科幻電影中的星際飛船，人類什么時(shí)候能造出來(lái)？

近年的科幻電影似乎又卷起了一陣星際飛船風(fēng)，如《星際穿越》中極具風(fēng)格的環(huán)狀飛船、《星球大戰(zhàn)》中各式用于戰(zhàn)斗的飛船等等。

星際飛船從字面上理解就是能從一個(gè)恒星系飛到另一個(gè)恒星系的飛船，從科學(xué)原理上來(lái)說(shuō)，制造一艘用于星際航行的飛船并不存在什么障礙。它從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，與人類制造的探月飛船沒(méi)有多大的區(qū)別。但是，真正實(shí)施起來(lái)卻是困難重重的。

1977年發(fā)射的旅行者一號(hào)42年飛了20光時(shí)，已經(jīng)飛出太陽(yáng)系日球?qū)拥乃�還在以17km/s的速度向著太陽(yáng)系邊緣飛去，考慮到太陽(yáng)系半徑一光年，旅行者一號(hào)至少還需要1.7萬(wàn)年才能飛出包裹太陽(yáng)系的奧爾特云。

我們的征途，是星辰大海！想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，硬軟件都不可或缺！

要想制造星際飛船就必須換一個(gè)更強(qiáng)大的動(dòng)力源

目前的動(dòng)力系統(tǒng)主要是化學(xué)火箭。它利用燃料燃燒后的高溫、高壓將物質(zhì)噴射出去產(chǎn)生的推動(dòng)力工作的。由于化學(xué)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換效率太低，所以，化學(xué)火箭需要攜帶大量的燃料。這樣，使得星際飛船能夠攜帶的有效載荷大大降低，也使得星際飛船的制造無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

化學(xué)火箭最多可以支撐人類在太陽(yáng)系內(nèi)的宇航。要想進(jìn)行星際旅行必須要有更有效率的動(dòng)力裝置。這個(gè)裝置就是真在研發(fā)中的核聚變反應(yīng)堆技術(shù)。核聚變反應(yīng)堆可以將燃料質(zhì)量的0.7%轉(zhuǎn)換成能量，然后利用離子推進(jìn)器推動(dòng)星際飛船前進(jìn)。

除了推進(jìn)系統(tǒng)，居住環(huán)境也是飛船設(shè)計(jì)的另一個(gè)難題，我們不僅僅要做出能夠進(jìn)行高速長(zhǎng)距離移動(dòng)的飛船，還要保證在這段漫長(zhǎng)的旅途中，生命能夠在里面繁衍生息。“我們需要土壤，”蕾切爾教授介紹道，“那是有機(jī)物質(zhì)存在的地方。”土壤是植物生產(chǎn)的重要條件，同時(shí)植物也能夠產(chǎn)生大量有用的有機(jī)物質(zhì)。

在物理學(xué)上的突破

在物理理論上要突破愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，推翻光速不可超越的限制，在空間物理學(xué)上要有重大的發(fā)展，尤其是在核能源的技術(shù)方面要有級(jí)高的掌控能力，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)的活動(dòng)范圍與能源的消耗水平呈幾何梯級(jí)的增長(zhǎng)。這些條件都具備了，人類才能真正的做到遠(yuǎn)游星辰大海。

不過(guò)目前來(lái)看，推進(jìn)技術(shù)和能源技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法解決的，而且星際航行需要的遠(yuǎn)不止這兩項(xiàng)技術(shù)；或許人類的星際航行，在未來(lái)數(shù)百年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)，慢則需要數(shù)千年。