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浩瀚太空中,星際高速公路難道只是科學家的夢想?

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發(fā)表于 2009-9-22 11:30:21 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
每一條管道均充當一個引力灣流,由行星與衛(wèi)星間復雜的引力相互影響形成。正如電腦繪圖所展示的那樣,這些狀似意大利面條的通道環(huán)繞太陽系內(nèi)行星并在它們之間蜿蜒前進。形象地說,這些通道形成了一條條“太空高速路”。$ h6 P3 e: v* l8 v1 O

: l1 g4 `4 b3 ]“引力走廊”可以幫助飛船在太陽系內(nèi)穿行,就像船只利用洋流航行一樣。目前,美國科學家正試圖對上圖中蜿蜒曲折的管道進行測繪,這些管道能夠減少太空飛行的成本。6 s0 P7 w: w9 h& ^  T* l# S
太空高速路連接的地點被稱之為“拉格朗日點”,地心引力在這個點上相互抵消。美國弗吉尼亞理工學院的謝恩·羅斯教授表示:“基本上說,這一想法就是打造一條條在行星與衛(wèi)星間蜿蜒前行的低能量通道,能夠減少探索太陽系過程中使用的燃料。這些位于太空中的自由下落通道環(huán)繞天體便在它們中間穿行。在管道中行進的飛船不會向下墜落,而是沿著管道下落,就像在地球上一樣。每一條管道開始時均較為狹窄,隨著不斷蜿蜒前行,它們會變得越來越寬,同時也可能裂開。”6 ~/ Y( Y0 I2 o4 N; q* q" W  y6 R
羅斯表示:“我喜歡將它們看作與洋流類似的東西,但它們本質(zhì)上卻是引力流。如果身在繞地球的一條暫泊軌道,其中一條管道會與你所在的軌道交叉,你需要足夠的燃料改變速度,而后進入一條新軌道,這條新軌道是免費的!' i  Q8 \4 s6 `0 z2 _
他解釋說,利用引力流在太空中穿行與利用行星或衛(wèi)星引力產(chǎn)生的“彈弓效應(yīng)”有所不同,后者是太空飛行中常用的一項技術(shù)。羅斯表示:“引力流與彈弓不同,后者不會將你送入衛(wèi)星的軌道,而前者卻可以做到這一點!# a* [2 g# S6 k6 S( Q
, t' u" _: s. t$ O# g) ]
迄今為止,只有一項美國太空任務(wù)曾利用這種方式,即“起源”號飛船任務(wù)。“起源”號于2004年發(fā)射,任務(wù)是捕獲太陽風粒子并將其帶回地球。沿引力通道飛行允許這個探測器所攜帶的燃料減少10倍。但由于在降落過程中一個降落傘發(fā)生故障,“起源”號飛船任務(wù)最終以失敗告終。. a9 z1 d$ n: H/ O4 ~
羅斯在吉爾福德薩里大學舉行的英國科學節(jié)上表示,“引力走廊”對行星的衛(wèi)星間飛行特別有用。他說:“一旦進入另一顆擁有自身引力管道的行星,你便可以利用這些管道探索行星的衛(wèi)星。你可以在木星的衛(wèi)星之間隨意穿行,此時的太空之旅基本上是免費的。你所需要的一切不過是少許用于改變方向的燃料!
% P. N" |) k" l6 D$ A0 j他指出,不足之處就是所需時間較長。在木星的衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)穿行將歷時幾個月之久。衛(wèi)星間穿行只需少許燃料,但行星間飛行卻要消耗相對較多的燃料。尋找地球與火星間一條免費引力管道需要數(shù)千年時間。
3 p6 L" A* Q. |6 m: |2 n說完了太空高速路,我們再說一說哈勃。2 S  A3 Z; W5 ~' h6 M
當?shù)貢r間9月9日,美國宇航局對外公布了“哈勃”太空望遠鏡修復以后拍攝的第一批深空照片,這些也是“哈勃”迄今拍到的最清晰的宇宙照片。2 @9 b7 u4 J" q: @/ x
美宇航局今年春天發(fā)射“亞特蘭蒂斯”號航天飛機對“哈勃”進行了維修,整個維修工程耗資 10億美元,宇航員在太空行走中安裝了兩臺新相機及其他設(shè)備,更換了出現(xiàn)故障的零部件。美宇航局此次公布的是10張星系和星云的最新照片,比“哈勃”第五次、也是最后一次大修前在同一位置拍攝的照片更清晰。有些照片上的星云散發(fā)著燦爛的光芒,對于一些人來說,這種神圣之光或許只有在天國才存在。其中一幅圖看上去像奇異的“宇宙蝴蝶”,但其實是距離地球并不太遙遠的“恒星搖籃”或星云。
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“哈勃”望遠鏡探測項目高級科學家戴夫·萊克朗說,“蝴蝶照”展示了“哈勃”之前無法觀測到的細節(jié),如看上去像蝴蝶翅膀一樣的氣體光環(huán)。據(jù)萊克朗介紹,這張照片及其他照片中的光亮其實是恒星釋放的熱氣和塵埃。從某種程度講,它就像是一個電燈泡,恒星是燈絲,全部的光亮則來自于恒星釋放的氣體。
0 b7 |6 A1 @2 V! L, O2 G: x0 R/ p& h萊克朗說,這些照片尤其是“蝴蝶照”不僅展現(xiàn)了科學的深奧之處,還激發(fā)了一種靈感:“我看到的是天地萬物的壯觀!弊盍钊梭@嘆的照片涉及宇宙最為狂暴的一面:恒星的誕生和死亡。一張展示的是距地球7500光年遠的“恒星搖籃”船底座星云。
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圖片展示的是“史蒂芬五重奏”,也被稱之為“?松o密群92”,由“哈勃”的新照相機WFC3拍攝,是2009年5月維修任務(wù)結(jié)束后“哈勃”拍攝的第一組太空圖片之一。從名字我們不難猜出,“史蒂芬五重奏”由5個星系構(gòu)成。" ]2 d2 n$ e3 [# r! a7 x0 d
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新修復的“哈勃”先進巡天照相機(以下簡稱ACS)將目光鎖定據(jù)地球近50億光年的星系團Abell 37,揭示了這個星系團錯綜復雜的細節(jié)。Abell 37是首批被天文學家用于觀測引力透鏡效應(yīng)的星系團之一。
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圖片展示的是棒旋星系NGC 6217,這是新修復的“哈勃”ACS照相機拍攝的第一張?zhí)祗w照片。

