星际旅行有多难

据悉，外太空探测器“旅行者1号”对日速度已经达到17.043km/s，这个速度有多快呢？只需要70秒，就能从北京跑到上海。但即便是这样的速度，要抵达距离太阳系最近的恒星——半人马座的南二门三合星中的比邻星，以对准比邻星的方向和高达17.043km/s的速度航行，也要花上73775年的时间！

星际旅行当然让人神往，但是，再瑰丽的幻想要成真必须面对现实。当人们用科学去思考星际旅行时，就会发现：想在宇宙中飞来飞去，别提有多困难了。

宇宙空旷而浩瀚，方圆几十光年都见不到一个星体，要往哪里航行？地球在什么方向？要想进行星际旅行，导航系统是首个要解决的难题。

这其实和地球上的定位系统的原理差不多。通过巨大的射电天线向飞船和卫星发送电波，以及最重要的，原子钟级别的精确计时系统，再经过一系列复杂的算法对反馈信号进行处理，就可以实现对宇宙飞船或卫星的定位、测速和导航。

缺陷：射电信号会受到大气和磁场的影响，人类需要每探索宇宙一段距离，就建立一系列的中继卫星和外太空信号站。

在宇宙的星辰大海中，有一座座永恒的灯塔：脉冲星。

脉冲星因为一直进行着高速自转，所以产生了高能脉冲，规律性超过任何最精确的原子钟，还拥有横贯宇宙的巨大能量。对于星际旅行来说，这就是天然节拍器，脉冲星的精确脉冲可以用作飞船电路的时钟振荡器，为星际航行中的飞船提供方向。

将阿波罗送上月球的土星5号运载火箭，总重量约3000吨，但阿波罗飞船只有45吨，为什么运载火箭却这么重呢？答案是，因为它携带了2730吨的燃料。这还只是去最近的月球，对于漫长的星际旅行来说，开发可持续的能源同样十分重要哦。

太阳帆飞船是直接利用太阳光的光压滑行，来回移动船帆控制方向，而不是将太阳能量转换为可用的电力。换句话说，它在不燃烧燃料的情况下就能在太空中冲浪。

目前，人类能够接触到的最高级别的能源来源就是——核聚变，实现可控核聚变，是摆脱能源依赖，实现星际旅行的最佳方法。接下来的内容理解起来难度不小哦，做好准备了吗？

研究课题：什么是核聚变？

图解步骤：核聚变是指两个轻元素（如氘和氚），在超高的温度和压力作用下，变成一个重元素（如氦）的过程，在发生反应的过程中，会释放出巨大的能量。

举例解释：最常见的核聚变反应就是恒星的燃烧，太阳能量的来源就是源源不断的核聚变产生的。人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸就是核聚变反应。但是不可控核聚变只能摧毁东西，不能当作能源进行星际旅行。所以，能够让聚变在指定的时间内发生，并且能量被约束在一定范围内，就是可控的核聚变。

评语：再简单一点，可控核聚变就是在密闭的空间内制造一个小太阳，让它源源不断地提供能量！

人类最快的飞行器已经达到每秒钟17千米，这个速度看起来快，但放的星际旅行就太慢了，只是飞离半徑1光年的太阳系，就需要大约18000年。而银河系的半径足有10万光年，就算它可以飞出银河系，也需要至少180亿年……显然，如果不向光速靠拢，星际旅行怕是想都不要想。

这种引擎的工作原理绕开了牛顿第二定律，驱动飞船产生速度并不需要力，而是空间本身被拉扯了。就好像，把空间想象成一张地毯，飞船摆放在地毯上，曲率驱动就是飞船本身并不动，而是拉扯地毯，使得飞船移动，因为空间的膨胀收缩都是光速或超光速的，因此飞船也就没有加速的过程，直接实现光速旅行。

现实的星际载人飞船可不像科幻那么浪漫，尤其是在以光年为尺度的宇宙中，星际旅行仍然动辄需要几万，甚至几百万年。人类该怎么办呢？

永生不死当然是最好的办法，就算旅行1亿年也不用担心了。但人类真的能永生吗？不要说科学家，许多科幻作品都不会将永生技术加入想象。在大部分人看来，实现永生技术的难度相当于所有其余让人头疼的航天技术的总和。

一路睡上100万年是不是可行呢？只需要通过冷冻生物等技术，让人进入休眠状态，然后在适当的时候再唤醒冬眠者，不就完美解决了这个问题嘛。没错，许多科学家也认为冬眠是可行的长时间旅行方式，但现在，人们距离真正地掌握冬眠技术天差地别，所谓“冬眠”只是通过药物使人陷入长期昏睡，仍然需要输液提供营养，并不能延长人类寿命。

发明人造子宫和机器人保姆，携带大量冰冻中的受精卵踏上星际旅程，在抵达目的地后用人造子宫进行孕育，并用机器人照顾他们成年。这一技术要面临巨大的道德挑战，毕竟人类可是社会性动物，有一个完全由机器人抚养长大的人类群体，会产生什么样的道德准则可不好说喽。

就是在飞船里建个自给自足世代繁衍的城镇，一代接一代地继续航程。简而言之，就是让星际旅行的飞船变成一个小地球。这个看起来复杂、庞大的工程，反而是目前最可能实现的，难题是，你愿意在宇宙飞船中度过自己的一生吗？

除此之外，星际旅行还要面对比如通信问题、人工生态系统、高端太空材料、人体太空适应性，等等难题。尽管人类早已开始了对宇宙的探索，并且不断向宇宙中发射探测器，但距离真正的星际旅行，仍只是开始……