未來的高速載人星際航行_風聞

一、高速載人星際航行

傳統火箭採用化學燃料，噴射速度小，能量利用率低，難以提供長時間動力航行。若能使火箭發動機的噴射速度達到或接近於光速，就能實現長距離的星際載人航行。這就要求未來火箭發動機能把燃料分解為靜質量為0的粒子，並以光速c把它噴射出去，從而實現高速載人星際航行。

如此，星際載人航行可分為四類：

（1） 往返式動力航行

（2） 往返式慣性航行

（3） 單程式動力航行

（4） 單程式慣性航行

所謂往返式是指飛船在地球上一次加註燃料，中途不再加註燃料而完成地球到星際間的往返航行。

所謂單程式是指飛船不再返回地球，或雖返回地球但需要在目標星球上重新加註燃料再返回（這需要目標星球上有事先建造好的火箭燃料工廠）。

所謂動力航行，是指飛船以一個g的正負固有加速度（加速或減速）航行。這時飛船上的環境與地球環境完全一致，沒有失重狀態，飛船乘員無須經過特別培訓，普通人可直接在飛船上長期生活（當然，飛船要提供必要的食物，水等生活物品）。

所謂慣性航行，是指飛船無動力以接近於光速的高速慣性飛行，此時飛船處於失重狀態。飛船乘員需要經過適當的培訓才能在飛船上長期生活。

根據計算，在1/2光年範圍內，可進行往返式動力載人星際航行，而在4/3光年範圍內，可進行單程式動力載人星際航行。超過4/3光年距離，一般只能進行慣性航行了（返回式或單程式）。

二、舉幾個實例

（1） 地月航行

全程往返式動力航行，無失重。地球月球間往返一次共耗時7.0小時，最高航速0.0002c,每噸載荷僅需消耗燃料0.8kg。

（2） 火星航行

全程往返式動力航行，無失重。地球火星間往返一次共耗時3.5天，最高航速0.0024c,每噸載荷需消耗燃料9.7kg。

（3） 冥王星航行

冥王星在太陽系邊緣，距地球60億公里。可進行全程往返式動力航行，無失重。地球冥王星間往返一次共36.8天，最高航速0.025c,每噸載荷需消耗燃料106kg。

總之，太陽系全部星球均可進行往返式動力航行。普通遊客乘坐飛船環遊太陽系將不是夢想。

（4） 比鄰星航行

比鄰星是離太陽最近的恆星，距太陽約4.2光年。不能全程動力航行，只能進行慣性航行。

A． 返回式慣性航行

往返一次需要耗時15.333年（地球時間，換算成飛船時間則為12.639年），其中慣性航行12.333年，動力航行3年。最高航速0.6C， 每噸載荷需消耗燃料15噸。

B． 單程式慣性航行

單程從地球到比鄰星需要耗時4.347年（飛船時間，換算成地球時間為6.25年），最高航速0.8c，每噸載荷需消耗燃料8噸。若到達比鄰星後再加註燃料返回地球，則共耗時12.5年（飛船時間則為8.694年）。