)一切順利，VASIMR等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)火(huo)箭將(jiang)能夠推(tui)動載(zai)人飛船在39天(tian)內到(dao)(dao)達火(huo)星。

核子脈沖推進器

可行性：非常有可能實現，但危險性很大。

在(zai)這(zhe)十項技術(shu)中，在(zai)普通人看來(lai)，最(zui)危險、最(zui)不計(ji)(ji)(ji)(ji)后果的(de)一項應該是(shi)核(he)(he)子脈(mo)沖推(tui)進(jin)(jin)技術(shu)。核(he)(he)子脈(mo)沖推(tui)進(jin)(jin)技術(shu)的(de)基本思想(xiang)就(jiu)是(shi)，在(zai)推(tui)進(jin)(jin)火箭的(de)尾(wei)部(bu)定(ding)期(qi)扔出(chu)(chu)一個核(he)(he)彈，用作推(tui)動力的(de)來(lai)源(yuan)。這(zhe)個匪夷所思的(de)想(xiang)法(fa)，卻恰恰是(shi)美國(guo)國(guo)防部(bu)高級研(yan)究計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)署提出(chu)(chu)的(de)。高級研(yan)究計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)署的(de)這(zhe)項研(yan)究計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)代號(hao)為(wei)“獵戶座計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)”，是(shi)1955年美國(guo)實實在(zai)在(zai)考(kao)慮(lv)過的(de)一項計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)。計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)研(yan)究一種適合快速星際旅行(xing)的(de)推(tui)進(jin)(jin)方案。在(zai)高級研(yan)究計(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)署最(zui)終拿出(chu)(chu)的(de)方案中，推(tui)進(jin)(jin)火箭被設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)成一個巨(ju)大的(de)減(jian)震器，而且(qie)還有厚重的(de)輻(fu)射(she)屏蔽用于保護乘客的(de)安(an)全。

這(zhe)個(ge)方案(an)看起來可(ke)行(xing)，但它(ta)可(ke)能會對大(da)氣(qi)層造成嚴重的輻(fu)射問題。因此，到(dao)20世紀60年(nian)代(dai)該計劃最終未能真正(zheng)實施。盡管(guan)存在(zai)許多擔憂(you)，仍(reng)然(ran)有人在(zai)繼續研究核子脈(mo)沖推進(jin)技術。理(li)論上講，核彈動力(li)飛船速(su)度(du)可(ke)以(yi)達到(dao)10%的光速(su)。以(yi)這(zhe)樣的速(su)度(du)到(dao)達最近的恒(heng)星可(ke)能需要(yao)40年(nian)。

核聚變動力火箭

可行性：有可能(neng)，但最少要數十年之后。

依(yi)靠核(he)動力的(de)太空飛行技術并不是只有核(he)子脈(mo)沖(chong)推(tui)進器，還有其他的(de)核(he)能利(li)用方式。比如，在火箭上安裝(zhuang)一個裂變(bian)反(fan)應堆(dui)，利(li)用裂變(bian)反(fan)應堆(dui)提供(gong)熱量噴(pen)射(she)氣體，從(cong)而產生(sheng)推(tui)動力。不過，這種核(he)裂變(bian)動力火箭與核(he)聚變(bian)動力火箭相比，仍(reng)有很大的(de)差距。

在(zai)核聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)(fan)應中(zhong)(zhong)，核子被迫進(jin)(jin)行聚(ju)(ju)(ju)合(he)從(cong)而產生巨大(da)的能(neng)量。大(da)多(duo)數的聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)(fan)應堆(dui)都是利用(yong)托(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬克(ke)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)將燃料限制在(zai)一個磁(ci)(ci)場(chang)之中(zhong)(zhong)來(lai)驅動聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)(fan)應的。但是，托(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬克(ke)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)太重，并不適合(he)用(yong)于火(huo)(huo)(huo)箭之上。因此，核聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)動力火(huo)(huo)(huo)箭必須要采用(yong)另一種(zhong)觸發(fa)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)的方(fang)法，即慣性約束核聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)。這種(zhong)設計以高能(neng)光(guang)束(通(tong)常(chang)是激光(guang))來(lai)代替托(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬克(ke)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)中(zhong)(zhong)的磁(ci)(ci)常(chang)當聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)(fan)應發(fa)生后，磁(ci)(ci)場(chang)再引導熾熱離(li)子噴向火(huo)(huo)(huo)箭尾(wei)部(bu)，實(shi)現核聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)火(huo)(huo)(huo)箭的推進(jin)(jin)力。