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船底座星云圖片。圖中展示的“創(chuàng)造之柱”由熾熱的氣體和塵埃構(gòu)成,是孕育恒星的搖籃。

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& g+ w  e* t6 S( }; ~這張令人眼花繚亂的圖片展示的是球狀星團——歐米伽半人馬座星團。圖片中的恒星多達數(shù)千顆,處于不同的生命周期。歐米伽半人馬座星團內(nèi)的大部分恒星呈黃白色,與我們的太陽類似,說明這些恒星正處于成年期,氫聚變較為活躍。隨著逐漸走向衰老,這些恒星首先變成溫度更低同時質(zhì)量更大的橙色恒星,而后變成紅巨星并開始以驚人的速度剝離氣體。最終,隨著超熱核心內(nèi)最后的氦熔化,消耗殆盡的恒星將呈亮藍色。
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地球的鄰居——木星。木星的體積相當于1317個地球。在可能與一顆彗星發(fā)生撞擊后,“哈勃”對撞擊區(qū)進行了拍攝。圖片底部的黑色“疤痕”便是由撞擊所致。
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 樓主| 發(fā)表于 2009-9-22 11:36:01 | 只看該作者
以前說的時空彎曲,蟲洞理論等等現(xiàn)在看來更遙遠了,后來提出推力問題,燃料,反物質(zhì)現(xiàn)在正在地下制造研究中。。。# S7 ]! a/ Q( A, v' B6 B. Z

