http://www.spacechina.com/zsyzx.shtml 知识与资讯 zh-cn 中国航天科技集团公司 Thu, 02 Sep 2010 17:44:10 GMT 2010-09-02T17:44:10Z zh-cn 中国航天科技集团公司 http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69336 [据澳大利亚每日航天网站近日报道] 与此前航天器不同，实验型“锐边”航天器（SHEFEX II）在重返大气层期间将会实施主动控制。德国航空航天中心（DLR）为其研制了一个自定义空气动力飞行控制系统，该系统将对飞行器返回地球时进行控制。 　　由DLR飞行系统研究院研制的控制系统的核心是安置在SHEFEX II前部的“鸭式”（canards）控制面，该控制面可用于主动控制飞行器。初步地面测试已成功完成，目前子模型准备集成到SHEFEX II上并执行进一步的试验。 　　极端的空气动力负荷与热负荷 　　DLR飞行系统工程师称，电机飞行控制系统对于未来再入飞行器而言具有极大的潜力。DLR研制的样机非常紧凑且轻便。此举向研制更廉价、更有效的再入飞行器飞行控制系统又迈进一步。 　　鸭式控制系统能自动调整再入飞行器的状况和流动条件，这与能够改变飞行高度的飞机上的控制界面方式一样。但在100~20千米高度的条件下情况却有所不同——这时导向滑板系统是活动的。新的导向滑板系统要暴露于极端空气动力负荷与热负荷环境下。其组件必须能抵挡高热、大加速度和高度空气动力负荷。这会使标准组件解体并燃烧殆尽。 　　再入系统使用了最先进的技术。这些系统必须在非常恶劣的环境下具备可靠性。SHEFEX II在再入大气层阶段能达到近3千米/秒的速度。因此“鸭式”模型（硬件）需要足够稳固，以抵抗这样的极端条件。 　　与此同时，软件方面也需要在严格的实验任务中可靠地工作，在控制模式下将飞行器安全带回地球。 　　SHEFEX II计划在2011年从澳大利亚发射 　　DLR的研究人员正与其他研究院和工业合作伙伴协力研发自动飞行控制系统的硬件和软件。他们设计并实施这个系统，建造再入系统的数学模型，以及研究飞行控制算法。 　　“鸭式”模型由星载计算机、调节器、密封条、动力供应、电缆线路、结构和软件组成。这些单独的组件已经过多次评估和测试，如真空试验、振动测试、功能与性能试验、机械试验等。软件也在地面模拟环境下经过了测试。迄今结果显示，导向滑板系统已达到了下一阶段完成系统所需要的成熟级别。 　　最后一个阶段——测试整个系统将在DLR的Oberpfaffenhofen 进行。SHEFEX II将在2011年从澳大利亚发射至200千米的高空。整个SHEFEX II试验将持续10分钟，DLR飞行系统工程师的测试时间将小于60秒。（陈菲 许红英） 知识与资讯 Thu, 02 Sep 2010 01:56:03 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69336 2010-09-02T01:56:03Z http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69340 [据美国talksatellite网站2010年8月30日报道] 波音公司宣布该公司为美国空军建造的首颗全球定位系统卫星（GPS）IIF已经开始服役，该类卫星总共有12颗。GPS IIF-1是拥有31颗工作卫星的GPS星座的最新成员，这个星座向全世界超过10亿的军民用户提供精确的导航、定位及授时信息。 　　GPS IIF可提供新的加强型功能，包括抗干扰军用信号、由改进的原子时钟技术提供的更高精度，以及一种用于商务航空及生命安全应用的抗干扰民用L5信号。按照空军官员的说法，在轨测试显示L5信号满足所有要求。根据规划方案，L5信号将保持发展状态，将在宣告获得初始运行能力之时公布试验数据。美国空军将与此相关的信息发送给全球的GPS用户。 　　“将首颗下一代GPS IIF卫星投入使用对于美国空军以及数以百万计的作战人员和民用用户来讲都是一个巨大的进步。”美国空军上校伯纳德•格鲁贝尔（Bernard Gruber）表示，“现在GPS IIF-1开始运行，世界各地的军用、商用接收器可以利用改进的卫星信号更加精确地定位。” 　　