21世纪的来到激发了人类星际航行的冲动，美国行星协会甚至已经热火朝天地炒作起星际间的处女航。但是，不要以为载人星际航行是件简单的事，理想与现实、梦想与真实有的时候相差万里之遥。
星际航行要走多远
著名科学家钱学森说过：人类的宇宙航行可分为两大阶段，第一阶段叫航天，指的是冲出大气层，在太阳系内自由航行；第二阶段叫航宇，即冲出太阳系进入银河系和河外星系，在更加广阔的宇宙里航行。
从1957年10月4日人类发射第一颗人造地球卫星至今的近半个世纪里，尽管茫茫天海里已经有了5000多个人造卫星、飞船、空间站等航天器，已经有近千人次的宇航员进入太空，已经有6艘飞船和12名宇航员踏上了月球，已经建造了居住过134人次、具有15年长寿命的和平号空间站，又正在进行更大规模的国际空间站的修造，但是人类最远的足迹只延伸至38万公里外的月球，绝大多数的活动范围还仅在距地面200公里至500公里高的近地轨道。人类发射的深空探测器，也远远没能跨出太阳系。迄今，飞得最远的探测器莫过于1972年3月和1973年4月美国发射的“先驱者”10号、11号和1977年8月、9月发射的“旅行者”2号、1号。它们分别拜访了木星、土星、天王星、海王星，并越过了最远的冥王星轨道。即使这样，它们的飞行轨道半径只有60亿公里，而太阳系的边界，如果以太阳风影响的范围算，半径起码为150亿公里，而如果以太阳引力所及的范围算，则半径达15万亿公里（1．5光年）。如此看来，人类目前的宇宙航行规模实在小得可怜，连第一阶段“航天”的目标尚差得很远，更不要说第二阶段冲出太阳系的恒星际“航宇”了。
长途跋涉人生苦短
月球是距地球最近的卫星，离地球38万公里，“阿波罗”飞船航行一个来回一般用7天或8天，最长为12天。
火星是距地球最近的行星，离地球最近时为4300万公里，如果飞船用11．8公里／秒（略高于第二宇宙速度）的速度飞行，到达火星需要260多天，如果用16．7公里／秒的第三宇宙速度，也需要70多天。
人在旅途不能不吃不喝。按每个宇航员每天吸进0．86千克氧气，吃掉2．02千克食物（包括食物中的水分和固体），喝下0．94千克水计算，由4名宇航员组成的航行组往返一次火星，所需携带的补给、用品和造氧造水设备，重量将达百吨以上。发射这么重的飞船，那火箭的“个头”将比发射阿波罗登月飞船的土星5火箭不知要大出多少倍，资金也将超过几千亿美元。
有没有捷径？有，比如建造空间站，把补给物资分期分批送上空间站，火星飞船从空间站出发，可以大大减少研制大推力火箭的技术难度和成本。比如，在火星沿途设立一个个太空资源基地，生产水、氧、食物和飞船燃料，火星飞船可以及时得到补给。再比如，干脆研制一种光子飞船，让飞船达到按近30万公里／秒的光速飞行，那么“一天等于二十年”，去火星只需几分钟便可到达，什么补给、用品等麻烦统统可以不加考虑了。
从目前的科技水平看，前两条“捷径”有望较早开通，而光子飞船则还只是科学家们的一种设想。如果到太阳系以外的地方远行，恐怕没有光子飞船还真不行。离我们最近的恒星是比邻星，相距42万亿公里，用现在可以达到的16．7公里／秒的第三宇宙速度飞至比邻星需要8万年，飞到牛郎、织女星要32万年和46万年，飞到离银河系最近的仙女座星系则需要437亿年！如真的用上了光子飞船，8万年的航程5年时间就可以走完，寿命在60岁至80岁的人还有望去牛郎、织女星上“逛一圈”，不过到仙女座还不行，因为一个来回起码要460万年。真是宇宙之大，人生苦短。
飞得出去还须回得来
从目前人类的思想境界看，想“一去不复返”的人可能不多。那么飞出去还须回得来的问题是困扰载人星际航行的一大难题。
|