500年前，当哥伦布发现美洲新大陆的时候，英国、法国、西班牙的探险者们毫不犹豫地纷纷驾船前往新大陆探险；如今的科学家们将探险的目光投向了遥远的外太空，美国宇航局(NASA)计划在10年之内发射一颗专门搜索“第二地球”的天文望远镜———“陆地行星发现者”，科学家认为在太空中发现“第二地球”只是时间问题，然而，如果将来真的在外太空中发现了一颗类地球行星，并且通过光谱分析证明它的上面存在氧气、水和生命，那么人类如何像当年的美洲新大陆探险者一样，能够在有生之年光顾这些距离以光年计的遥远外星球？位于美国加州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室科学家罗伯特·弗里斯比日前接受了美国媒体的专访，向记者详细描述了未来“星际之旅”的可行性。

　　航天飞机到人马座需要12万年

　　罗伯特·弗里斯比是NASA喷气推进实验室“先锋推进概念”研究项目的负责人，他在NASA从事的主要工作和毕生追求的梦想，就是寻找一个最可行的方法让人类能在有生之年进行“星际之旅”。到目前为止，“先锋推进概念”研究小组已经发现了4种方法，可以让人类用少于50年的时间抵达4.4光年远的人马座星系。弗里斯比称，离地球4.4光年远的半人马座阿尔法星系是离地球最近的恒星系之一，在那儿有很大的可能存在着“第二地球”，但该星系的距离比人类目前太空探测器去过的最远距离还要远上3000倍。航天飞机至少要花12万年才能到达阿尔法星系。

　　四种方法助你冲出太阳系

　　弗里斯比认为，如果人类想在有生之年冲出太阳系、抵达4.4光年远的人马座星系，有三种核反应堆能源方式可以实现这一点，它们分别是核裂变、核聚变和反物质能源。

　　弗里斯比称，一个放射性原子产生核裂变，能引发原子碎片以3％光速、也即每秒5000英里的速度逃逸，美国劳伦斯·利夫莫国家实验室科学家乔治·查普林设计出了一种“核裂变碎片”反应堆模型，它能使飞溅的原子碎片全朝一个方向飞行，从而产生出巨大推力。如果飞船上装有两个“核裂变”火箭，飞船就能以超过10％光速的速度行驶，人类乘坐这种飞船能够在46年内到达人马座的类地球行星。不过，飞船抵达人马座至少需要耗费200万吨的放射性镅元素，而如果用更便宜的铀或钚做动力，飞船还将更沉重。

　　第二种能源是核聚变，该能源的优点是引擎更轻、辐射更小。然而，核聚变飞船同样需要消耗200万吨的放射性燃料。

　　第三种能源就是使用反物质，但该技术目前仍处于理论状态。据弗里斯比称，核聚变和核裂变只能将物质1％的质量转变成能量，但物质和反物质融合，却能100％地将物质转变成能量，使飞船以66％的光速飞行。不过，反物质飞船也至少需要消耗90万吨的燃料。

　　尽管这三种方法理论上可以让人类在有生之年到达外星球，但它们消耗的燃料实在是太多了，科学家认为，像这种以光年计算的“星际旅行”根本不可能靠飞船自己携带燃料飞行，而应该发明一种具有创造性的推进系统，正是在这种观点下，弗里斯比和他的研究小组发明了“激光帆”理论。弗里斯比认为，大海中的风能推动帆船航行，同样一道强大的激光柱也能推动太空中的“帆船”航行。事实上，美国行星协会的科学家们已经建造出了一个简单的太空帆“宇宙一号”，这是一个50磅重、100英尺宽的铝制帆，不过它不是依靠激光，而是依靠太阳光粒子来推动的，科学家将于未来几个月内将其发射升空。

　　“太阳帆”只能用于太阳系内，在太阳光到达不了的外太空，人类就只能用激光束做动力了。弗里斯比向记者描述了他们的“激光帆”设想∶这个巨大的铝箔“激光帆”将是人类有史以来见过的最大的太空帆，驾驶员座舱位于“激光帆”中间，地球轨道或月球表面上将建成一个强大的激光源，需要经过数年的激光推动才能使“激光帆”飞船达到它的最高巡航速度。

　　由于激光柱的温度非常高，因此“激光帆”需要足够耐热，铝的熔点是华氏1220度，而激光帆如果采用铌做原料，将可以忍耐华氏4490度的高温，耐高温可以承受更细、但却更强烈的激光柱。然而要将一个“激光帆”以接近一半光速的速度送往4光年以外的外星球，这个激光柱需要的能量也将是令人难以想象的。弗里斯比认为，面对这个巨大的能量需求，人类可以发明一种设备将太阳的能量转换成激光。美国芝加哥大学的物理学家罗兰多·温斯顿和约瑟夫·盖拉吉已经发明了一种类似的系统，可以将普通太阳光的强度增强到84000倍。“激光帆”飞船到达4.4光年远的半人马座阿尔法星系也许只需要12年；而到达更加遥远的巨蟹座55星，则至少需要86年，巨蟹座55星(55　Cancri)也历来被科学家认为是“第二地球”最可能的藏身之所。

　　“太空灰尘”将是飞船最大威胁

　　不过，即使用于“星际旅行”的交通工具问题解决了，“星际旅行”还将面临许多问题，譬如“星际宇航员”能否在孤独的太空航行中健康地活上数十年？宇航员又如何克服食物、空气、水、重力缺乏、太空辐射、太空垃圾、甚至心理孤独等严重问题。据弗里斯比称，NASA科学家目前正在进行相关的生命支持科学的研究，并取得了很大进展。NASA专家唐纳德·汉宁格称，星际旅行太空船上必须建成自己的循环系统，让食物、水和氧气都能百分之百地循环利用。目前汉宁格和他的同事正在进行食物方面的实验，而氧气循环更不成问题，一种新的高科技设备已经能将二氧化碳从周围空气中分离出来，并随后对其进行化学处理，分解出氧气，汉宁格道∶“事实上这套设备如此有用，科学家希望不久后能将它用于国际空间站。”

　　汉宁格称，水的再生循环也不是问题，太空中的失重状态则可以通过重力模拟器来解决。也许太空垃圾才是未来“星际旅行”最大的威胁，尽管太空中多数地方都是空旷的，但当飞船高速行驶时，哪怕是一粒以一半光速飞行的灰尘都足以引发一场剧烈的碰撞。

　　首位“星际飞行者”将有去无回

　　当所有安全问题都解决了，最后的问题就是————谁愿意做第一个“星际飞行者”？现今的飞船设计理念、包括“激光帆”都根本无法容许飞船在到达“第二地球”后能够返回，谁愿意坐上这艘只有单程票的宇宙飞船离开地球一去不归？此外，这艘飞船应该带上几人前往“第二地球”探险？是让孩子或是一对可生育夫妇前往，当他们到达目的地后，尽管他们本人已经老去，但生下的后代却仍可以继续探测目标星球？并且，在长达数十年的太空旅行中，科学家又怎样保证“星际宇航员”不会发生幽闭恐怖症、幻想症甚至自杀，令这场耗费巨资的星际探险功亏一篑？

　　也许派个机器人前往外太空探险是最好的权宜之计了，但弗里斯比认为，只有人类亲往探险“第二地球”才具有真正的意义。弗里斯比称，人类飞往太阳系外另一颗星球就如同埃及建造金字塔、人类进行第一次环球航行一样，它将成为人类的下一个奇迹。弗里斯比道：“对于人类来说，只要他们想到，他们就能做到，并创造出一些奇迹。”　(罗斯)