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蟲洞

蟲(chong)洞(dong)（Wormhole）又稱(cheng)愛(ai)因斯(si)坦-羅森橋，是(shi)(shi)宇宙中(zhong)可能存(cun)在的(de)(de)(de)連接兩個不同時空的(de)(de)(de)狹窄(zhai)隧道。對于(yu)穿(chuan)越(yue)蟲(chong)洞(dong)的(de)(de)(de)宇宙飛船而言(yan)，其最重要的(de)(de)(de)任(ren)務就是(shi)(shi)保(bao)持蟲(chong)洞(dong)的(de)(de)(de)開啟(qi)和穩(wen)定狀(zhuang)態。最近的(de)(de)(de)研究表(biao)明，由奇異(yi)物質（負物質）可以使蟲(chong)洞(dong)保(bao)持長時間的(de)(de)(de)開啟(qi)和穩(wen)定的(de)(de)(de)狀(zhuang)態。就算這一(yi)方(fang)法理論上可行，可由于(yu)穿(chuan)越(yue)蟲(chong)洞(dong)存(cun)在大量的(de)(de)(de)未知性，這是(shi)(shi)相當危險(xian)的(de)(de)(de)。但這又何(he)妨呢？必定有(you)一(yi)大批的(de)(de)(de)星際冒(mao)險(xian)家愿意往(wang)里跳！

星際沖壓式噴氣發動機

星(xing)際(ji)(ji)(ji)沖壓(ya)(ya)式(shi)噴(pen)氣(qi)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)又稱聚變沖壓(ya)(ya)式(shi)噴(pen)氣(qi)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)，1960年就(jiu)(jiu)由羅伯(bo)特(te).巴(ba)薩德提(ti)出，星(xing)際(ji)(ji)(ji)沖壓(ya)(ya)式(shi)噴(pen)氣(qi)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)仍未(wei)成為(wei)現實，但它很可能(neng)是(shi)(shi)未(wei)來最好(hao)的(de)(de)一種方案。《星(xing)際(ji)(ji)(ji)迷航》中的(de)(de)星(xing)艦就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)其原型。該發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)利用強大磁(ci)(ci)場形成巨大的(de)(de)磁(ci)(ci)漏(lou)斗，磁(ci)(ci)漏(lou)斗的(de)(de)作(zuo)(zuo)用是(shi)(shi)將星(xing)際(ji)(ji)(ji)旅行(xing)中沿途的(de)(de)氫收(shou)集(ji)起(qi)來作(zuo)(zuo)為(wei)飛船核聚變反(fan)應(ying)堆(dui)的(de)(de)燃(ran)料(liao)。沒有(you)燃(ran)料(liao)負載(zai)的(de)(de)飛船在星(xing)際(ji)(ji)(ji)沖壓(ya)(ya)式(shi)噴(pen)氣(qi)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)推(tui)動(dong)(dong)(dong)(dong)下，能(neng)以接(jie)近光速的(de)(de)速度在宇宙中自由穿梭。這(zhe)將是(shi)(shi)實現恒星(xing)際(ji)(ji)(ji)旅行(xing)的(de)(de)絕佳方式(shi)。

磁單極子火箭

磁(ci)(ci)單極(ji)(ji)(ji)子是(shi)理(li)論(lun)物(wu)理(li)學(xue)弦(xian)理(li)論(lun)中指一些僅帶有N極(ji)(ji)(ji)或S極(ji)(ji)(ji)單一磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)磁(ci)(ci)性(xing)物(wu)質(zhi)，它們(men)的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)線分布類(lei)似(si)于(yu)(yu)點電荷的(de)(de)電場線分布。科(ke)學(xue)界(jie)之(zhi)所(suo)以如(ru)此感(gan)興趣于(yu)(yu)磁(ci)(ci)單極(ji)(ji)(ji)子，是(shi)因為磁(ci)(ci)單極(ji)(ji)(ji)子在粒子物(wu)理(li)學(xue)當中的(de)(de)重要(yao)性(xing)，大統(tong)一理(li)論(lun)和超(chao)弦(xian)理(li)論(lun)都(dou)預測了它的(de)(de)存在。這(zhe)種物(wu)質(zhi)的(de)(de)存在性(xing)在科(ke)學(xue)界(jie)時有紛爭，直到(dao)2009和2014年這(zhe)種現象在實驗室中被(bei)創造(zao)出來(lai)(lai)。雖然它在自然界(jie)中的(de)(de)存在還亟待觀(guan)察，但這(zhe)已經表明它可以在不(bu)違反物(wu)理(li)學(xue)定(ding)律得到(dao)情況下存在。它能為未(wei)來(lai)(lai)的(de)(de)飛船提(ti)供無盡的(de)(de)能量以及深不(bu)可測的(de)(de)速度潛能。

