2011 高考物理新题材：星际旅行的三大难题人类一直向往着到其他恒星系去旅行，发现新的世界、新的奇迹和新的机遇，但就目前的情况而言，这还只能是一个梦想。 现在，人类要想离开地球还是非常困难的，更不用说到太阳系以外去探险了。但是，千里之行始于足下，人类毕竟已经走完了星际航行的第一步，人类已经步入轨道、登上月球，现在人们正盼望着找到一种用较低的费用到达太空的方法。然而，这仅仅是愿望的一 部分，许多国家的科学家一直在研究新的推进技术，希望能获得突破性的进展，以便使人类能够到其他恒星系去旅行。 那么在人类实现星际旅行之前到底需要取得什么样的技术突破呢？ 摆在人类面前的第一大难关就是推进剂的质量。今天的航天器靠火箭推动，而火箭要使用大量的推进剂。当推进剂从火箭内按一个方向喷出时，它就使航天器按相反的方向飞行，我们希望 的运行速度越大，我们所需要的推进剂也就越多。到邻近恒星必需经历的长途旅行所需要的推进剂数量实在是太大了，人类无法满足这一需求。 即使采用我们能想象得到的最好的离子发动机，它的排气速度比目前使用的火箭的排气速度大 200 倍，我们可能还需要 500 多个尺寸为超级油轮的大小的推进剂储备箱才 能使航天器以 100 年的时间飞抵离我们最近的恒星。如果我们希 望那个航天器到达目的地之后停下来，我们可能还需要用 500 艘超级油轮所容纳的推进剂来刹车，而且可能还需要另外为数更多的超级油轮所容纳的推进剂来推动航天器朝着这颗恒星飞去。 很显然，火箭不是实施星际旅行的工具，人类需要找到一些十分重要、仅需要很少的燃料或根本不需要燃料的新的航行方式，这意味着需要一种改变重力和惯性力的方法或针对适当的时空结构来推进的方法。 摆在人类面前的第二大难关就是速度。我们所知道的速度最快的物质就 是光，即使按光速运行，为了对距离我们最近的恒星系进行一次圆满的往返旅行也需要 9 年时间。为了在合适的时间框架内实施邻近恒星系的旅行，我们需要在物理上有所突破，以便使我 们以大于光速的速度旅行。一些科学家认为那是不可能的，另一些科学家则持乐观态度。摆在人类面前的第三大难关就是能量。即使我们有一个不需要推进剂而直接把能量转换为运动的非火箭式的空间推进器，它也离不开大量的能量。人类需要利用太空中的能量 ，也就是说在获取能源的理论方面要取得新突破。 为了解决恒星际航行的三大难关，人类进行了不懈地努力。“突破性推进物理学”...
