星际旅行|长途星际旅行是不是只会在电影中出现？等离子体

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在我们殖民月球、火星和系外行星的计划中，最大的挑战之一是时间。虽然今天的宇宙飞船无疑是更先进的，估计从地球到火星需要六个月，而太阳系的其他行星需要更长的时间。
这种长途旅行的前景，需要考虑到太空对我们心理和生理的影响，这样会不会相当令人不安。尽管科幻作家和理论家提出了诸如让殖民者冬眠或世代飞船等解决方案。而有一种更有利的观点认为，能够使我们更快、更便宜地进行星际旅行的引擎设计。
航天器基本问题
目前，航天器的动力来自火箭燃料，包含火箭的三个成员。在发射进入太空并穿越平流层后，第一和第二成员逐渐与火箭分离，以增加航天器的升力，减轻负载。牛顿热力学定律规定，火箭发动机必须产生尽可能多的热量，才能转化为机械能，这取决于燃烧室的温度和压力。为了让火箭升空，推力(燃烧气体通过发动机喷嘴喷射时产生的力)必须大于火箭的重量。
在发射过程中，燃料必须在正确的时间加载，以达到及时发射火箭所需的推力。如果程序被打断(例如，由于天气) ，燃料必须提前卸载。
火箭推进装置有几种类型。液体燃料(液氧、液氢或煤油等燃料)目前被认为是效率最高的燃料，因为液体燃料火箭比固体燃料火箭轻(固体燃料火箭更便宜，但推力无法控制) 。
目前，长途星际旅行将意味着你需要携带大量的燃料，它的重量需要更多的燃料来产生足够的推力。为了继续进行星系探索，我们必须以某种方式解决这个悖论，最好是为我们的宇宙飞船找到一种替代的、更快的推进系统。
阿尔库贝尔推进(曲速驱动)
火箭推进最流行的替代方案是曲速引擎，吉恩·罗登伯里在创作著名的《星际迷航》系列时提出了这一概念。曲速引擎应该达到所谓的曲速，这是一种与真空中的光速相等或大于光速的速度，通过曲速引擎本身在时空中产生的气泡运动来实现。宇宙飞船会产生一种被称为扭曲场的东西，它会使时空弯曲，使它们周围的空间凝结，然后在飞船后面延伸。
如今，曲速引擎(如《星际迷航》中描述的那样)被认为没有什么科学依据，尤其是与量子力学相矛盾。弯曲的时空需要产生巨大的能量。在《星际迷航》中，这是通过反物质与物质的可控反应来实现的，但根据详细的相对论，时空的曲率必须为负，质量为负，引力斥力为负。到目前为止，理论上唯一具有这种特性的物质就是所谓的外来物质。
然而， 1994年，墨西哥国立自治大学(university of national Autonoma de Mexico)的教授米格尔·阿尔库维耶雷(Miguel Alcubierre)发表了一篇论文，概述了物质在真空中比光更快的理论可能性。根据阿尔库维耶雷的说法，当一个弯曲的时空气泡在宇宙飞船周围形成时，它会在宇宙飞船前面收缩，在飞船后面膨胀；在中间，它将是平的，从而确保船员将在安全的零重力。根据广义相对论(任何被赋予质量的物体都会使其周围的空间弯曲) ，外来物质或其他负质量的曲率源，将需要阿尔库维耶雷的驱动才能起作用(该质量最初被设想为木星的大小) 。
1996年至2002年间，美国国家航空航天局的马克·g·迈尔斯(Marc G. Miles)团队，研究了阿尔库比耶雷动力的理论方面，但该项目的资金在2008年被撤回。 NASA重新考虑在2012年10月哈罗德·怀特是准备谈论所谓的100年的星际飞船项目(来自各领域的科学家在解决星际旅行在一个世纪的问题通过分享知识和发展必要的技术) 。然后，他对自己的方程式进行了现场分析，发现了一些东西，可以推动阿尔库维耶雷驱动器的发展朝着正确的方向。