夸克物質礦塊

夸(kua)(kua)克物(wu)(wu)質(zhi)（Quark matter）也被(bei)稱為量(liang)子(zi)色動力學物(wu)(wu)質(zhi)（QCD matter），可能存在(zai)于一(yi)些特別(bie)大(da)的(de)(de)(de)中(zhong)子(zi)星，可形成穩定(ding)在(zai)較低的(de)(de)(de)能量(liang)狀態(tai)。一(yi)些科學家懷疑一(yi)種少見的(de)(de)(de)擁(yong)有(you)巨大(da)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)小行(xing)星群，其(qi)核心(xin)中(zhong)藏有(you)產生(sheng)于宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)大(da)爆炸中(zhong)的(de)(de)(de)濃縮(suo)的(de)(de)(de)夸(kua)(kua)克物(wu)(wu)質(zhi)。這些奇怪的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)是(shi)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)中(zhong)隨處可見的(de)(de)(de)超高速(su)(su)旋轉小行(xing)星，而(er)且每個物(wu)(wu)質(zhi)都被(bei)計算(suan)出擁(yong)有(you)100到(dao)1000億(yi)公斤重的(de)(de)(de)夸(kua)(kua)克物(wu)(wu)質(zhi)。未來能夠開采這種物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)飛(fei)船(chuan)，能夠使用(yong)這些礦塊來制造數量(liang)巨大(da)的(de)(de)(de)反物(wu)(wu)質(zhi)，從而(er)推動飛(fei)船(chuan)以接近光速(su)(su)的(de)(de)(de)速(su)(su)度航行(xing)很長一(yi)段時間。

阿庫別瑞曲速引擎

阿(a)庫(ku)別(bie)瑞曲(qu)(qu)(qu)速引擎是一(yi)(yi)項推敲性的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)空(kong)數學模型，可(ke)以(yi)仿造出科(ke)幻(huan)小說中星(xing)際旅行里的(de)(de)(de)(de)(de)作為跨星(xing)際的(de)(de)(de)(de)(de)超光速航(hang)(hang)行的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)具——曲(qu)(qu)(qu)速引擎。其原理基于愛因斯坦的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)(dui)論(lun)(lun)——物(wu)體會使其附近的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)和空(kong)間(jian)彎曲(qu)(qu)(qu)。物(wu)理學家米(mi)給爾·阿(a)庫(ku)別(bie)瑞于1994年提出了波動(dong)方(fang)式展延空(kong)間(jian)，使航(hang)(hang)行器(qi)（簡稱(cheng)(cheng)為“船(chuan)”）前(qian)(qian)方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間(jian)收縮而(er)后(hou)方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間(jian)擴張，前(qian)(qian)后(hou)所(suo)連成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)軸向即為船(chuan)想要(yao)航(hang)(hang)行的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向。船(chuan)在一(yi)(yi)個(ge)區間(jian)內乘著波動(dong)前(qian)(qian)進，這區間(jian)稱(cheng)(cheng)為“曲(qu)(qu)(qu)速泡”，是一(yi)(yi)段平(ping)坦時(shi)空(kong)。既然船(chuan)在泡泡內并不(bu)真的(de)(de)(de)(de)(de)在移(yi)(yi)動(dong)，而(er)是由泡泡帶著船(chuan)走，廣義相對(dui)(dui)論(lun)(lun)中對(dui)(dui)于物(wu)體速度不(bu)可(ke)超過(guo)局(ju)域(yu)光速的(de)(de)(de)(de)(de)限制就派不(bu)上(shang)用場(chang)。這種方(fang)法使得從一(yi)(yi)個(ge)星(xing)球(qiu)到另一(yi)(yi)個(ge)星(xing)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)可(ke)以(yi)在瞬(shun)息間(jian)完成(cheng)，比(bi)光速還快(kuai)十倍，而(er)不(bu)用打(da)破物(wu)理學定(ding)律。盡管(guan)其可(ke)行性已被證實，扭曲(qu)(qu)(qu)時(shi)空(kong)所(suo)需能量(liang)遠遠超過(guo)現今技術所(suo)能提供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)。然而(er)，NASA已經在研究(jiu)能駕馭(yu)曲(qu)(qu)(qu)速旅行的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)船(chuan)。

黑洞星艦

基(ji)于量子效應，科(ke)學家們認為(wei)這(zhe)種星(xing)(xing)艦會被(bei)從黑洞的視界中投放(fang)出來，霍金輻射(she)是一種被(bei)提議(yi)作為(wei)推進(jin)物使(shi)用的電磁效應。研究(jiu)表明，在配備有拋物面反射(she)的飛(fei)(fei)船(chuan)后部(bu)制造(zao)人(ren)(ren)造(zao)黑洞，事實(shi)上是少(shao)數(shu)能以現(xian)有技術實(shi)現(xian)的星(xing)(xing)際航行方案(an)。雖然由于人(ren)(ren)造(zao)黑洞有碰觸到飛(fei)(fei)船(chuan)甚至失控的風險，這(zhe)是一項危險的選擇(ze)。這(zhe)種方式被(bei)認為(wei)能使(shi)人(ren)(ren)類在3.5年內到達半(ban)人(ren)(ren)馬座阿爾(er)法(fa)星(xing)(xing)（滅(mie)三體人(ren)(ren)去）。

