只在莫尔吉布群岛或加拉帕戈斯群岛上空这两点建太空梯,显然具有很大的地域局限性。为此,前苏联的G·伯利亚科夫又提出了“太空项圈”的构想:将这两点及之外的静止轨道上的卫星用缆绳连接起来,围成一圈,这样一来,这两点以外的太空梯就无需花大力气来进行轨道控制。这是今后建太空梯值得考虑的一个建议。
反物质送人去深空
20世纪70年代,英国曾打算建造无人宇宙飞船,让它前往距地球约6光年的巴纳德星。当时考虑通过核聚变来为飞船提供动力,但因未能解决“核聚变的启动”以及“飞船的船体过于庞大”等问题,该计划最终流产。
20世纪末,美国宇航局推出了反物质发动机的初步设想。所谓反物质,是指与构成物质的质子、电子或中子等“一般”粒子相对应存在的质量相同、电荷相反的粒子。一般物质与反物质发生反应,引起“湮没”的现象,物质的质量全部转化为能量,其释放能量的效率是航天飞机所使用的氢氧燃剂的100亿倍,是核电站核裂变反应的1000倍,是核聚变反应的300倍。阿司匹林药片大小的反物质产生的能量,足以让一艘飞船巡弋至几百光年以外,100毫克反物质足以代替航天飞机上巨大的燃料箱和推进器中的燃料。所以,制造能量大、质量轻的反物质发动机是最佳选择。
目前采用的反物质发动机设计方案,按湮没的方式,分为固体核心、气体核心、离子浆核心和粒子束核心四种。第一种方案是在热交换装置内进行湮没反应,利用所产生的能量将氧推进剂加热并从喷口喷出。接下来的两种方案是让反物质与氧推进剂直接发生湮没反应,以磁力控制所产生的带电介子或离子浆,让其从喷口喷出。最后一种方案是直接进行一对一的湮没反应,然后以磁力控制所产生的带电介子,让其从喷口喷出。这种方式的优点是只需要反物质燃料,不需要推进剂,可以极大地减少飞船的负载。使用粒子束核心发动机的飞船,速度可达到每秒116千米,与之相比,20世纪70年代发射的“旅行者1号”飞行器简直就像一只乌龟——速度仅为每秒17.4千米。科学家预计,使用粒子束核心反物质发动机的飞船从地球到火星最少只需24小时,最多也只要14天。
使用粒子束核心反物质发动机,飞船只需几毫克反物质就可以在太阳系内游弋,但是,如果要去像巴纳德星那样遥远的太阳系以外的行星,则需要几千克反物质,远远超出了目前的制造能力。实际上,以目前最先进的加速器而言,一年也只能生产十亿分之一克反氢原子;如果想获得大量反氢原子,就必须投入巨额资金建造生产反氢原子必不可少的冷却环设备。看来,要想让反物质推进的飞船启航,人类还需要耐心等待,或许在下一个千年之内能够实现。