2010年5月27日发射以后，GPS IIF-1卫星经受了三个月的综合在轨测试，以使其能和地面控制系统、其它GPS卫星以及大量的军商用GPS地面接收器有效配合运行。由于是这个系列的第一颗卫星，GPS IIF-1的测试方案较往常更漫长也更严格。 　　一个波音公司的航天器运行团队协助GPS联队对多项GPS IIF-1首次轨道运行的测试结果进行了监测和评估。测试完成后，GPS联队已正式将卫星控制权移交给了美国空军第50太空联队和第二太空运行中队。 　　波音公司方面表示，GPS IIF卫星提高了GPS服务的功率和精确性，该系列卫星将在未来12到15年成为GPS星座的主力。 波音公司正在用一种借鉴飞机、直升机装配线的新型脉冲管制造方法生产下面的11颗GPS IIF卫星。该生产线可以更快更有效地一次性开发多颗卫星。 （张贤明 侯丹） 知识与资讯 Thu, 02 Sep 2010 01:55:46 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69340 2010-09-02T01:55:46Z http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69345 [据俄罗斯联邦航天局2010年8月25日报道] 一组丹麦工程师正准备发射本国建造的火箭，并送一名宇航员前往100千米的高空。 　　“哥本哈根亚轨道”组织将从一艘海上浮船发射“热”-1X火箭（HEAT 1X）。这个组织的目的是建造世界上最大的业余航天火箭。过去一年半的时间，他们建造了“热”-1X火箭，和该火箭准备发射的微型航天器“第谷•布拉赫”-1（Tycho Brahe-1）。 　　这个航天器将运送一名乘客进入太空并返回地面。乘客在航天器内将保持半坐的姿势。这张椅子旨在将地球引力最小化。乘客还将身穿有压力的宇航服。（许红英） 知识与资讯 Thu, 02 Sep 2010 01:47:22 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69345 2010-09-02T01:47:22Z http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69347 [据美国aviationnow网站近日报道] 总部设在伦敦的国际移动卫星组织（Inmarsat）将创建一套ka波段宽带系统，补充现有的L波段系统，使其在移动卫星服务竞争者中更胜一筹。 　　这个系统名为“全球快递”（Global Xpress）将以三个15千瓦的波音702HP航天器为基础，每个航天器配有89个固定点波束，可进行若干在轨处理。到2014年前投入使用的Inmarsat-5航天器吞吐率超过100 Gbps，传输速度将达到50 Gbps。这是国际移动卫星组织目前提供的最先进的“宽带全球区域网络”（BGAN）服务的10倍，后者由Inmarsat-4航天器提供支持。 　　除了速度方面的优势，与目前占据移动卫星服务市场主体的新一代低地球轨道系统、ku波段系统，以及VSAT终端相比，“全球快递”在每比特的价格、天线尺寸，以及成本方面，也具有重要优势。 　　100-Gbps./50-Mbps高吞吐率卫星技术是崭新的，首批利用这项技术的航天器正准备提供宽带固定卫星服务应用。首颗卫星KA-SAT预计在2010年第四季度由Eutelsat公司发射，第二颗 ViaSat-1将在2011年发射。（许红英） 知识与资讯 Thu, 02 Sep 2010 01:47:12 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69347 2010-09-02T01:47:12Z http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69330 [本站2010年8月31日综合报道] 日本政府8月28日宣布，该国目前在轨的四颗间谍卫星中的一颗故障，从8月23日开始停止运行。 　　按照内阁卫星情报中心的说法，2007年2月发射的雷达卫星二号很可能出现动力供应问题，日本方面正在对其进行检查。29日有日本官员称卫星可能无法修复。 　　雷达卫星二号原本计划运行至2012年。卫星的故障对日本在东亚地区的情报搜集工作造成了很大影响。而替换卫星要到2011年才能发射。 　　日本另一颗雷达卫星2007年停止工作。 