对于各类科幻电影中的星际飞船人类什么时候能造出来

星际飞船从字面上理解就是能从一个恒星系飞到另一个恒星系的飞船,而距离太阳系最新的恒星系4.22光年之外的比邻星,对于人类来说在有生之年到达比邻星并安全返回的飞船才是真正的星际飞船。
1977年发射的旅行者一号42年飞了20光时,已经飞出太阳系日球层的它还在以17km/s的速度向着太阳系边缘飞去,考虑到太阳系半径一光年,旅行者一号至少还需要1.7万年才能飞出包裹太阳系的奥尔特云。
很显然17km/s的速度远远达不到星际航行的需求,170km/s的速度显然也不可能。
如果未来人均寿命可以达到100岁的话,用十分之一光速前往比邻星再返回就只需要80年左右,这几乎就是我们能接受的最低级的星际飞船了。
我们现在的航天速度一直徘徊在光速的万分之一到千分之一,这是由于化学动力火箭的性质决定的,因此要想制造星际飞船就必须换一个更强大的动力源,比如可控核聚变。
虽然我们已经利用核能发电半个多世纪了,但用来发电的只是可控核裂变而不是可控核聚变,要知道后者的能量释放是前者的数倍而且没有任何污染和辐射,因此世界各国都在钻研可控核聚变技术。
如果50年后可控核聚变反应堆投入商用开始并网发电,那么意味着可控核聚变反应堆在此之前就装上了大型军事作战平台,很可能就是宇宙战舰或者巨型太空城,届时依靠可控核聚变的巨大能量人类的宇航速度也能突破到光速的十分之一甚至更多。

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如果只是在太阳系内遨游的星际飞船的话,可能近100年内就可以研发出来,比如登陆火星,可能在20年中便可以研究甚至制造出来。
如果去太阳系之外的星系,预估300年内都难以完成,因为距离太远了,要做星际航行,必须得有巨大的等离子发动机,以及更为巨大的星际飞船,里面可以载人进行几十上百年的飞行,还需要有生命及生态保证系统,这样的技术要求很苛刻的。
不是人类短时间就能完成的。

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既然是星际飞船,那就相当于一
在茫茫的太空,远离家乡,没有支援,一切靠自己,前路尽是未知,所以星际飞船内部环境必然要比地面环境要优越很多才行,这样才能缓解船员的糟糕心情。
内部的设计:空间要足够大,里面建设人工的花园,种植鲜花、树木,这些都是必须的,有条件的,还可以在飞船里制造假山、溪流,极力的营造田园式风光,可以极大的缓解船员本身长期飞行焦虑的心情。
此外,飞船的动力推进用什么?
常规的核裂变、核聚变,效率很低,不适宜长距离星际飞行,报以希望的可能是反物质推进,虽然现在的研究还没有任何眉目,但反物质人类确确实实可以制造出来,再来几个科技大爆炸或许可以应用到推进中来。
对于宇宙来说,星体之间、星系之间的距离动辄数百、数千、数万、亿万光年,亚光速飞船只适用于邻近的恒星系飞行,达不到探索宇宙的更高目的,但超光速飞船现在处在幻想中,不知道得需要多少个科技大爆炸。
至于人类何时能够造出来,谁都给不了答案,就连100年后物理学、材料学、生物学、化学会发展到什么层次都不清楚,哪会有人可以知道500年后会发生什么呢?
对此你们有什么看法呢?

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从科学原理上来说,制造一艘用于星际航行的飞船并不存在什么障碍。
它从本质上来说,与人类制造的探月飞船没有多大的区别。
但是,真正实施起来却是困难重重的。
探月飞船与星际飞船比起来就像小渔船和航空母舰的区别。

目前的动力系统主要是化学火箭。
它利用燃料燃烧后的高温、高压将物质喷射出去产生的推动力工作的。
由于化学反应的能量转换效率太低,所以,化学火箭需要携带大量的燃料。
这样,使得星际飞船能够携带的有效载荷大大降低,也使得星际飞船的制造无法实现。

要想进行星际旅行必须要有更有效率的动力装置。
这个装置就是真在研发中的核聚变反应堆技术。
核聚变反应堆可以将燃料质量的0.7%转换成能量,然后利用离子推进器推动星际飞船前进。

