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蟲洞

蟲(chong)洞(dong)(dong)（Wormhole）又稱愛因斯坦-羅森橋，是宇(yu)宙(zhou)中可(ke)(ke)能存在的(de)連接兩個不同時空的(de)狹窄隧道。對于(yu)穿越蟲(chong)洞(dong)(dong)的(de)宇(yu)宙(zhou)飛船而言，其最重要的(de)任務就(jiu)(jiu)是保持(chi)蟲(chong)洞(dong)(dong)的(de)開啟(qi)和(he)穩定狀態。最近的(de)研究表(biao)明(ming)，由奇(qi)異物質(zhi)（負物質(zhi)）可(ke)(ke)以使蟲(chong)洞(dong)(dong)保持(chi)長時間的(de)開啟(qi)和(he)穩定的(de)狀態。就(jiu)(jiu)算這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)理論上可(ke)(ke)行，可(ke)(ke)由于(yu)穿越蟲(chong)洞(dong)(dong)存在大量的(de)未(wei)知性，這(zhe)是相(xiang)當危險的(de)。但這(zhe)又何(he)妨呢？必定有(you)一(yi)大批的(de)星(xing)際冒險家(jia)愿意往里跳！

星際沖壓式噴氣發動機

星(xing)際(ji)(ji)沖(chong)壓(ya)式(shi)噴(pen)(pen)氣發動(dong)(dong)機(ji)又稱聚(ju)變沖(chong)壓(ya)式(shi)噴(pen)(pen)氣發動(dong)(dong)機(ji)，1960年就(jiu)由(you)羅伯特.巴(ba)薩(sa)德(de)提出，星(xing)際(ji)(ji)沖(chong)壓(ya)式(shi)噴(pen)(pen)氣發動(dong)(dong)機(ji)仍未成為現(xian)實，但它很可能(neng)(neng)是(shi)未來最(zui)好的(de)(de)一(yi)種方(fang)案。《星(xing)際(ji)(ji)迷(mi)航》中(zhong)(zhong)的(de)(de)星(xing)艦就(jiu)是(shi)其原型。該發動(dong)(dong)機(ji)利用(yong)強大(da)(da)磁場形成巨大(da)(da)的(de)(de)磁漏斗，磁漏斗的(de)(de)作用(yong)是(shi)將(jiang)星(xing)際(ji)(ji)旅(lv)行(xing)中(zhong)(zhong)沿途的(de)(de)氫收集起來作為飛(fei)船(chuan)核(he)聚(ju)變反應堆的(de)(de)燃料。沒有燃料負載的(de)(de)飛(fei)船(chuan)在星(xing)際(ji)(ji)沖(chong)壓(ya)式(shi)噴(pen)(pen)氣發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)推(tui)動(dong)(dong)下，能(neng)(neng)以接近(jin)光速的(de)(de)速度在宇宙中(zhong)(zhong)自由(you)穿梭。這(zhe)將(jiang)是(shi)實現(xian)恒(heng)星(xing)際(ji)(ji)旅(lv)行(xing)的(de)(de)絕佳方(fang)式(shi)。

磁單極子火箭

磁(ci)單(dan)極(ji)子(zi)是理(li)論物(wu)(wu)理(li)學弦理(li)論中(zhong)指一(yi)些僅帶有N極(ji)或S極(ji)單(dan)一(yi)磁(ci)極(ji)的磁(ci)性物(wu)(wu)質，它(ta)們的磁(ci)感(gan)線(xian)分(fen)布(bu)類似于點電荷的電場(chang)線(xian)分(fen)布(bu)。科學界(jie)之所以如此感(gan)興趣于磁(ci)單(dan)極(ji)子(zi)，是因為磁(ci)單(dan)極(ji)子(zi)在(zai)(zai)粒子(zi)物(wu)(wu)理(li)學當中(zhong)的重要性，大統一(yi)理(li)論和超弦理(li)論都預測了它(ta)的存在(zai)(zai)。這(zhe)種(zhong)物(wu)(wu)質的存在(zai)(zai)性在(zai)(zai)科學界(jie)時有紛爭，直(zhi)到2009和2014年這(zhe)種(zhong)現象在(zai)(zai)實驗室中(zhong)被創造出(chu)來。雖然它(ta)在(zai)(zai)自然界(jie)中(zhong)的存在(zai)(zai)還(huan)亟待觀(guan)察(cha)，但這(zhe)已經表明它(ta)可以在(zai)(zai)不違反物(wu)(wu)理(li)學定律(lv)得到情況下(xia)存在(zai)(zai)。它(ta)能(neng)為未來的飛船提供無盡的能(neng)量以及深不可測的速(su)度潛能(neng)。