/ S$ T1 v8 E/ ^3 b看了這條太空高速公路的設(shè)想,理論上看著不錯,但愿不再是科學家的幻想,有生之年也能來一次星際旅行。。
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 樓主| 發(fā)表于 2009-9-22 11:45:28 | 只看該作者
回顧一下之前科學家的設(shè)想( M2 k% _  ~' U

! W& [* V9 \- Z未來星際高速公路方便太空移民 3個月來回火星  
7 D& e! P" J. X7 Q; l: E& _9 ^  為每個行星建一個碼頭,用高能等離子束在其間架起高速公路,未來的飛船不用帶任何燃料,就能在行星之間飛馳。
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( j/ e8 F' v- K# o/ U' L& e) ]  羅伯特• 溫格(Robert Winglee)是華盛頓大學的教授,他所領(lǐng)導的小組10 年來一直在研究磁化等離子束推進系統(tǒng)(MagBeam)。  
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他希望這個系統(tǒng)能安裝在未來的太空飛船上,將速度提高到目前航天飛機的10 倍。這種用等離子推進的飛船到太陽系邊緣需要8 年,到火星,3 個月夠跑一趟來回。 / e4 w) z0 K: l3 O

9 W$ U2 Z2 [2 a8 i$ W( o' }+ e0 z( n  MagBeam 是從溫格的一個早期構(gòu)想,微磁球等離子推進(M2P2,i-Magnetospheric Plasma Propulsion)演化而來的。這一概念提出將飛船放在一個等離子體泡里面,然后借助太陽風穿越銀河系。
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  太陽風是從太陽日冕層發(fā)出的高速運動的帶電粒子流。這些帶電粒子速度超過每秒350 千米,最高甚至達到每秒1000 千米。在毫無遮攔的宇宙空間里,它們就像陣陣狂風。 ) h7 d; z: B% N( F
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  1964 年,科幻作家阿瑟• 克拉克發(fā)表了著名的《太陽帆船》(Sunjammer ),提出可以用很輕的材料做一面巨帆,在真空中利用太陽的光壓和太陽風實現(xiàn)星際旅行:“它是那么輕,一平方千米薄膜只有1 噸重,可采集兩千克輻射壓力。假如給它系上懸索,它就能拉著我們上天。第一秒鐘,我們移動5 毫米,一小時后,我們以每小時13 千米的速度移動,一天之后,我們以每小時3000 千米的速度移動,一兩天內(nèi)就可以達到第二宇宙速度。這一切,無需耗用一滴燃料!
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4 s5 O7 K; r5 I/ a0 j( r  “將推進系統(tǒng)分離出來確實讓飛船更輕而且造價更低了,”金斯頓大學的克里斯• 韋爾奇(ChrisWelch)曾經(jīng)評論說!暗疤崾且呀(jīng)建成了所需的大型基礎(chǔ)設(shè)施。就好像現(xiàn)在滿世界跑的都是馬車,溫格告訴人們可以坐一種叫地鐵的東西,但是你必須先修隧道和鐵軌!
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% v, O/ i; i- e  f9 p  溫格也承認這個計劃要實現(xiàn),有必要花費數(shù)十億美金在太陽系內(nèi)部建立一些前哨站。但是他強調(diào)這些對人類走向太空都是物有所值的投資。他還舉火星的例子,認為目前的一個來回要兩年半,大家應(yīng)該計算這當中的風險,而MagBeam 系統(tǒng)只需要3 個月,還能重復使用多次。為了省幾十億美金,人類放棄的可能是永久居住太空的機會。
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; S4 g" s6 [1 R* k" d. V6 ^( w1 [( K  然而,要真正實現(xiàn)MagBeam,每個星球上要裝也許不只一個太空站,這樣才能確保效率和安全性。溫格的團隊目前已經(jīng)進入到原型機的制作和測試階段,包括太空站和飛船兩邊所需的發(fā)射和反饋設(shè)備。當前最令人擔心的還是粒子束的穩(wěn)定性——如此遙遠的距離,如何保證它不會散開,同時不會受到太陽風的干擾。溫格設(shè)想用一個條形的磁場來控制,但這可能使MagBeam 變得更加昂貴。