目前在轨的另外三颗间谍卫星全部是光学卫星，正在努力将卫星故障造成的影响降至最低。 　　2012财年日本计划发射四颗情报搜集卫星，两颗为空中照相侦察卫星，另两颗为云层探测雷达卫星。（侯丹） 知识与资讯 Wed, 01 Sep 2010 06:08:32 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_gjht_Details.shtml?recno=69330 2010-09-01T06:08:32Z http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66802 国际空间站“缓期” 　　和“星座”计划相比，国际空间站则要幸运一些。2004年小布什总统决定在2015年终止国际空间站项目。但新的预算案则提出把它延长到了2016年——这一年国际空间站的国际合作到期，之后甚至还有可能再延长4年到2020年。 　　这一决定多少透着一点无奈。国际空间站自从发射建造的那一天起，“太空中的政治延伸”一直是其挥之不去的特性。2008年分别由欧洲和日本建造的“哥伦布”实验舱和“希望”实验舱被安装到位，国际空间站开始向真正的科学实验室转变。这也正是新预算案所要求的。虽然1.8亿美元的拨款似乎有点少，但毕竟国际空间站已经在轨运转了，岂有不充分利用之理？ [图片说明]：国际空间站。版权：STS-119 Shuttle Crew/NASA。 顺带地，新的预算案还要求保证为接下去的5次国际空间站航天飞机飞行拨款6亿美元，即便最后1次航天飞机发射可能会推迟到再下一个财政年度也是如此。这是奥巴马在2008年竞选美国总统时打出的“太空”牌。 　　在美国的佛罗里达州有很多人以肯尼迪航天中心为生，因为航天飞机正是在那里维修、和固体火箭以及外挂燃料箱装配到一起并且最终发射的。尽管肯尼迪航天中心本身的雇员不到2,000人，但是当地有大约1万人在为NASA的承包商或者转包人工作。此外，航天飞机发射还会吸引来大量的游客，为当地的经济带来不小的收益。 　　2008年6月24日，时任NASA局长的Michael Griffin在一次参议院的听证会上说，航天飞机退役将造成6,000～7,000人失业。但是他还补充说，国际空间站和新的航天器会创造3,000个新的就业岗位。在听证会举起行的前夜，大约有1,000人集会，强烈谴责航天飞机退役对当地就业所造成的影响，并且极力要求延长航天飞机的服役时间。现在是奥巴马兑现承诺的时候，不过由于“星座”计划被取消这个承诺可能只兑现了一小半。 　　空间科学受宠 　　在这份总共190亿美元的预算案中，有50亿美元将用于空间科学和技术创新，其中主要涵盖了NASA的对地观测项目和太阳系深空探测计划。相对于2010年，科学预算的增幅达到了11%。 　　在新计划的卫星中，用于气候科学研究的占据了极高的优先级。这似乎也显示了奥巴马政府对于环境和全球变暖议题的重视。2009年2月24日价值2.73亿美元的轨道碳观测台在发射后不久即坠入了南极附近的印度洋。新预算为此拨款1.7亿美元来研发新的全球碳监测卫星，预计新的卫星可以在2013年2月前发射。不过在没有得到确认评估之前，NASA不会公布正式的时间表。事实上，在轨道碳观测台发射失败之后几天，NASA就开始了替换方案的研究，以此希望能在28个月内补上这个空缺。 　　此外，新预算还将为一系列的太阳系机器人探测项目和空间望远镜提供32亿美元的资助，这些新项目包括了哈勃空间望远镜的继任者以及用于月球和火星研究的探测器等。 　　为了给远征外太阳系的探测器提供动力，美国白宫授意NASA和能源部重新开始制造钚-238，而美国的实验室在20多年前就已经停止了这项活动。这是一个相当复杂的议题，会牵涉到方方面面的多个部门。美国能源部原先会从俄罗斯的原子实验室进口钚-238，但美俄两国未来外行星机器人探测日益增长的需求开始使得钚-238的储备变得捉襟见肘。NASA计划于2020年发射的用于探测木卫二的旗舰探测器就需要大量的钚来为其众多的仪器提供能源。 　　同时，NASA还将研发高新斯特林放射性同位素发生器。这是一种更为高效的能源系统，可以减少对稀有的钚的消耗。根据新的预算案，2014年或者2015年这一系统将进行测试飞行。新预算还将耗资1,400万美元（5年耗资4.2亿美元）建造一个太阳探测器，它将穿越太阳的外层大气以此来更好地来了解日冕是如何被加热以及太阳风是如何产生的。 　　