布薩德噴氣式引擎

可(ke)行性(xing)：存(cun)在巨大技術挑(tiao)戰。

所有推進火(huo)箭(jian)，包括上(shang)述的(de)(de)(de)核(he)聚(ju)變動力火(huo)箭(jian)，都存在(zai)一個相同的(de)(de)(de)關鍵難(nan)題。為了實(shi)現更(geng)快、更(geng)遠(yuan)的(de)(de)(de)目標，火(huo)箭(jian)上(shang)必須要(yao)攜帶更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)燃料(liao)，更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)燃料(liao)必然會增加火(huo)箭(jian)的(de)(de)(de)重量，進而(er)會減(jian)小推進力。如(ru)果想實(shi)現星際間旅(lv)行(xing)，就必須要(yao)避免這(zhe)種情況(kuang)。于是，1960年，物理(li)學家(jia)羅(luo)伯特-布薩德提出了一種噴氣式(shi)引擎，布薩德噴氣式(shi)引擎或(huo)許可以解決這(zhe)一難(nan)題。

布薩(sa)(sa)德噴氣式引擎原(yuan)理和上述(shu)核聚變動(dong)力火箭一樣(yang)，但是(shi)它并(bing)不(bu)需要(yao)(yao)攜(xie)帶足(zu)夠的(de)核燃(ran)料(liao)(liao)。它首(shou)先是(shi)將周(zhou)圍(wei)太空中的(de)氫(qing)物質(zhi)進行(xing)電離后，然后利(li)用(yong)強大(da)的(de)磁場(chang)吸收這些氫(qing)離子作為燃(ran)料(liao)(liao)。雖然布薩(sa)(sa)德噴氣式引擎方案沒有上述(shu)核聚變動(dong)力火箭中的(de)反應堆問題，但是(shi)它所面臨的(de)問題是(shi)磁場(chang)大(da)小(xiao)的(de)問題。由于星(xing)際(ji)空間中氫(qing)物質(zhi)很少(shao)，因此它的(de)磁場(chang)必須要(yao)(yao)足(zu)夠大(da)才可行(xing)，甚至要(yao)(yao)延伸到數千(qian)公里之外。除(chu)非是(shi)發射前(qian)進行(xing)精密的(de)計算，設計出飛(fei)(fei)船(chuan)飛(fei)(fei)行(xing)的(de)精確軌道，這樣(yang)就(jiu)不(bu)用(yong)攜(xie)帶多(duo)余的(de)燃(ran)料(liao)(liao)，也不(bu)再需要(yao)(yao)巨大(da)的(de)磁常不(bu)過這種想法又出現一個弊(bi)端，那就(jiu)是(shi)飛(fei)(fei)船(chuan)必須要(yao)(yao)按既定(ding)軌道飛(fei)(fei)行(xing)，不(bu)得(de)(de)偏離，而且從其(qi)他(ta)星(xing)球返程則變得(de)(de)更加困(kun)難。

太陽帆推進技術

可(ke)行性：完全有(you)可(ke)能，但適應空間有(you)限。

這(zhe)是另一項不需要攜帶足(zu)夠(gou)燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)技(ji)術，因而理論上(shang)講也可(ke)達到極高的(de)(de)(de)(de)速度，不過它往往需要一個時間過程才可(ke)完成這(zhe)一目(mu)標。與(yu)傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)利用風力進行(xing)(xing)(xing)航行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)帆船(chuan)相比，太陽(yang)帆是從太陽(yang)光(guang)線中吸取(qu)能量。目(mu)前，太陽(yang)帆推進技(ji)術已(yi)在地球的(de)(de)(de)(de)真空室內取(qu)得試(shi)(shi)驗(yan)成功。然而，在太空軌道(dao)上(shang)實施相關試(shi)(shi)驗(yan)則以不幸而告終。比如，2005年，世界上(shang)最大的(de)(de)(de)(de)業余太空科學組(zu)織美國行(xing)(xing)(xing)星協會研制了一艘名(ming)為“宇宙1號”的(de)(de)(de)(de)太空飛船(chuan)，它的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)帆運載火箭因故障而墜(zhui)毀。

盡管在技術的(de)(de)(de)(de)萌芽階段出現(xian)許多問題，但是太(tai)陽帆仍然是一個非常有希望的(de)(de)(de)(de)未(wei)來太(tai)空技術。至少(shao)它可(ke)(ke)以保(bao)證在太(tai)陽系內飛行，太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)光線可(ke)(ke)以為它提供(gong)最強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)推進(jin)力。將來，人類將可(ke)(ke)能會主要利用太(tai)陽能實現(xian)星(xing)際間旅行。