更加高大上的是“反物质”火箭,它能够100%的将燃料质量转换成能量。
从原理上讲非常简单,但反物质的大规模制造是最近200年不能解决的问题。
现在的技术制造的“反氢”数量只能用“个”来计量,利用“磁力陷阱”保存它的时间也只能达到区区十多分钟。
人类的生存问题宇宙实在是太过宽广,距离太阳系最近的比邻星都远在4.2光年以外。
即使能够进行0.3倍光速的飞行,加上加速和减速时间(人类能够承受的过载有限)都需要数百年才能到达。
显然,人类没有这么长的寿命去完成这个旅行的。
也不可能携带如此之多的食物和氧气去维持人类生存的。
这就需要一个可以循环利用物质的系统~小型生态圈技术。
人类可以一代接一代的在其中生存,直到到达目的地。
人工生态圈可以在人工照明的条件下,为宇航员提供食物和氧气。
这个技术已经有了,但还没有在太空中进行实验。

它对人类的身体健康影响非常大,它会破坏DNA,使人类癌症的发病率显著提高,这个问题非常难以解决。
综上所述,制造星际飞船和进行星际旅行还需要人类的科学发展数百年时间,不论怎样,人类终将会走向太空。

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而《星际迷航》中的估计还得几百年,因为制造体系、驱动原理都是目前没有的
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在现有技术条件下造星际飞船有点困难,30万公里每秒的速度可能就是宇宙给人类设定的一道门槛,未来量子技术发展到一定技术水平也许可以
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人们对星际飞船的热爱,从《星际迷航》这部历史悠久的科幻作品中便可见一斑。
近年的科幻电影似乎又卷起了一阵星际飞船风,如《星际穿越》中极具风格的环状飞船、《星球大战》中各式用于战斗的飞船等等。
虽然以目前的科技水平人类仍然没有办法制造出这些或写实或酷炫的宇宙飞船,但是这并不能阻止哪些科技死宅去脑补造一架宇宙飞船的方法。
蕾切尔·阿姆斯特朗就是其中一个致力于研究“零重力建筑”的科学家,作为英国纽卡斯尔大学的教授,蕾切尔把零重力建筑当作是自己整个研究生涯中最重要的课题。
“这个星际级别的问题确实超越了我们的目前极限,而且能不能建造一架宇宙飞船显然已经不是问题的全部。
”为什么要造星际飞船?
人口剧增、环境恶化、科研需要和人类对未知的好奇心足以概括科学家想要这么做的理由。
蕾切尔解析道,星际飞船就是一个容器,一个能够维持生命,并把生命带出太阳系,然后将其委托给能够继续繁衍这些生命的星球。
所以说,这个问题不仅仅是如何造一架飞船这么简单。
《星际迷航》中的进取号其实人类早就能够在太空中生活了,那就是国际空间站。
但国际空间站是无法进行星系移动的,而且根据科学家的估计,人类如果以十分之一光速的速度进行宇宙飞行的话,到达下一个恒星系统需要整整100年,没有曲速旅行(源自科幻片《星际迷航》中的幻想技术)的话,星际移民将难以实现。
太阳帆如果仅仅以当今的科技来考虑的话,蕾切尔教授认为,最有可能实现星际旅行的是“太阳帆”技术。
“太阳帆”主要利用恒星释放的辐射压力作为推动力,这这种情况下,辐射压力将会推动像是船帆一般的、装载在飞船上的大型超薄镜面,使得飞船向前航行。
对于没有空气阻力的宇宙,辐射压力产生的微小加速度能够提供非常高的航行速度。
据说,目前太阳帆理论最高速度可以达到光速的百分之二,但科学家普遍指望太阳帆能达到目前最高速度的6倍,大约是每秒60公里。
而且这个技术便宜又没有燃料的顾虑,今年5月,用来在地球轨道测试太阳光帆技术的小型航天器已经进行了太阳帆性能的相关测试,随着相关技术的提升,太阳帆的应用前景还是不错的。
然而太阳帆技术还是有其致命缺点,这种推进器如果被宇宙中的大块尘埃或碎片击中的话,后果将会不堪设想。
虽然目前宇航员能够通过改变帆的形态来调整辐射压力,但对于没有辅助推进的太阳帆航天器来说,这就像是人们驾驶着帆船在波涛汹涌的大海中航行一样,要敌过这些“不速之客”,必须时刻保持警惕。
各式科幻推进器设计当然还有其他更加激进有效的推进技术,核能就是其中一个相当不错的选择。
核能推进引擎能够推动更大的飞船,而且我们对核裂变的控制经已是十分熟练,虽然核聚变会更加有效。
除了核能还有其它概念技术,例如利用激光和电子束来推动飞船,但遗憾的是,比起十多年前,我们显然没有让这种技术更加地接近现实。
除了推进系统,居住环境也是飞船设计的另一个难题,我们不仅仅要做出能够进行高速长距离移动的飞船,还要保证在这段漫长的旅途中,生命能够在里面繁衍生息。
“我们需要土壤,”蕾切尔教授介绍道,“那是有机物质存在的地方。
”土壤是植物生产的重要条件,同时植物也能够产生大量有用的有机物质。
合成生物学利用木质部细胞将帮助我们建造更加牢固的建筑物然而1967年的国际外层空间条约限制了在极端环境中的微生物实验,假如条约被修改了,那科学家也需要寻找一种能够利用动态化学手段来把空间高效地进行“地球化”的方法,而合成生物学和结合科技面料的“超级土壤”能够让植物在一艘星际飞船环境中发挥重要的作用,比如能产生更大量的氧气、依靠更少的资源生存、帮助饮用水的回收过滤和以更快的速度生产水果和蔬菜。
蕾切尔教授说,直到2100年之前,人类都不太可能制造出太空飞船。
即使技术的问题能够解决,经济和政治问题也会成为人类移居外星的两大障碍,然而蕾切尔教授对创建“星际文明”十分有信心,虽然这听起来像是科幻小说,但科学家们必须面对这些未知的事情,即使可能一辈子也无法实现。