商业太空飞行到来 　　除了为空间科学提供了较以往更多的资金之外，新的预算案还将资助商业载人空间飞行。因为NASA不得不面对这样一个现实，那就是在航天飞机全部退役之后，美国将丧失把宇航员送入近地轨道或者往返国际空间站的能力。 　　因此，新预算案提出从政府到私人企业一起来开发新的载人航天火箭和飞行器。在奥巴马公布预算案之后，NASA宣布为5家商业公司提供总计5千万美元的资金来做为研发启动资金，这同时还将创造大约5,000个新的就业岗位。和NASA签署“空间行动协议”的公司有：内华达山脉公司（2千万美元）、波音公司（1.8千万美元）、联合发射同盟公司（670万美元）、蓝色起点公司（370万美元）和杰出空间发展公司（140万美元）。同时每家公司还有从其他渠道获得的配套资金。 内华达山脉公司将把这比钱用于其“追梦者”升力体太空飞机的研制。“追梦者”的设计基于NASA兰利研究中心提出的HL-20升力体概念，是一种垂直发射、在跑道上着陆的空间飞行器。到2014年“追梦者”也许能够为使用联合发射同盟公司的“大力神”5型火箭发射做好准备。联合发射同盟公司则将把它的这比钱用于一个紧急探测系统的开发，以此来诊断出“大力神”5和“德尔塔”4型火箭行将出现的事故。如果这些火箭执行的是载人发射任务，那么这些系统将会为挽救宇航员的生命争取到宝贵的时间。 　　做为NASA老牌的承包商，波音公司则力主于研发一种可使用多种不同火箭发射的航天器。杰出空间发展公司是“星座”计划中“猎户”飞船环境控制和生命保障系统的关键转包人。现在它将为未来的商业载人空间飞行研发类似的生命保障系统。蓝色起点公司的这比钱将会用在密封舱和发射逃生系统的研发上。 　　迄今还没有任何商业公司独自把人送入过地球轨道，但已经非常接近。如果美国人不想为进入太空而向俄罗斯或者其他国家支付费用的话，此举将会是必然的选择。 　　各界的声音 　　在奥巴马总统公布了他的新预算案之后各界的反应大相径庭。“阿波罗”11号宇航员、第二个踏上月球的Buzz Aldrin对此表示了强烈的支持，尤其赞扬了其中力主新技术研发的战略。他说，我们已经到过月球，这一新计划将使我们再一次挑战已有的极限。 　　但拥护“星座”计划的NASA前局长Michael Griffin则表示，取消“星座”计划意味着放弃载人航天，在可预见的未来美国将不再是这一领域中扮演重要角色的玩家。虽然他在任期间也为商业火箭公司提供过资金，但他表示它们还没有做好把宇航员送入轨道的准备。 　　美国佛罗里达州的民主党女众议员Suzanne Kosmas更是直接表示，总统的提案无法让人接受，一个没有具体计划和时间表的NASA只会割让出美国在国际空间领域的领导权。 　　而更多的人似乎还是持观望态度。一来，这一预算案还需要美国国会的批准，因此最终是什么样还有变数；二来，在经济不景气的大环境下，如何进行资金上可承受、技术上可执行的空间计划确实还需要三思。不过不管怎样，正如这一新预算案所彰显的，“创新”是NASA傲视群雄的根本，而商业公司进入太空领域似乎也已“势不可挡”。（来源：科学松鼠会） 知识与资讯 Wed, 02 Jun 2010 00:28:28 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66802 2010-06-02T00:28:28Z http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66453 美国2011年的总统预算案取消了雄心勃勃的“星座”计划，转而专注于太空探测新技术研发和支持商业太空飞行，这是新的契机还是美国在载人航天领域中失势的开始？2010年2月1日，也正是“哥伦比亚”号航天飞机失事七周年之际，美国总统奥巴马公布了2011年度的美国宇航局（NASA）预算案。正如之前坊间所风传的“流言”，一切都没有太出人意料。虽然它最终还需要美国国会审议通过并且于10月才开始执行，但在经济衰退大背景下出炉的这份预算案或多或少为美国未来的太空计划定下了基调。 　　　　“星座”被砍 NASA大部分基于现有技术的“星座”计划意图在2020年前将宇航员重新送上月球。然而，这一计划预算超支、进度滞后、缺乏创新。根据之前一个独立评估小组的报告，即便得到完全的资助，“星座”计划也只不过是在50年之后重复“阿波罗”计划已经取得的许多成就。