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NASA最新设计:星际迷航式飞船有望曲速旅行

该图显示的是怀特的“IXS企业”号的艺术概念图,它是艺术家马克-拉德梅克绘制的一艘星际飞船,可以准确呈现出第一项超越太阳系的任务将有的样子。“IXS企业”号是超光速(FTL)飞船的一个拟合理论概念。

该飞船有很多特征可以使星际旅行成为可能。这包括围绕在中央飞船周围的两个环,这些就是众所周知的阿库别瑞引擎,用来“扭曲”时空,在短短数天内穿行很多光年。

怀特的“IXS企业”号的引擎是根据著名的阿库别瑞引擎研制的。正如这张插图显示的那样,波中这种伸展的时空导致时空结构的前方向内收缩,而它后面则向外膨胀,从理论上来说,这可以促成“超光速”旅行。

这张插图显示怀特的完整设计。飞船周围的支柱显示了它是如何与外面的环直接连接在一起的。在“桥”的前面是机组成员用来操控飞船的地方。它的后面是存放货物的地方,燃料所需的不同寻常的物质可以存放在这里。

科幻巨制《星际穿越》(预计将在11月上映)里,一个宇航员小组需要前往其他恒星拯救人类。为了抵达那里,他们采用了阿库别瑞引擎(从该片获得的一段剪辑显示的就是这种引擎),美国宇航局的怀特博士为他的《星际迷航》类型的飞船设想的也是这种引擎。

位于怀特的“IXS企业”号中心的飞船必须足够小,才能放入两个环中,而且它也不需要向外伸出太多。这是因为当环被激活时,它们会产生一个“扭曲的时空泡”,据怀特说,当进行跃迁时,位于这个泡泡外面的任何东西都会被切断。

看起来是不是很眼熟?怀特设计的“IXS企业”号飞船与在《星际迷航》的不同剧集中看到的“联邦星舰企业”号惊人的相似,例如该图显示的《星际迷航:下一代》里的画面。在该片中,这艘科考船被用来“探索陌生的新世界”,并用来“寻找新生命和新文明”。

该图显示的是怀特和拉德梅克以前的设计。这个概念存在很多瑕疵。首先,两个环太细,这意味着在曲速旅行中,它们需要太多能量。第二,船身的一部分延伸到了环的外面,当“扭曲的时空泡”产生时,它们会被切断。

飞船外面的环事实上将会改变周围的空间。这种引擎将需要一些古怪的物质才能正常运行,例如违背物理法则的假设粒子(有可能是暗物质),但是迄今为止还从未发现或者是创造出这些物质。

目前面临的主要限制因素是能量,以前人们认为,提供给一次跃迁所需的能量,其质量将相当于一颗行星的质量。但是修订建议指出,与一辆汽车的质量差不多可能更切合实际。

曲速旅行是2014年电影巨制《星际穿越》关注的焦点。该图显示的是克里斯托弗-诺兰的影片《星际穿越》里的一个场景。在这部影片中,由马修-麦康纳主演的库珀正与一队人马执行一项星际任务,搭乘由阿库别瑞引擎驱动的飞船前去拯救人类。

北京时间14日消息,据国外媒体报道,《黑暗骑士》的导演克里斯托弗-诺兰最近宣布了他的下一部科幻巨制。这部名叫《星际穿越(Interstellar)》的影片虚构的未来生活,不仅使前往其他恒星的旅行可以实现,而且也必须那么做,并设想了由男主角马修-麦康纳领导的拯救人类的重要任务。

但是一位美国宇航局的科学家称,像这样的任务并不一定只保留在科幻世界里,他还设想了一种能把星际旅行变成现实版《星际迷航》的飞船。哈罗德-怀特博士因指出超光速(FTL)旅行是可以实现的而闻名世界。怀特表示,借助名叫阿库别瑞引擎(是根据一位同名墨西哥理论物理学家的名字命名的)的东西可以“弯曲”时空,让人几乎立刻就能穿行很远距离。大体上,这种做法可以让飞船在很短时间里飞行到几乎任何地方,所用时间仅为搭乘传统飞船所用时间的很小一部分。诺兰在《星际穿越》里使用的飞船,以及《星际迷航》里使用的飞船,均采用了曲速引擎。怀特在一系列新的图片中揭示了一款名叫“IXS企业(IXS Enterprise)”号的真实飞船如何能够做到这些。

这些图片是根据艺术家马修-杰弗里斯的作品绘制的,他为著名科幻影片《星际迷航》打造了“联邦星舰企业”号的最初样子。为了绘制最新图片,怀特请来了艺术家马克-拉德梅克和平面设计师迈克-奥库达。尽管光速被认为是绝对的,但是怀特受到米给尔-阿库别瑞的启发,后者假设的一种理论可以在不违背爱因斯坦的理论的情况下,使超光速旅行成为可能。阿库别瑞的理论在1994年发表,它需要数量惊人的能量,才能让空间发生膨胀和收缩,以便产生一个“扭曲的时空泡(warp bubble)”,让飞船在它里面超光速飞行。让空间和时间充当推进物,推动飞船在泡泡里穿行,这就如同踏上一部自动扶梯。尽管阿库别瑞博士表示,他的这个理论只是一种推测,但是怀特认为,他和他的科研组正在向着可以达到的翘曲速度范围慢慢靠近。

据美国知名科技博客Gizmodo说,用地球上的时钟计算,他们的引擎将能在2周内飞抵阿尔法半人马座。扭曲时空的过程会很平稳,并不会在很短时间里使用大量加速度。怀特说:“当你进入扭曲的时空泡时,任何人都不会被甩的撞上舱壁,这将是一次短暂而又糟糕的旅行。”然而他承认,他的研究仍处于小规模阶段,也许还需要几光年时间才能出现一款可以建造像“联邦星舰企业”号的飞船的引擎。为了让这个梦想成真,怀特曾摆放一张带有重要里程标的导览地图,它需要符合实现星际旅行的沿途线路。刚开始它将会在地球上做试验,以便证明该技术是切实可行的。这些最初的试验非常拙劣,也很基本,但是如果它被证实可行,从理论上来说,它将具有无限应用可能性。

下一步将是把这种扭曲技术应用到一艘飞船上,并完成前往月球的一次短途旅行,接下来是飞往火星。最终将是测试完成超越太阳系的“跃迁”,在短短几个月、几周,甚至是几天内抵达目的地所必不可少的技术。目前面临的主要限制因素是能量,以前人们认为,提供给一次跃迁所需的能量,其质量将相当于一颗行星的质量。但是修订建议指出,与一辆汽车的质量差不多可能更切合实际。这项研究已经激起了美国宇航局和其他机构的极大兴趣。例如,国防高级研究计划局(Darpa)目前正在实施百年星舰计划,希望能在下个世纪之交把人类送出太阳系。

责任编辑: 夏雨荷  来源:新浪图片 转载请注明作者、出处並保持完整。

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