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答:人类目前处在太空时代的探索期,星际航行需要众多先进技术得到突破,快者几百年内能实现,慢则需要数千年。
人类从发明蒸汽机开始,到汽车出现用了100多年,再到飞机出现花了100多年,人类进入太空又花了50多年的时间,下一步就是登陆外星球建立永久基地,然后实现星际航行飞出太阳系。
以人类目前的技术水平,建造一艘大型太空飞船是完全没问题的,只是成本太高;
而且目前的太空推进器,都是使用化学燃料,难以实现远距离的太空航行。
要想实现星际航行,人类首先要解决两大难题,一是高效的推进器,二是能源供给。
推进器化学推进器,依靠化学物质燃烧释放大量能量,来推动飞船行进,但是化学燃烧需要巨量的燃料和氧化剂,这大大增加了飞船重量;
比如阿波罗系列飞船,其携带的燃料重量就超过了整体重量的一半。
未来有可能实现等离子推进器和太阳风推进器,等离子推进器把物质先转化为等离子体,然后以很高的速度喷出,从而推进飞船前进,太阳风推进器需要在靠近恒星的地方使用。
能源供给化学燃料可以帮助我们离开地球,但是要实现星际航行是远远不够的,目前世界各国正在大力发展可控核聚变技术,一旦得以实现,人类能源问题就将彻底得到解决。
然后把可控核聚变技术加以改进,安装在飞船上使用,就能满足一艘飞船远距离星际航行的需求,甚至让人类走出太阳系,实现星际移民。
不过目前来看,推进技术和能源技术,在短时间内是无法解决的,而且星际航行需要的远不止这两项技术;
或许人类的星际航行,在未来数百年内能够实现,慢则需要数千年。
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人类在近代貌似“突兀”产生的科学幻想,进而有所“兑现”的史实,其实只是“鬼使神差”,让人相对有限“预言”的造化兑现。
并非是人类所有的所谓科学幻想,都必然是人类一定能实现的梦想。
有些所谓的科学幻想,其实只是隐晦说明人类行将“踏上”灵魂回归宇宙自然之旅的天昭。
比如,人类对宇宙太空表现出专注的神往,人类对宇宙恍如梦幻之旅“遨游太空”的祈盼,人类对移居外星球的科学诱惑宣传,全都是人类时代行将终结,人类灵魂因此可以最终彻底回归宇宙自然的隐喻昭彰。
这个最终的事实,当下人类很快就会因眼前发生的一切而彻底证实。

参考:
电影里面的星际非常看上去有些不切实际,但是不得不承认,我们现在离实现已经不远了。
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动动手指,30秒就能看哦!预想的星际飞船伊卡洛斯和其他组织坚信,人类可以在未来百年内建造出一艘“世界舰”,搭载一众乘客前往太阳系之外的星系旅行,并且平安归来。
因此,泊瑟芬计划十分必要。
该项目负责人、格林威治大学建筑和设计高级讲师阿姆斯特朗表示:“泊瑟芬计划涉及世界舰(worldship)内部生态环境。
我们要做的不只是从地球带够物资出行,而是要设计一个闭环生态系统。
”阿姆斯特朗非常确定人类可以在未来百年内打造出星际飞船,而她的团队研究认为,这艘飞船必须像一个迷你版的地球。
土壤、天气系统以及其他影响人类生存的因素都需要考虑在内。
研究中还提到:“与其预想建设这样一个系统需要哪些东西,不如反其道而行之,泊瑟芬计划使用自底向上的方法建立了一个生存环境。
通过认识那些可能会自发形成生态系统并确定物质流向的基本物理和化学反应,为创造生长或分解等自然活动就具备了可行性。
人类借此就可以繁衍生息。

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