磁場帆推進技術

可行性(xing)：只適(shi)合相對較(jiao)近距離太空旅行，如太陽系(xi)內。

與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽帆不同的(de)(de)(de)是，磁場帆是由太(tai)(tai)陽風(feng)提供(gong)推動力，而(er)不是由光線提供(gong)推動力。太(tai)(tai)陽風(feng)是一(yi)種擁有(you)自己磁場的(de)(de)(de)帶電(dian)粒(li)子流。科學家提出，在太(tai)(tai)空(kong)飛船(chuan)周(zhou)圍制造一(yi)個(ge)與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽風(feng)磁場相排斥的(de)(de)(de)磁場，這樣(yang)就可利用磁場的(de)(de)(de)排斥力推動太(tai)(tai)空(kong)飛船(chuan)飛行。與(yu)(yu)此相近(jin)的(de)(de)(de)相關技術還有(you)“太(tai)(tai)空(kong)蛛網(wang)”技術，這種技術就是在太(tai)(tai)空(kong)飛船(chuan)周(zhou)圍延伸(shen)出一(yi)個(ge)帶正電(dian)的(de)(de)(de)電(dian)網(wang)，這樣(yang)的(de)(de)(de)電(dian)網(wang)可以與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽風(feng)中的(de)(de)(de)大量的(de)(de)(de)陽離子相排斥，從而(er)獲得(de)推進(jin)力。

不(bu)管是(shi)磁場帆，還是(shi)“太空蛛網”技術，都是(shi)在利(li)用(yong)磁場進行(xing)“沖浪”，磁場力使得太空船能夠改(gai)變(bian)軌道(dao)，甚至駛離(li)行(xing)星際空間(jian)(jian)。然而，太陽(yang)(yang)帆和磁場帆都不(bu)適合(he)恒星間(jian)(jian)旅行(xing)。當它們遠離(li)太陽(yang)(yang)時(shi)，光線和太陽(yang)(yang)風(feng)的強度都急劇下(xia)降。因此，在太陽(yang)(yang)系外，它們沒有足夠的動(dong)力駛往其它恒星。

激光動力推進器

可行性：存在極(ji)大的技術(shu)挑戰(zhan)。

既然太(tai)陽(yang)不足以(yi)推(tui)(tui)(tui)動恒星(xing)際太(tai)空飛(fei)船(chuan)，于是(shi)(shi)(shi)有(you)科學家提出了(le)激(ji)光動力推(tui)(tui)(tui)進器技(ji)(ji)術(shu)(shu)，利(li)(li)用一(yi)(yi)束(shu)強大(da)的(de)(de)激(ji)光將飛(fei)船(chuan)推(tui)(tui)(tui)向太(tai)空，其中一(yi)(yi)項技(ji)(ji)術(shu)(shu)就是(shi)(shi)(shi)“激(ji)光燒(shao)(shao)蝕”技(ji)(ji)術(shu)(shu)。所謂的(de)(de)“激(ji)光燒(shao)(shao)蝕”就是(shi)(shi)(shi)利(li)(li)用強大(da)的(de)(de)激(ji)光來燒(shao)(shao)蝕飛(fei)船(chuan)尾部的(de)(de)特(te)(te)殊(shu)金屬，金屬逐漸蒸(zheng)發(fa)形成蒸(zheng)汽從而提供推(tui)(tui)(tui)進力。另一(yi)(yi)種相似(si)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)就是(shi)(shi)(shi)由物理學家和科幻(huan)小說家格里高利(li)(li)-本福(fu)德(de)所提出的(de)(de)太(tai)陽(yang)帆技(ji)(ji)術(shu)(shu)，就是(shi)(shi)(shi)在太(tai)空飛(fei)船(chuan)上安裝一(yi)(yi)種太(tai)陽(yang)帆，太(tai)陽(yang)帆上涂有(you)一(yi)(yi)層特(te)(te)殊(shu)的(de)(de)油(you)漆。從地(di)面之上發(fa)送微波束(shu)，微波束(shu)“燃燒(shao)(shao)”特(te)(te)殊(shu)油(you)漆中的(de)(de)分子(zi)從而產生推(tui)(tui)(tui)進力。這種技(ji)(ji)術(shu)(shu)或許(xu)將使得行星(xing)際間旅行更快。