核脈沖

核(he)脈沖推(tui)進裝置，即用小(xiao)型氫彈爆炸產生動(dong)力，每隔3到10秒鐘(zhong)爆炸一(yi)次，10天(tian)之內就可以使飛(fei)(fei)船(chuan)加速(su)到1萬千米/秒的速(su)度，據計算(suan)約280年可以達(da)到天(tian)狼星(xing)附(fu)近(jin)。英國星(xing)際航行協會在1973年成立了一(yi)個科學家小(xiao)組，設(she)計了一(yi)艘飛(fei)(fei)船(chuan)號稱(cheng)“代達(da)羅斯”號自動(dong)飛(fei)(fei)船(chuan)，設(she)想(xiang)飛(fei)(fei)船(chuan)飛(fei)(fei)往離(li)地(di)球(qiu)6光年的巴納德星(xing)，此飛(fei)(fei)船(chuan)總長200米，初(chu)始質(zhi)量5.4萬噸，有兩級組成，都采用核(he)脈沖動(dong)力推(tui)進，兩級的核(he)燃(ran)料分別為4.6萬噸和4000噸。

太陽帆船

NASA正(zheng)在開展的項目，“太(tai)陽帆(fan)船(chuan)”將于(yu)2015年發射。太(tai)陽帆(fan)飛船(chuan)不需要攜帶(dai)大量的燃料就能(neng)(neng)夠(gou)進行星際(ji)航行，這一點是傳統化學能(neng)(neng)動力系統所不具備(bei)(bei)的。此外，這種(zhong)太(tai)陽帆(fan)船(chuan)能(neng)(neng)收集由恒(heng)星上吹來的太(tai)陽風(feng)中所包含的光粒子。飛船(chuan)遠(yuan)離恒(heng)星時它還能(neng)(neng)用(yong)配(pei)備(bei)(bei)著的激光發射器來提(ti)供光子，它能(neng)(neng)擁(yong)有30000km/s或者說(shuo)(shuo)1/10光速的平均速度。星際(ji)漫游就像是船(chuan)只船(chuan)行大海，然而這（比(bi)喻）對于(yu)星際(ji)旅行來說(shuo)(shuo)還是太(tai)慢(man)了。這使這一概念與(yu)其說(shuo)(shuo)是飛行器跨越(yue)式前進，不如說(shuo)(shuo)是繞恒(heng)星航行更為貼切。

反物質火箭

使(shi)用神(shen)秘的正(zheng)(zheng)常物(wu)質的對立物(wu)來為(wei)宇(yu)宙飛船供(gong)能(neng)，聽起來是(shi)個怪異的念頭。然而(er)這或許是(shi)太空航行(xing)歷程(cheng)中下一次(ci)飛躍，而(er)且(qie)該(gai)火(huo)箭比其(qi)他類型的火(huo)箭更有(you)威力。其(qi)面(mian)臨的最大難題是(shi)如(ru)(ru)何真正(zheng)(zheng)地創造并儲存反(fan)物(wu)質粒子(zi)，然而(er)最近天(tian)文(wen)學家發(fa)(fa)現在我(wo)們(men)身邊就(jiu)有(you)一種豐富的為(wei)地球磁場(chang)所(suo)捕獲的反(fan)物(wu)質資(zi)源。即將(jiang)進(jin)行(xing)的火(huo)箭項(xiang)目如(ru)(ru)“VARIES”也使(shi)用高強度激光來制(zhi)造，從來自太空真空環境(jing)中的制(zhi)造粒子(zi)和反(fan)粒子(zi)并使(shi)它們(men)碰(peng)撞以(yi)釋放100億倍于氫氧燃(ran)燒系(xi)統的能(neng)量(liang)。如(ru)(ru)果足夠(gou)數(shu)量(liang)的反(fan)物(wu)質被發(fa)(fa)現，那么飛船就(jiu)能(neng)以(yi)接近光速的速度前行(xing)。

等離子發動機

新(xin)型航天器推(tui)進(jin)（技(ji)術(shu)）被(bei)設(she)計成使(shi)(shi)用(yong)電磁力(li)(li)將中性氣體(ti)轉化為能(neng)產出(chu)推(tui)力(li)(li)的(de)超(chao)高溫等(deng)離(li)子體(ti)，如高級等(deng)離(li)子體(ti)火(huo)箭(jian)推(tui)進(jin)器。這(zhe)(zhe)種技(ji)術(shu)能(neng)徹(che)底縮短行星(xing)間星(xing)際(ji)(ji)傳送(song)時(shi)間，使(shi)(shi)人們(men)(men)在一(yi)個月內達(da)到(dao)火(huo)星(xing)，而以(yi)(yi)現有推(tui)進(jin)力(li)(li)則最(zui)少(shao)需(xu)要六個月時(shi)間。然(ran)而還需(xu)要人們(men)(men)幾個世(shi)界的(de)努力(li)(li)才能(neng)使(shi)(shi)其(qi)速(su)度達(da)到(dao)光(guang)速(su)的(de)15%并實現星(xing)際(ji)(ji)飛行。而那時(shi)這(zhe)(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)將被(bei)設(she)計的(de)更好，以(yi)(yi)適應(ying)未來火(huo)星(xing)短期旅行和其(qi)他星(xing)際(ji)(ji)航行需(xu)要。