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4#
發(fā)表于 2009-9-22 14:08:55 | 只看該作者
的確聰明,就是等機會等的時間長了點,星體間位置是不斷變化的,等一個合適的高速公路出現(xiàn)也得看運氣了。
9 Z+ U+ |8 l1 r0 M  n2 @1 Q* p目前主流觀點來看,星級航行的關(guān)鍵不是燃料,無論有多么高級的燃料和發(fā)動機,也無法達到光速,即使達到光速在星際間航行也是非常之慢,人的生物壽命都無法很好地支持這種航行。關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)捷徑。蟲洞和黑洞的捷徑作用基本上已經(jīng)很渺茫了,前者沒有任何現(xiàn)實證據(jù)支持,并且未曾發(fā)現(xiàn)任何一個蟲洞,后者即使進入也是徒然送命。在愛因斯坦相對論的統(tǒng)治下,霍金已經(jīng)表達了星級航行的絕望。新興的弦理論雖然吸引人,但是如同蟲洞一樣,毫無實際證據(jù)支持,不過弦理論中的多維空間是星際愛好者的近期唯一希望了。期待再誕生一個可以媲美牛頓、愛因斯坦、霍金的天才,撕開宇宙的迷霧,帶來希望的亮光。從概率上說,絕對是有可能的。
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5#
發(fā)表于 2009-9-22 14:17:06 | 只看該作者
2# 草原蒙狼 ; g) ~( }5 N8 m, `/ w/ S% P
您估計還差不多,我可等不及咯,吃多點大頭菜吧!
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 樓主| 發(fā)表于 2009-9-22 16:01:17 | 只看該作者
4# 258894007
3 t- o5 i, Q0 l: H* ?" ?/ O( A
( M; k& j+ H$ t. x4 h+ F附上《時間簡史》- |, h/ i: Q, u
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史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里,已成為全球科學著作的里程碑。它被翻譯成40種文字,銷售了近1000萬冊,成為國際出版史上的奇觀。插圖本全面更新了原書的內(nèi)容,把許多觀測揭示的新知識,以及霍金最新的研究納入該書,并配以大量(250幅)照片和電腦制作的三維和四維空間圖;艚鹪粺o得意地引用評論者的話說道:“我關(guān)于物理的著作比麥當娜關(guān)于性的書還更暢銷!辈恢肋@個插圖版本會使原來已經(jīng)非常巨大的銷售數(shù)字“膨脹”多少?
- j2 k- k$ B- r+ |, T內(nèi) 容 介 紹. b8 Q( y2 c& i7 S: G

% f! D; ?2 A" k7 ]4 c7 v/ c巴蒂芬·霍金生于1942年,他的生日恰好與伽利略去世的紀念日是同一天。他現(xiàn)任劍橋大學盧卡斯數(shù)學系教授教席(這一職位曾由艾薩克·牛頓擔任)。他被譽為繼愛因斯坦后最杰出的理論物理學家。他于1993年出版了《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》。這本書是理論物理學方面的經(jīng)典著作,其中的內(nèi)容已被許多科學論文和書籍引用。
! T0 N" P/ v# `( [) v! b" A1 p史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里,已成為全球科學著作的里程碑。它被翻譯成40種文字,銷售了近1000萬冊,成為國際出版史上的奇觀。該書內(nèi)容是關(guān)于宇宙本性的最前沿知識,但是從那以后無論在微觀還是宏觀宇宙世界的觀測技術(shù)方面都有了非凡的進展。這些觀測證實了霍金教授在該書第一版中的許多理論預(yù)言,其中包括宇宙背景探險者衛(wèi)星
, N% p) o$ r+ \$ D9 C0 y# K% r4 ]  w2 z