继续执行这一计划只会危及到NASA包括机器人空间探测、空间科学和对地观测在内的其他项目。 　　“星座”计划最早可以追溯到2004年1月14日小布什总统公布的旨在“先返月球，再赴火星”的“空间探测展望”。此举被视为是对2003年2月1日“哥伦比亚”号航天飞机失事和NASA载人航天政策的一种回应，同时也试图再一次激起美国公众对空间探测的热情。2005年中，NASA以此为蓝本进行了“探测系统架构研究”，并最终演变为了“星座”计划。 　　　　[图片说明]：航天飞机、“战神”I型和“战神”V型火箭以及“土星”V型火箭的对比。版权：NASA。 其主要内容包括了研发取代航天飞机的空间飞行器、把宇航员送往月球甚至是火星。为此NASA正在研发“战神”I型和“战神”V型火箭。2009年10月28日“战神”I-X原型火箭进行了测试飞行。这次亚轨道测试飞行遇到了一些问题：发射平台轻度受损、火箭并没有严格按照计划分离、降落伞系统没有完全打开。 资金也一直是这个过于庞大而又“乏善可陈”的计划的软肋。小布什总统最初允诺的5年7%的预算增长只是一张空头支票。自从“星座”计划诞生之日起，拥有最终发言权的美国国会给予NASA的资金就比小布什总统承诺的少。雪上加霜的还有航天飞机复飞、维修被2005年卡特里娜飓风损毁的设施和哈勃空间望远镜维修任务。为此NASA不得不拆东墙补西墙，天体生物学项目和航空预算被大幅削减，多个地球观测卫星被推迟。更惨的是，长期以来一直做为NASA旗舰的科学项目，例如从火星表面采样和研究太阳系外类地行星的项目，则被无限期推迟。 因此，虽然对于载人航天的热衷者而言，“星座”计划的作古似乎无法让人接受，但这其中却又透着合情合理的成分。（来源：科学松鼠会） 知识与资讯 Mon, 24 May 2010 23:55:41 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66453 2010-05-24T23:55:41Z http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66380 曲速引擎 　　1994年物理学家米盖尔·阿尔库比雷（Miguel Alcubierre）首次提出了类似《星际迷航》中的弯曲引擎。 　　这一引擎将使用尚未被发现的、具有负质量和呈负压的“特异物质”。由此可以扭曲时空，造成飞船前方的空间收缩、后方的膨胀。被包裹在这一“弯曲泡”中的飞船就能在不破坏相对论的情况下超光速飞行。 　　不幸的是，曲速引擎存在一系列的问题。首先，维持这一弯曲所需的能量就超过了宇宙的总能量。其次，它会产生大量威胁宇航员生命的辐射。另外，也没有证据表明存在这样一种特殊的物质。 　　更为关键的是，2002年发表的计算证明，对于飞船而言无法往“弯曲泡”的前方发送信号，这就意味着宇航员将无法操控飞船。事实上，无论能提供多少能量，物理上似乎都不可能产生这样的“弯曲泡”。 　　前景：显然不可能 　　虫洞 　　自从爱因斯坦的广义相对论被广为接受以来，虫洞已经从理论上被证明是可以存在的，它是联接时空的隧道状捷径。发明了“黑洞”一词的物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）创造了这个词。 　　问题是它在现实中存在吗？如果存在，我们能从中穿过吗？很不幸，两者的回答都是“不”。 　　如果虫洞要想存在，就必须要由上文中阿尔库比雷所提出的特异物质来稳定，而目前还没有发现这样的物质。 图片说明]：虫洞。版权：NASA/Les Bossinas。 另外，虽然可以用特殊的负能量场来维持虫洞处于张开的状态，但进入虫洞的任何物质或者能量都会立即使得它关闭。 　　不过，20世纪90年代物理学家谢尔盖·柯兰斯尼可夫（Serguei Krasnikov）提出了一种可用于旅行的不同虫洞。由于自身可以制造出特异物质，因此这一类型的虫洞可以自我维持。 　　另一大反对虫洞的理由是，如果虫洞可以用于穿越空间，那它也就能成为某种时间机器。这将破坏因果律。 　　前景：几乎肯定不可能 　　超太空折叠 　　如果宇宙在我们所处的三维空间之外还存在更多的空间维度，那就有可能驾驶飞船穿越它们。不过这一想法源自一位晦涩的物理学家，他的想法还没有被绝大多数的物理学家所接受。 　　