我們的宇宙飛船想沖出銀河系有多難

逃逸出太陽系的第三宇宙速度是16.7千米每秒，這是以地球環(huán)繞太陽每秒30千米速度的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)的。這意味著，在地球軌道附近不借助地球的環(huán)繞速度，需要46.7千米每秒的速度才能逃逸出太陽系的束縛。

火箭噴射出的物質(zhì)速度一般在每秒3千米附近，這樣的速度產(chǎn)生的反沖動量是很小的，讓火箭最終加速到幾千米每秒的速度是很耗費噴射物質(zhì)的。如果想提高到更高速度，需要火箭發(fā)動機燃燒室更高溫度，這也伴隨著更高的壓強。如果不借助地球環(huán)繞太陽的巨大動能，按照現(xiàn)在的火箭技術(shù)，人類根本無法讓任何航天器飛出太陽系。

想讓火箭加速到幾十千米，也就是速度提高一個數(shù)量級，意味著火箭發(fā)動機燃燒室溫度需要提高兩個數(shù)量級。也就是從現(xiàn)在火箭燃燒室的三千多攝氏度，提高到三十萬攝氏度。燃燒室內(nèi)部的壓強也基本需要提高同樣的數(shù)量級，也就是從現(xiàn)在的二百大氣壓，提高到兩萬大氣壓。這樣的火箭發(fā)動機才能讓火箭加速到三十多千米每秒的速度。這樣的火箭，其制造難度可想而知。對火箭材料的耐高溫或耐高壓提出苛刻要求，按照現(xiàn)在的火箭制造思路，客觀上應(yīng)該不會有符合要求的材料。

估計，未來改變思路，也許是可以的。特別是未來的核聚變動力火箭，可以輕松提供這樣的燃燒室溫度，靠磁場束縛，似乎也可以實現(xiàn)那么強大的壓強需求。核聚變可以提供上百萬攝氏度的溫度應(yīng)該是輕松的。這樣的話，可以把火箭加速到上百千米每秒的速度上。輕松逃逸太陽系不成問題了。可見，核聚變技術(shù)是如此重要，未來會在航天領(lǐng)域大放光彩。到那時，人類會進入新的航天時代。在太陽系內(nèi)自由穿梭的航天時代，也是輕松逃逸太陽系的時代。

根據(jù)現(xiàn)在太陽能技術(shù)的發(fā)展情況，核聚變技術(shù)對人類在地面生活潛在意義已經(jīng)不大，可有可無了。但是在未來的航天時代，意義至關(guān)重要，是未來航天時代的最核心技術(shù)。想一想，也基本如此。太空溫度很低，在太空可以輕松利用電力輸送的超導(dǎo)技術(shù)。似乎是，在太空建立核聚變?nèi)紵一蚝司圩儼l(fā)動機，要比地球上容易。當(dāng)然了，我們現(xiàn)在需要全面掌握核聚變技術(shù)，我們需要在地球上，搞好核聚變技術(shù)。成熟以后，就可以在太空建設(shè)核聚變發(fā)動機或發(fā)電站?？紤]到太空低溫超導(dǎo)的良好條件，在太空建設(shè)核聚變電站似乎更簡便一些。這個時代也許很快就要到來了。

馬斯克的星艦技術(shù)逐漸成熟，地面的核聚變技術(shù)也接近成熟，二者的進一步發(fā)展，很快就會醞釀出核聚變動力的火箭或宇宙飛船。人員或物質(zhì)進出地球，還用馬斯克的星艦系統(tǒng)。用星艦的巨大運力，向太空運輸裝配核聚變動力宇宙飛船的零部件，然后在太空工廠裝配可以進行深空探索的巨大的宇宙飛船。我們大概率在有生之年可以看到這樣的場景，也許就是幾十年后的事情了，不應(yīng)該是上百年后的事情。

我希望馬斯克一路順風(fēng)，實現(xiàn)宏大理想。我希望馬斯克未來在中國建立星艦建設(shè)基地，利用中國的人力，加快航天事業(yè)的發(fā)展。我們預(yù)?；蚱矶\核聚變技術(shù)進一步成熟起來，千萬不要夭折。這是人類新的太空時代的必要技術(shù)。如果這兩大領(lǐng)域順利發(fā)展，我們到那時真的可以馳騁太陽系了。載人宇宙飛船去木星或土星軌道不再是夢想，我們甚至可以移民到木星的衛(wèi)星上。以后的這幾十年，人類的最大技術(shù)進步，很有可能就是核聚變或航天器領(lǐng)域上。我們很有可能預(yù)感到，一個新的時代到來了，航天時代。

每秒上百千米的火箭運動速度，相對太陽系的尺度，實在太慢了，雖然這樣的速度足以輕松克服太陽的引力束縛。在我們現(xiàn)在的技術(shù)或潛在的技術(shù)條件下，我們實在無法想象我們還出太陽系干什么？我們雖然客觀上也許有能力逃逸出太陽系，但是，太耗費時間，這似乎沒有任何意義。按照每秒一百千米的速度，宇宙飛船逃逸出直徑一光年的太陽系，也就是運行半光年的距離，需要飛行1500年。到達(dá)附近的恒星，還需要4500年。我們個體的壽命相對這么漫長的時間，也就沒有多大意義了。對于人類整體來說，還是有意義的，有盼頭的。

每秒上百千米的速度，是無法逃逸銀河系的。從太陽環(huán)繞銀河系中心的軌道上，逃逸銀河系的速度是每秒四百多千米。這可以稱為第四宇宙速度。如果想把宇宙飛船從近百千米每秒提高五倍，核聚變的反應(yīng)室噴出的物質(zhì)溫度需要從近百萬攝氏度提高到2500萬攝氏度。這樣的溫度對于核聚變來說，不算什么。太陽中心的溫度是1500萬度，只能進行不激烈的核聚變。2500萬度的溫度，核聚變也是很溫順的。實際上，宇宙飛船不能只考慮加速，還要剎車，其難度與加速一樣，耗費的物質(zhì)或能量也是一樣的。這意味著我們需要進一步提高火箭噴射物質(zhì)的速度，這樣才能進一步減少火箭噴射而帶來的物質(zhì)損耗。

長遠(yuǎn)上看，發(fā)射光子的動力火箭是最節(jié)約物質(zhì)損耗的火箭，但也是最耗能的火箭。但能把火箭或宇宙飛船速度提高到近光速的水平。比如，提高到每秒上千千米或上萬千米，甚至每秒十萬千米以上也是有可能的。光子動力航天器，未來可以成為普通的核聚變動力航天器的輔助。比如，可以在太空發(fā)出一些小型的，無人的光子動力航天器，以上萬千米的速度飛行。這樣可以較快到達(dá)附近恒星，發(fā)回探測信息，以供人類獵奇。光子動力宇宙飛船的好處是，不污染航道。普通宇宙飛船噴射出大量物質(zhì)，這些物質(zhì)會長時間存留航道，可能會影響后續(xù)飛船的飛行。