夸克物質礦塊

夸克(ke)(ke)物(wu)(wu)質(zhi)（Quark matter）也被(bei)稱為量(liang)子色動(dong)力(li)學物(wu)(wu)質(zhi)（QCD matter），可能存在于一些(xie)(xie)特別大(da)(da)的(de)(de)中子星，可形成穩定在較低(di)的(de)(de)能量(liang)狀(zhuang)態。一些(xie)(xie)科學家懷疑一種少見(jian)的(de)(de)擁(yong)有巨(ju)大(da)(da)質(zhi)量(liang)的(de)(de)小行星群(qun)，其核心中藏有產生于宇(yu)宙大(da)(da)爆炸(zha)中的(de)(de)濃縮的(de)(de)夸克(ke)(ke)物(wu)(wu)質(zhi)。這些(xie)(xie)奇(qi)怪(guai)的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)是宇(yu)宙中隨處可見(jian)的(de)(de)超(chao)高速(su)旋轉小行星，而且(qie)每個物(wu)(wu)質(zhi)都被(bei)計(ji)算出擁(yong)有100到1000億(yi)公斤重的(de)(de)夸克(ke)(ke)物(wu)(wu)質(zhi)。未來能夠開采這種物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)宇(yu)宙飛船，能夠使用這些(xie)(xie)礦塊來制造數量(liang)巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)反物(wu)(wu)質(zhi)，從(cong)而推動(dong)飛船以接近(jin)光速(su)的(de)(de)速(su)度航行很(hen)長一段時間。

阿庫別瑞曲速引擎

阿庫別瑞曲速(su)引擎是(shi)一(yi)項推(tui)敲性的(de)(de)(de)(de)時(shi)空(kong)(kong)(kong)數(shu)學模型(xing)，可(ke)以仿(fang)造出科幻小說中星(xing)(xing)際(ji)旅行(xing)里(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)為(wei)跨星(xing)(xing)際(ji)的(de)(de)(de)(de)超(chao)光速(su)航行(xing)的(de)(de)(de)(de)工具——曲速(su)引擎。其(qi)原理基于愛(ai)因斯坦的(de)(de)(de)(de)相對論——物(wu)體會使(shi)(shi)(shi)其(qi)附近(jin)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)和空(kong)(kong)(kong)間(jian)彎曲。物(wu)理學家米給(gei)爾·阿庫別瑞于1994年提出了(le)波動方式展延(yan)空(kong)(kong)(kong)間(jian)，使(shi)(shi)(shi)航行(xing)器(qi)（簡(jian)稱(cheng)為(wei)“船(chuan)”）前方的(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)收縮而后方的(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)擴張，前后所(suo)連成(cheng)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)即為(wei)船(chuan)想要(yao)航行(xing)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)。船(chuan)在(zai)一(yi)個區間(jian)內乘著(zhu)(zhu)波動前進，這(zhe)區間(jian)稱(cheng)為(wei)“曲速(su)泡(pao)(pao)”，是(shi)一(yi)段平(ping)坦時(shi)空(kong)(kong)(kong)。既然船(chuan)在(zai)泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)內并不真的(de)(de)(de)(de)在(zai)移(yi)動，而是(shi)由泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)帶著(zhu)(zhu)船(chuan)走，廣義相對論中對于物(wu)體速(su)度不可(ke)超(chao)過(guo)局域光速(su)的(de)(de)(de)(de)限制就(jiu)派不上(shang)用場(chang)。這(zhe)種方法使(shi)(shi)(shi)得(de)從一(yi)個星(xing)(xing)球到另一(yi)個星(xing)(xing)球的(de)(de)(de)(de)移(yi)動可(ke)以在(zai)瞬(shun)息間(jian)完成(cheng)，比光速(su)還快(kuai)十倍(bei)，而不用打破(po)物(wu)理學定律。盡管(guan)其(qi)可(ke)行(xing)性已被(bei)證(zheng)實，扭曲時(shi)空(kong)(kong)(kong)所(suo)需(xu)能(neng)量遠遠超(chao)過(guo)現今技術所(suo)能(neng)提供的(de)(de)(de)(de)。然而，NASA已經(jing)在(zai)研究能(neng)駕馭曲速(su)旅行(xing)的(de)(de)(de)(de)飛船(chuan)。