前景：理论尚不完善 （来源：科学松鼠会） 知识与资讯 Wed, 19 May 2010 00:15:51 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66380 2010-05-19T00:15:51Z http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66269 星际冲压发动机 　　所有的火箭，包括核聚变火箭，都有相同的根本问题。为了获得更高的加速度，就必须携带更多的燃料，这就会使得飞船变得越来越重，最终又减缓了加速。因此，如果你真想进行星际旅行，就应该避免携带任何燃料。 　　1960年物理学家罗伯特·巴萨德（Robert Bussard）提出的星际冲压发动机就能干净地解决这个问题。它是一个如上文所述的核聚变火箭，但它并不携带核燃料，而是通过电离周围宇宙空间中的氢，并且使用“电磁网”将它们吸入飞船做为燃料。 [图片说明]：星际冲压发动机。版权：NASA/MSFC。 星际冲压发动机的问题并不是前面提到的没有可运转的核聚变反应器，而是其所需电磁网的大小。由于星际空间中氢的数量非常少，于是这张电磁网必须要有数百甚至上千千米宽。 　　一种办法是从地球向星际冲压发动机将要经过的路线发射其所需的燃料，由此飞船就可以不必使用巨大的电磁网。但这就意味着飞船必须按照预先设定的路线飞行，同时这也使得往返其他恒星的旅行变得极为困难。 　　前景：巨大的技术挑战。 　　太阳帆 　　这是解决燃料携带问题并且达到超高速的另一技术，但代价是时间。 　　就如借助地球大气层中风能的风帆，太阳帆汲取的是太阳光中的能量。太阳帆已经在地球上的真空室中成功地进行了测试，但轨道测试却屡遭不幸。 　　2005年，“宇宙”1号发射失败。另一个“纳米帆-D”也因火箭发射失败而告终。 [图片说明]：太阳帆。版权：Rick Sternbach/Planetary Society。 虽然有这些问题，但太阳帆仍然是非常有前景的技术——至少在太阳系内如此，因为其中阳光的光压最大。但是由于重量问题，对于载人星际旅行来说太阳帆还是不行。 　　前景：完全可能，但有局限。 　　磁帆 　　作为太阳帆的一个“变种”，磁帆由太阳风推动，而非太阳光。 　　太阳风是自身具有磁场的一股带电粒子流。其想法是，在飞船周围包裹上一层和太阳风极性相反的磁场，通过磁场间的排斥作用飞出太阳系。 　　另一种变体则是“空间蛛网”，它使用从飞船延伸出的带正电的导线来排斥太阳风中的正离子。 　 [图片说明]：“空间蛛网”。版权：Allt om vetenskap/alltomvetenskap.se。 磁帆或者类似的技术还可以利用行星的磁场来改变自身的轨道，甚至飞跃行星际空间。 　　然而，就自身而言，太阳帆和磁帆都不适合星际旅行。当它们逐渐远离太阳的时候，阳光和太阳风的强度就会迅速下降。结果是它们无法达到飞往其他恒星所需的速度。 　　前景：仅适用太阳系旅行。 　　能量束推进 　　如果太阳无法提供足够的能量来推动星际飞船达到高速，那么也许我们可以通过向飞船发射能量束来做到这一点。 　　这一技术就是激光烧蚀，即通过从地面上发射出的强激光来使得飞船上的一块金属板逐渐蒸发产生推力。 　　类似地，物理学家和科幻小说家格雷戈里·本福德（Gregory Benford）及其兄弟詹姆斯·本福德（James Benford）提出为飞船装配涂有特质涂料的太阳帆。从地球上发出的微波可以灼烧这些涂料产生推力。这可以加快行星际旅行的速度。 　　另一种则是使用磁化等离子束推进，它可以加速磁帆。 　　当进行星际旅行的时候，最好的办法可能是使用激光来推动光帆。罗伯特·福沃德（Robert Forward）在1984年的一篇论文中首次提出了这一构想。 　　能量束推进也面临着严重的挑战。能量束必须在远距离上精确的瞄准目标，飞船必须要能极为高效地利用输入的能量，产生能量束的装置必须非常强大——在某些情况下其所需的能量甚至超过了目前人类的总能量输出。 　　前景：极具挑战。 （来源：科学松鼠会） 知识与资讯 Wed, 12 May 2010 00:15:39 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66269 2010-05-12T00:15:39Z http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66242 1961年，尤里·加加林（Yuri Gagarin）成为了第一个进入外层空间的人类。