NASA最新設計：星際迷航式飛船有望曲速旅行（組圖）

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來源：新浪科技

該圖顯示的是懷特的“IXS企業”號的藝術概念圖，它是藝術家馬克-拉德梅克繪制的一艘星際飛船，可以準確呈現出第一項超越太陽系的任務將有的樣子。“IXS企業”號是超光速(FTL)飛船的一個擬合理論概念。

該飛船有很多特徵可以使星際旅行成爲可能。這包括圍繞在中央飛船周圍的兩個環，這些就是衆所周知的阿庫別瑞引擎，用來“扭曲”時空，在短短數天內穿行很多光年。

懷特的“IXS企業”號的引擎是根據著名的阿庫別瑞引擎研制的。正如這張插圖顯示的那樣，波中這種伸展的時空導緻時空結構的前方向內收縮，而它後面則向外膨脹，從理論上來說，這可以促成“超光速”旅行。

這張插圖顯示懷特的完整設計。飛船周圍的支柱顯示了它是如何與外面的環直接連接在一起的。在“橋”的前面是機組成員用來操控飛船的地方。它的後面是存放貨物的地方，燃料所需的不同尋常的物質可以存放在這裏。

科幻巨制《星際穿越》（預計將在11月上映）裏，一個宇航員小組需要前往其他恆星拯救人類。爲了抵達那裏，他們採用了阿庫別瑞引擎（從該片獲得的一段剪輯顯示的就是這種引擎），美國宇航局的懷特博士爲他的《星際迷航》類型的飛船設想的也是這種引擎。

位於懷特的“IXS企業”號中心的飛船必須足夠小，才能放入兩個環中，而且它也不需要向外伸出太多。這是因爲當環被激活時，它們會産生一個“扭曲的時空泡”，據懷特說，當進行躍遷時，位於這個泡泡外面的任何東西都會被切斷。

看起來是不是很眼熟？懷特設計的“IXS企業”號飛船與在《星際迷航》的不同劇集中看到的“聯邦星艦企業”號驚人的相似，例如該圖顯示的《星際迷航：下一代》裏的畫面。在該片中，這艘科考船被用來“探索陌生的新世界”，並用來“尋找新生命和新文明”。

該圖顯示的是懷特和拉德梅克以前的設計。這個概念存在很多瑕疵。首先，兩個環太細，這意味著在曲速旅行中，它們需要太多能量。第二，船身的一部分延伸到了環的外面，當“扭曲的時空泡”産生時，它們會被切斷。

飛船外面的環事實上將會改變周圍的空間。這種引擎將需要一些古怪的物質才能正常運行，例如違背物理法則的假設粒子（有可能是暗物質），但是迄今爲止還從未發現或者是創造出這些物質。

目前面臨的主要限制因素是能量，以前人們認爲，提供給一次躍遷所需的能量，其質量將相當於一顆行星的質量。但是修訂建議指出，與一輛汽車的質量差不多可能更切合實際。

曲速旅行是2014年電影巨制《星際穿越》關註的焦點。該圖顯示的是克裏斯托弗-諾蘭的影片《星際穿越》裏的一個場景。在這部影片中，由馬修-麥康納主演的庫珀正與一隊人馬執行一項星際任務，搭乘由阿庫別瑞引擎驅動的飛船前去拯救人類。

《黑暗騎士》的導演克裏斯托弗-諾蘭最近宣布了他的下一部科幻巨制。這部名叫《星際穿越（Interstellar）》的影片虛構的未來生活，不僅使前往其他恆星的旅行可以實現，而且也必須那麼做，並設想了由男主角馬修-麥康納領導的拯救人類的重要任務。

但是一位美國宇航局的科學家稱，像這樣的任務並不一定隻保留在科幻世界裏，他還設想了一種能把星際旅行變成現實版《星際迷航》的飛船。哈羅德-懷特博士因指出超光速(FTL)旅行是可以實現的而聞名世界。懷特表示，借助名叫阿庫別瑞引擎（是根據一位同名墨西哥理論物理學家的名字命名的）的東西可以“彎曲”時空，讓人幾乎立刻就能穿行很遠距離。大體上，這種做法可以讓飛船在很短時間裏飛行到幾乎任何地方，所用時間僅爲搭乘傳統飛船所用時間的很小一部分。諾蘭在《星際穿越》裏使用的飛船，以及《星際迷航》裏使用的飛船，均採用了曲速引擎。懷特在一系列新的圖片中揭示了一款名叫“IXS企業（IXS Enterprise）”號的真實飛船如何能夠做到這些。

這些圖片是根據藝術家馬修-傑弗裏斯的作品繪制的，他爲著名科幻影片《星際迷航》打造了“聯邦星艦企業”號的最初樣子。爲了繪制最新圖片，懷特請來了藝術家馬克-拉德梅克和平面設計師邁克-奧庫達。盡管光速被認爲是絕對的，但是懷特受到米給爾-阿庫別瑞的啓發，後者假設的一種理論可以在不違背愛因斯坦的理論的情況下，使超光速旅行成爲可能。阿庫別瑞的理論在1994年發表，它需要數量驚人的能量，才能讓空間發生膨脹和收縮，以便産生一個“扭曲的時空泡（warp bubble）”，讓飛船在它裏面超光速飛行。讓空間和時間充當推進物，推動飛船在泡泡裏穿行，這就如同踏上一部自動扶梯。盡管阿庫別瑞博士表示，他的這個理論隻是一種推測，但是懷特認爲，他和他的科研組正在向著可以達到的翹曲速度範圍慢慢靠近。

據美國知名科技博客Gizmodo說，用地球上的時鍾計算，他們的引擎將能在2周內飛抵阿爾法半人馬座。扭曲時空的過程會很平穩，並不會在很短時間裏使用大量加速度。懷特說：“當你進入扭曲的時空泡時，任何人都不會被甩的撞上艙壁，這將是一次短暫而又糟糕的旅行。”然而他承認，他的研究仍處於小規模階段，也許還需要幾光年時間才能出現一款可以建造像“聯邦星艦企業”號的飛船的引擎。爲了讓這個夢想成真，懷特曾擺放一張帶有重要裏程標的導覽地圖，它需要符合實現星際旅行的沿途線路。剛開始它將會在地球上做試驗，以便證明該技術是切實可行的。這些最初的試驗非常拙劣，也很基本，但是如果它被證實可行，從理論上來說，它將具有無限應用可能性。

下一步將是把這種扭曲技術應用到一艘飛船上，並完成前往月球的一次短途旅行，接下來是飛往火星。最終將是測試完成超越太陽系的“躍遷”，在短短幾個月、幾周，甚至是幾天內抵達目的地所必不可少的技術。目前面臨的主要限制因素是能量，以前人們認爲，提供給一次躍遷所需的能量，其質量將相當於一顆行星的質量。但是修訂建議指出，與一輛汽車的質量差不多可能更切合實際。這項研究已經激起了美國宇航局和其他機構的極大興趣。例如，國防高級研究計劃局(Darpa)目前正在實施百年星艦計劃，希望能在下個世紀之交把人類送出太陽系。