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前一段时间,电影《火星救援》的热映再一次将被誉为 “袖珍地球” 的火星带到了人们关注的焦点。宇航员马克·沃伦斯意外遗落火星,基地内的补寄仅够他维持 31 天,而下次火星任务却还要等到四年之后,为此,他必须在这颗空无一人的星球上种植作物,寻找一线生机。如何开发一种速度更快的航天飞船,对人类可能还将遇见的 “火星救援” 任务甚至大规模登陆并建设这颗红色星球至关重要。

据了解,火星与地球的最近距离约为 5500 万公里,最远距离则超过 4 亿公里。两者之间的近距离接触大约每 15 年出现一次。在 2005 年 8 月 27 日,火星与地球的距离仅为约 5576 万公里,是 6 万年来最近的一次。航天飞机飞行时最快的速度是 12000 公里每小时,就按火星与地球的最近距离来算,也要 6 个多月。而在现实中,我们目前前往火星所需时间则更长。俄罗斯原子能机构负责人谢尔盖·基里连科(Sergey Kirienko)表示,“当前我们使用的火箭推进引擎需要用一年半(18 个月)时间才能抵达火星,而且完全没有返回的可能。”

不过不用担心,人类正在研究开发速度更快的宇宙飞船,可以使得地球火星之旅的时间大大缩短(虽然有些更像是科学家画的一个大饼)。

电磁推进装置,70 天到达火星

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英国《每日电讯报》15 年就报道,“电磁推进装置” 大约 15 年前由英国发明家罗杰·肖耶提出,但当时被嘲笑为 “不可能的科学”。

按照设想,这一装置利用太阳能在一个密闭空间里制造出多重微波,通过微波的来回移动产生推力。这意味着,除非出现某种故障或磨损,理论上这一装置无需火箭燃料而能够永远保持运转。

它令科研人员 “挠头”,因为那颠覆了一个基本的物理概念 “动量守恒”。

然而,近些年,美国国家航空航天局确认,他们相信肖耶的设想可行。德国德累斯顿工学院教授马丁·塔杰马尔也证实,这能产生推力。按照《每日电讯报》的说法,它能在 70 天内从地球抵达火星。

核能发动机,火星之旅可缩短至 42 天

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俄罗斯原子能公司正在开发一种核能发动机,其所提供的动力和速度,将使我们能够在一个月到一个半月的时间里抵达火星。预期将在 2018 年对一台原型核能发动机进行测试。

《连线》杂志对此进行了报道:“热核技术是核动力推进的核心。原子能公司并未对他们核能发动机的参数进行披露,但是它的公告中暗示了热裂变技术的存在。也就是说,他们的发动机将依靠原子裂变产生热量,并借助这些热量来燃烧氢气或者其它的化学物质。物种燃烧所产生的能量将推动宇宙飞船前行。”

可变比冲磁等离子体火箭,39 天

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美国麻省理工学院的华裔物理学家、火箭科学家和前任宇航员张福林曾表示,经过数十年的研发,其可变比冲磁等离子体火箭(VASIMR),可以使得从地球飞往火星的旅行时间缩短为 39 天。

他的火箭利用电流将诸如氢、氦或氘等燃料转化为等离子气体。这些等离子气体被加热到 1100 万摄氏度后,磁场会将其引导进入排气管,从而推动太空飞船的飞行。在这种火箭的推动下,飞往火星或月球的航天器最高速度将可达到每秒 55 公里。

光子推进系统,有望 3 天到火星

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目前,在微观层面,人类可以实现对亚原子加速达到相对论速度(接近光速),而在宏观层面,例如火箭,却 “可怜地慢”。美国航空航天局 (NASA) 的科学家菲利普·鲁宾教授团队的目标是找到一个介于二者之间的位置。他们研究的光子推进技术飞船的飞行速度超过每秒 966 公里或每小时约 3.541 万公里!可将人类探索火星的旅行时间缩短到 3 天!

反物质推进系统,或许只要几秒

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近日,美国两名物理学家杰拉德·杰克逊 (Gerald Jackson) 和史蒂芬·霍维 (Steven Howe) 正准备向公众众筹反物质推进器。

反物质是一种和通常物质的质量完全相同、但电荷相反的物质。当反物质原子和通常物质的原子碰撞时,两种原子会湮灭并释放出巨大的能量。科学家正是希望把这种能量用于宇宙飞船的推进器。

如果此次众筹成功,最终的研究完成,杰克逊认为,速度达到 0.4 倍光速的太空飞船将在 20 至 30 年内成为现实。

按此速度,那人类去火星或许可以只需要 1 秒了!

虽然这些科幻电影般的场景,更像是科学家所摊的大饼——不知道什么时候才能实现。但希望还是要有的,万一实现了呢!

早间值得关注的新闻:

  • 苹果|DigiTimes 报道称,苹果将在第二季度末出货新款超薄 13 英寸和 15 英寸 MacBook。具体日期极有可能是 2016 年 WWDC 期间,而 2016 年 WWDC 将于 6 月 13 日至 17 日在 Moscone 中心举行。
  • 苹果|此前有传言苹果有可能收购 GPU 供应商 Imagination Technologies,但苹果刚刚对此进行了否认:“苹果时不时与潜在的收购对象进行谈判。我们与 Imagination Technologies 公司进行了一些讨论,但我们不打算在这个时候开出收购报价。
  • NVIDIA|NVIDIA 更新了 Quadro M6000 显卡硬件规格,将 GDDR5 内存容量翻倍到 24GB。它仍然采用 28nm GM200 GPU,核心最高工作频率 1140 MHz,它具有相同的 3072 个 CUDA 核心,192 个纹理单元,TDP 功耗仍然是 250W。