8年后，尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和巴茨·奥尔德林（Buzz Aldrin）成功地着陆到了月球的表面。这是目前所到过的最远距离。除了预算问题和政治意愿之外，最大的障碍是我们目前的空间飞行技术——化学燃料火箭——无法用于长距离的深空飞行。虽然我们已经可以把机器人探测器送往了外太阳系，但是整个行程要花上好几年的时间。 　　对于造访其他的恒星，根本就是不可能的任务。“阿波罗”10号是迄今速度最快的载人空间飞行器，最高速度达到了每小时39,895千米。即使以这个速度飞行，那么到达距离我们最近的、4.2光年远的比邻星也要花上12万年。 　　因此，如果我们真的想进行深空星际旅行并且前往比邻星以及更遥远的地方，那么就需要新的技术。下面你将看到其中最有趣的10种新技术。这些技术的可行性大相径庭。其中一些，如果我们真想的话，兴许明天就能实现，而另一些也许根本就不可能。 　　离子推进 　　传统的火箭通过向后喷射气体来向前推进。离子推进器使用相同的原理，但与喷射高温气体不同，它们喷出的是带电粒子（离子）。 　　由此产生的推力非常微小，但关键的一点是，对于产生相同的推力而言离子推进器所需的燃料要比传统火箭少。如果它们能长期稳定地工作，最终也能把飞行器加速到极高的速度。 　　一些探测器已经采用了离子推进器，例如日本的“隼鸟”探测器和欧洲空间局的SMART-1月球探测器，并且这一技术也正在不断地完善。 　　其中特别有希望的是可变比冲磁等离子体火箭（VASIMR）。它和通常采用强电场加速离子的离子推进器不同，VASIMR使用无线电频率发生器（并非类似无线电广播的发射器）来把离子加热到100万℃。 其原理是，在强磁场中离子会以一定的频率转动，随后无线电频率发生器会被调整到这一频率，为离子注入额外的能量，进而大幅度增加推力。 　　初步的测试结果非常吸引人。如果一切顺利，VASIMR可以在39天里把人送往火星。 　　前景：几年。 　　核脉冲推进 　　如果这里的一些想法能让你觉得还不是那么不可能的话，那么下面这个看起来绝对让人难以置信。这个想法是，定期地向后方引爆核弹来驱动飞船。 　　美国国防部高等研究计划局（DARPA）曾经在代号为“猎户计划”的项目中认真地研究了核脉冲推进。其目的是设计出一种快速的行星际旅行方案。 　　即便以现在的标准来看，DARPA的设计也非常“巨大”，它需要建造一个巨大的激波吸收器，外加一个用于保护乘客的辐射防护罩。 　　这看上去似乎能奏效，但引人关注的是如果它在大气层中发射失败的话，后果将不堪设想。当首批核试验禁令颁布以后，这一计划最终于20世纪60年代被取消。 　　虽然有这些担心，但是猎户计划的设计仍然是现有的技术可以达成的，一些科学家仍然在继续提出新的核脉冲推进方案。理论上，一艘由核弹驱动的飞船可以达到光速的十分之一，这使得到距离我们最近的恒星只需要40年。 　　前景：完全可能，但需降低风险。 　　核聚变火箭 　　核脉冲推进并不仅仅是空间飞行技术，还要依赖核能。 　　核动力火箭可以利用火箭上的裂变反应堆所产生的热量来喷射气体提供推力。但是就威力而言，它们根本无法和核聚变火箭相比。 　　通过原子之间的聚合，核聚变可以释放出巨大的能量。绝大部分的聚变反应都采用被称为“托卡马克”的装置把自身束缚在磁场中。 　　不幸的是，托卡马克装置都极为笨重，因此核聚变火箭都专注于另一种触发核聚变的方法，被称为“惯性约束聚变”。 　　在惯性约束聚变中，高功率能量束（通常为激光）取代了托卡马克中的磁场。通过剧烈引爆一小块燃料弹丸导致外层爆炸，进而推动内层物质触发核聚变。随后磁场会被用来引导所产生的高温等离子体从飞船尾部排出。 　　20世纪70年代英国行星际学会详细地研究了这一类型的核聚变火箭，它们可以在50年内——对于人类而言这一时间跨度尚可承受——把人类送往另一颗恒星。 　　美中不足的是，尽管已经攻关了几十年，但是至今还没有一个可以工作的核聚变反应器。 　　前景：可能，但至少还要几十年。 知识与资讯 Mon, 10 May 2010 00:29:57 GMT http://www.spacechina.com/zxyzx_htzs_Details.shtml?recno=66242 2010-05-10T00:29:57Z