激光(guang)動力推進技術也存在許多(duo)(duo)重大(da)挑戰(zhan)。首先，激光(guang)束(shu)必(bi)須要(yao)(yao)精確聚焦于飛船之下，即使距離再遠，激光(guang)束(shu)都不能(neng)有(you)絲毫誤差(cha)。否則，飛船會因為得(de)不到足夠(gou)的(de)能(neng)量(liang)而墜毀。其次，激光(guang)束(shu)生成(cheng)設施的(de)功(gong)率必(bi)須要(yao)(yao)超(chao)級強大(da)。在某(mou)種(zhong)情況下，它所需(xu)要(yao)(yao)的(de)能(neng)量(liang)可能(neng)會比人類目(mu)前(qian)所有(you)的(de)能(neng)量(liang)輸(shu)出還(huan)要(yao)(yao)大(da)得(de)多(duo)(duo)。

時空扭曲技術

可行性：不太可能。

1994年(nian)，威爾(er)士大學物(wu)理學家米古爾(er)-阿爾(er)庫比列提(ti)出了星(xing)際物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)利用技術。在(zai)這種設(she)想中，飛(fei)船推進力主要由一種至今未被發現的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)--“外(wai)星(xing)”物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)提(ti)供(gong)。這是一種粒子，具有(you)負質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)和(he)負壓力。它可(ke)以扭(niu)曲時空，從(cong)而(er)使飛(fei)船快速接近前方的(de)(de)空間，而(er)后方的(de)(de)空間在(zai)不(bu)斷擴張(zhang)。飛(fei)船就好(hao)像(xiang)處于一個不(bu)斷膨脹的(de)(de)泡泡中，可(ke)以飛(fei)得比光速快，而(er)且不(bu)會(hui)違背相(xiang)對論的(de)(de)原理。

然而，阿爾庫比列(lie)的(de)(de)(de)技術思想存在許(xu)多問題。首先(xian)，為(wei)了維持(chi)這(zhe)種(zhong)時空扭曲，需要(yao)巨大(da)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)，這(zhe)種(zhong)能(neng)量(liang)或(huo)許(xu)會比整個宇宙(zhou)的(de)(de)(de)全部能(neng)量(liang)都(dou)要(yao)大(da)。其次，這(zhe)種(zhong)驅動器可能(neng)會釋放出大(da)量(liang)的(de)(de)(de)輻射物(wu)，嚴重威脅飛船乘客的(de)(de)(de)生(sheng)命安全。此外(wai)，關于這(zhe)種(zhong)外(wai)星(xing)物(wu)質是否存在，至今未(wei)有定論。因(yin)此，從(cong)物(wu)理(li)學上講，很難實現這(zhe)種(zhong)扭曲的(de)(de)(de)泡泡。

蟲洞利用技術

可(ke)行性(xing)：完全不可(ke)能(neng)。

既然(ran)有(you)人(ren)可以(yi)想(xiang)到時空(kong)扭曲，于是(shi)(shi)(shi)就有(you)其他(ta)科學家想(xiang)到了時空(kong)隧道。他(ta)們(men)認為，或許利用蟲洞可以(yi)實現這(zhe)一(yi)想(xiang)法。蟲洞的(de)概念是(shi)(shi)(shi)由美(mei)國(guo)著名物理學家約翰-威勒爾提出的(de)，意思是(shi)(shi)(shi)宇宙(zhou)中(zhong)可能(neng)存在的(de)連(lian)接兩個不同時空(kong)的(de)狹窄隧道。關鍵的(de)問(wen)題是(shi)(shi)(shi)，蟲洞確(que)實存在嗎？如(ru)果存在，我們(men)是(shi)(shi)(shi)否(fou)能(neng)夠穿越它(ta)們(men)？然(ran)而，這(zhe)些(xie)問(wen)題至(zhi)今沒有(you)答(da)案。可能(neng)與上(shang)述的(de)未知(zhi)外(wai)星物質一(yi)樣，蟲洞并(bing)不存在。

20世紀90年代，物理學家塞爾古-科(ke)拉斯尼(ni)科(ke)夫又提出了另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)蟲洞(dong)概念(nian)。然而，所有(you)這些蟲洞(dong)理論都不(bu)能提供蟲洞(dong)確切存在的(de)證據，更(geng)無(wu)法提出一(yi)(yi)種(zhong)切實可行的(de)時空(kong)穿梭方法。如果科(ke)學家們能夠(gou)找到答案的(de)話，那(nei)么太空(kong)飛船(chuan)的(de)速度將不(bu)僅僅是光速的(de)概念(nian)。