黑洞星艦

基于(yu)量(liang)子效應，科學(xue)家們(men)認為這種(zhong)星(xing)(xing)艦會被(bei)從(cong)黑洞的(de)(de)(de)視界中投放(fang)出(chu)來，霍(huo)金輻射是(shi)一(yi)種(zhong)被(bei)提議作為推(tui)進物(wu)使用(yong)的(de)(de)(de)電(dian)磁效應。研究表明，在(zai)(zai)配備(bei)有(you)(you)拋物(wu)面反射的(de)(de)(de)飛船后部(bu)制(zhi)造人(ren)(ren)造黑洞，事實上是(shi)少數(shu)能(neng)以現(xian)有(you)(you)技術實現(xian)的(de)(de)(de)星(xing)(xing)際航行方案。雖然(ran)由(you)于(yu)人(ren)(ren)造黑洞有(you)(you)碰觸(chu)到飛船甚至失控的(de)(de)(de)風(feng)險，這是(shi)一(yi)項危險的(de)(de)(de)選擇。這種(zhong)方式被(bei)認為能(neng)使人(ren)(ren)類(lei)在(zai)(zai)3.5年(nian)內到達(da)半人(ren)(ren)馬座(zuo)阿爾法星(xing)(xing)（滅(mie)三體(ti)人(ren)(ren)去）。

核脈沖

核脈沖(chong)推進(jin)裝(zhuang)置，即(ji)用小型氫彈(dan)爆炸產(chan)生動(dong)力，每(mei)隔3到10秒鐘爆炸一次(ci)，10天之內就可以(yi)(yi)使飛(fei)船(chuan)(chuan)加速到1萬千米(mi)/秒的(de)(de)速度，據計算(suan)約280年(nian)(nian)可以(yi)(yi)達(da)到天狼星(xing)附近。英國星(xing)際航行協(xie)會在1973年(nian)(nian)成立了一個科學家小組，設計了一艘飛(fei)船(chuan)(chuan)號稱(cheng)“代(dai)達(da)羅(luo)斯”號自動(dong)飛(fei)船(chuan)(chuan)，設想飛(fei)船(chuan)(chuan)飛(fei)往離地球6光年(nian)(nian)的(de)(de)巴納德星(xing)，此飛(fei)船(chuan)(chuan)總長200米(mi)，初始質量5.4萬噸，有兩級組成，都采用核脈沖(chong)動(dong)力推進(jin)，兩級的(de)(de)核燃料(liao)分(fen)別為4.6萬噸和4000噸。