+ J" \7 @/ d% P* d7 C. S' V上個月霍金的中國之行,給我們帶來了有一次的科學浪潮,繼愛因斯坦之后最偉大的腦袋給我們帶來的沖擊不僅僅在物理上。他的《時間簡史》一書也瞬間暢銷全中國,這在世界上霍金到過的地方一樣,他的思想精華感染了無數(shù)人。4 `5 N0 p) ^5 k
這個坐在輪椅上的老人,到底告訴了我們什么呢? 宇宙論是一門既古老又年輕的學科。作為宇宙里高等生物的人類不會滿足于自身的生存和種族的綿延,還一代代不懈地探索著存在和生命的意義。但是,人類理念的進化是極其緩慢和艱苦的。從亞里士多德--托勒密的地心說到哥白尼--伽利略的日心說的演化就花了2000年的時間。令人吃驚的是,盡管人們知道世間的一切都在運動,只是到了本世紀20年代因哈勃發(fā)現(xiàn)了紅移定律后,宇宙演化的觀念才進入人類的意識。人們甚至從來沒有想到過宇宙還會演化。牛頓的萬有引力定律表明,宇宙的物質(zhì)在引力作用下不可能處于穩(wěn)定的狀態(tài)。即使在愛因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到一個穩(wěn)定的宇宙模型,他曾將宇宙常數(shù)引進理論中。他們都希望在自己的理論中找到穩(wěn)定的宇宙模型?梢姡钪嫜莼挠^念并不是產(chǎn)生于這些天才的頭腦之中。

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 樓主| 發(fā)表于 2009-9-22 16:10:43 | 只看該作者
5# 憨老馬 + B" T; F* Y* ]; j" ?0 y
( Q" h4 \7 j. j+ k# ]
科技來的很突然,有時候想不到的不可控制的事情就在一夜間成為事實。
5 U' K( T7 n& z飛機、坦克、衛(wèi)星、載人航天器、電腦……古人想了數(shù)千年,可如今仿佛就在昨天,一切都完成了。。& }2 }- K) h/ J1 r# }
“順風耳”“千里眼”流傳千古的愿望也在近代實現(xiàn)。。
" l; Y$ F, g/ N% B, y% f' e5 x3 z3 F2 T. ^" y: O2 z. G
我們沒有理由懷疑,看似遙遠的太空旅行,不會在您我的有生之年出現(xiàn)奇跡。。也許,明天,我們就出發(fā)了呢。。。8 J1 \0 T' w5 ~" Q. D3 P( R( K" V
. l7 x+ C& i1 s
納米技術(shù)或許會把我們分解后隨光一起到達任意想去的星球后,再回造重塑出來,因為光無時無刻都在運動中,而星球還是相對要慢得多。
2 Q! A3 ~# W( C" o1 |  q' j) }& m8 Z$ e1 x. q0 I& a, x% F% L
期待著,那天的到來,邀上老馬一起先去半人馬座遛個彎再回來喝茶、下棋。。。
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8#
發(fā)表于 2009-9-22 17:19:04 | 只看該作者
時間和空間我們改變不了,那我們可以改變?nèi)祟惖纳蛋 >拖窨苹秒娪啊爱愋巍敝酗w船里的“冰箱”一樣,多長的時間都可以熬得過。。。
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9#
發(fā)表于 2009-9-22 18:37:01 | 只看該作者
這個資金要好的,就一個國際空間站都要那么多錢。: b1 C. n% g$ M; ~% _
要通力合作才好!
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10#
發(fā)表于 2009-9-22 19:19:21 | 只看該作者
“順風耳”“千里眼”流傳千古的愿望也在近代實現(xiàn)。。
: d0 M+ R0 H4 T3 A  x) d
" c, C, v: h/ b3 \, v. l3 X- o$ U從來沒有實現(xiàn)過。別把儀器和人混為一談,否則就和在百米跑道上開汽車跑,然后宣稱說人類的百米時間是5秒鐘一樣。
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