我们的宇宙飞船想冲出银河系有多难

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我们的宇宙飞船想冲出银河系有多难
逃逸出太阳系的第三宇宙速度是16.7千米每秒，这是以地球环绕太阳每秒30千米速度的基础上才能实现的。这意味着，在地球轨道附近不借助地球的环绕速度，需要46.7千米每秒的速度才能逃逸出太阳系的束缚。
火箭喷射出的物质速度一般在每秒3千米附近，这样的速度产生的反冲动量是很小的，让火箭最终加速到几千米每秒的速度是很耗费喷射物质的。如果想提高到更高速度，需要火箭发动机燃烧室更高温度，这也伴随着更高的压强。如果不借助地球环绕太阳的巨大动能，按照现在的火箭技术，人类根本无法让任何航天器飞出太阳系。
想让火箭加速到几十千米，也就是速度提高一个数量级，意味着火箭发动机燃烧室温度需要提高两个数量级。也就是从现在火箭燃烧室的三千多摄氏度，提高到三十万摄氏度。燃烧室内部的压强也基本需要提高同样的数量级，也就是从现在的二百大气压，提高到两万大气压。这样的火箭发动机才能让火箭加速到三十多千米每秒的速度。这样的火箭，其制造难度可想而知。对火箭材料的耐高温或耐高压提出苛刻要求，按照现在的火箭制造思路，客观上应该不会有符合要求的材料。
估计，未来改变思路，也许是可以的。特别是未来的核聚变动力火箭，可以轻松提供这样的燃烧室温度，靠磁场束缚，似乎也可以实现那么强大的压强需求。核聚变可以提供上百万摄氏度的温度应该是轻松的。这样的话，可以把火箭加速到上百千米每秒的速度上。轻松逃逸太阳系不成问题了。可见，核聚变技术是如此重要，未来会在航天领域大放光彩。到那时，人类会进入新的航天时代。在太阳系内自由穿梭的航天时代，也是轻松逃逸太阳系的时代。
根据现在太阳能技术的发展情况，核聚变技术对人类在地面生活潜在意义已经不大，可有可无了。但是在未来的航天时代，意义至关重要，是未来航天时代的最核心技术。想一想，也基本如此。太空温度很低，在太空可以轻松利用电力输送的超导技术。似乎是，在太空建立核聚变燃烧室或核聚变发动机，要比地球上容易。当然了，我们现在需要全面掌握核聚变技术，我们需要在地球上，搞好核聚变技术。成熟以后，就可以在太空建设核聚变发动机或发电站。考虑到太空低温超导的良好条件，在太空建设核聚变电站似乎更简便一些。这个时代也许很快就要到来了。
马斯克的星舰技术逐渐成熟，地面的核聚变技术也接近成熟，二者的进一步发展，很快就会酝酿出核聚变动力的火箭或宇宙飞船。人员或物质进出地球，还用马斯克的星舰系统。用星舰的巨大运力，向太空运输装配核聚变动力宇宙飞船的零部件，然后在太空工厂装配可以进行深空探索的巨大的宇宙飞船。我们大概率在有生之年可以看到这样的场景，也许就是几十年后的事情了，不应该是上百年后的事情。
我希望马斯克一路顺风，实现宏大理想。我希望马斯克未来在中国建立星舰建设基地，利用中国的人力，加快航天事业的发展。我们预祝或祈祷核聚变技术进一步成熟起来，千万不要夭折。这是人类新的太空时代的必要技术。如果这两大领域顺利发展，我们到那时真的可以驰骋太阳系了。载人宇宙飞船去木星或土星轨道不再是梦想，我们甚至可以移民到木星的卫星上。以后的这几十年，人类的最大技术进步，很有可能就是核聚变或航天器领域上。我们很有可能预感到，一个新的时代到来了，航天时代。
每秒上百千米的火箭运动速度，相对太阳系的尺度，实在太慢了，虽然这样的速度足以轻松克服太阳的引力束缚。在我们现在的技术或潜在的技术条件下，我们实在无法想象我们还出太阳系干什么？我们虽然客观上也许有能力逃逸出太阳系，但是，太耗费时间，这似乎没有任何意义。按照每秒一百千米的速度，宇宙飞船逃逸出直径一光年的太阳系，也就是运行半光年的距离，需要飞行1500年。到达附近的恒星，还需要4500年。我们个体的寿命相对这么漫长的时间，也就没有多大意义了。对于人类整体来说，还是有意义的，有盼头的。
每秒上百千米的速度，是无法逃逸银河系的。从太阳环绕银河系中心的轨道上，逃逸银河系的速度是每秒四百多千米。这可以称为第四宇宙速度。如果想把宇宙飞船从近百千米每秒提高五倍，核聚变的反应室喷出的物质温度需要从近百万摄氏度提高到2500万摄氏度。这样的温度对于核聚变来说，不算什么。太阳中心的温度是1500万度，只能进行不激烈的核聚变。2500万度的温度，核聚变也是很温顺的。实际上，宇宙飞船不能只考虑加速，还要刹车，其难度与加速一样，耗费的物质或能量也是一样的。这意味着我们需要进一步提高火箭喷射物质的速度，这样才能进一步减少火箭喷射而带来的物质损耗。
长远上看，发射光子的动力火箭是最节约物质损耗的火箭，但也是最耗能的火箭。但能把火箭或宇宙飞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万千米，甚至每秒十万千米以上也是有可能的。光子动力航天器，未来可以成为普通的核聚变动力航天器的辅助。比如，可以在太空发出一些小型的，无人的光子动力航天器，以上万千米的速度飞行。这样可以较快到达附近恒星，发回探测信息，以供人类猎奇。光子动力宇宙飞船的好处是，不污染航道。普通宇宙飞船喷射出大量物质，这些物质会长时间存留航道，可能会影响后续飞船的飞行。