太陽帆船

NASA正在開展的(de)項目，“太(tai)陽(yang)(yang)帆船(chuan)”將于2015年發射(she)。太(tai)陽(yang)(yang)帆飛船(chuan)不(bu)需要攜帶大(da)量的(de)燃(ran)料(liao)就能夠進行(xing)星(xing)(xing)際航行(xing)，這一點是傳統(tong)化學能動(dong)力系統(tong)所不(bu)具備的(de)。此外，這種太(tai)陽(yang)(yang)帆船(chuan)能收集由恒(heng)星(xing)(xing)上吹來的(de)太(tai)陽(yang)(yang)風(feng)中(zhong)所包含的(de)光(guang)粒子(zi)。飛船(chuan)遠離恒(heng)星(xing)(xing)時它(ta)(ta)還能用配(pei)備著的(de)激光(guang)發射(she)器來提(ti)供光(guang)子(zi)，它(ta)(ta)能擁有30000km/s或者說1/10光(guang)速的(de)平均(jun)速度。星(xing)(xing)際漫游(you)就像(xiang)是船(chuan)只船(chuan)行(xing)大(da)海，然(ran)而這（比喻）對于星(xing)(xing)際旅行(xing)來說還是太(tai)慢(man)了(le)。這使這一概念與其說是飛行(xing)器跨(kua)越式前(qian)進，不(bu)如說是繞恒(heng)星(xing)(xing)航行(xing)更為貼切。

反物質火箭

使用神秘(mi)的(de)(de)正(zheng)常物質的(de)(de)對立物來(lai)為(wei)宇宙(zhou)飛(fei)船(chuan)供能，聽(ting)起來(lai)是個(ge)怪(guai)異的(de)(de)念(nian)頭。然(ran)而(er)這或許是太空(kong)(kong)航行歷程中下一次飛(fei)躍，而(er)且該火(huo)箭比(bi)其他類型的(de)(de)火(huo)箭更有威(wei)力。其面臨的(de)(de)最大(da)難題(ti)是如(ru)何真正(zheng)地(di)創(chuang)造(zao)并儲存反(fan)(fan)物質粒(li)子(zi)，然(ran)而(er)最近天文學家發現在我(wo)們(men)身(shen)邊就(jiu)有一種豐富(fu)的(de)(de)為(wei)地(di)球磁場所捕獲的(de)(de)反(fan)(fan)物質資源。即將進行的(de)(de)火(huo)箭項目如(ru)“VARIES”也使用高強度激(ji)光(guang)來(lai)制(zhi)造(zao)，從來(lai)自(zi)太空(kong)(kong)真空(kong)(kong)環(huan)境中的(de)(de)制(zhi)造(zao)粒(li)子(zi)和反(fan)(fan)粒(li)子(zi)并使它們(men)碰撞以釋放(fang)100億(yi)倍于(yu)氫氧燃燒系統的(de)(de)能量(liang)。如(ru)果(guo)足(zu)夠數量(liang)的(de)(de)反(fan)(fan)物質被發現，那么(me)飛(fei)船(chuan)就(jiu)能以接近光(guang)速的(de)(de)速度前行。

等離子發動機

新型航天(tian)器推進（技術）被設計(ji)成使用電(dian)磁力(li)將中性氣體(ti)轉化為能(neng)(neng)產(chan)出推力(li)的(de)(de)(de)超高溫等離(li)子體(ti)，如(ru)高級等離(li)子體(ti)火箭推進器。這種技術能(neng)(neng)徹底縮短(duan)行(xing)(xing)星(xing)間(jian)星(xing)際傳(chuan)送時(shi)(shi)(shi)間(jian)，使人(ren)們在一(yi)個(ge)月(yue)內達(da)(da)到火星(xing)，而以(yi)現有(you)推進力(li)則(ze)最少需(xu)要六個(ge)月(yue)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。然而還需(xu)要人(ren)們幾個(ge)世界的(de)(de)(de)努力(li)才(cai)能(neng)(neng)使其(qi)(qi)速度達(da)(da)到光速的(de)(de)(de)15%并(bing)實現星(xing)際飛行(xing)(xing)。而那時(shi)(shi)(shi)這項(xiang)技術將被設計(ji)的(de)(de)(de)更好(hao)，以(yi)適應未來火星(xing)短(duan)期旅行(xing)(xing)和其(qi)(qi)他星(xing)際航行(xing)(xing)需(xu)要。