未来技术和殖民地类行星。

人们认为地球的大小更可能是自然界的,并且能够保留类似地球的二次大气。 次级大气通常是通过火山作用或彗星撞击产生的。 地球的大气层不仅可以满足我们提供氧气的最基本需求,而且还可以通过捕获二氧化碳和其他气体来保持地球温暖。 此外,它通过阻挡绝大多数有害辐射来保护生命。 结果,任何宜居星球都必须具备所有必要条件,以形成大气层,或至少具有必要的气体保护层。
质量低的行星不适合居住,因为质量低意味着重力低。 低重力进一步意味着行星将无法保持大气,因为组成气体将很容易达到逸出速度并在开放空间中损失。

相反,像木星,土星这样的大行星是天然气巨头。 基本上,在这种行星上,生命可能存在于云层上,但是这种可能性极小,因为没有表面,而且这些行星的引力很高。 与地球行星相反,它们的大气是主要的,直接从原始的太阳星云中捕获。

在开普勒之前,人们大都期望系外行星中充满木星大小的行星。 现在,我们知道系外行星可以是冷气巨星,热木星,海洋世界,冰巨人,熔岩世界和岩石行星,它们通常被认为是微型海王星和超地球。

注意!
在我们的太阳系中有四个
陆地(岩石)行星 它们是水星,金星,火星和地球。
太阳系中的所有地球行星都具有相同的基本类型结构,例如坚固的行星表面,中心金属核(主要是铁)和周围的硅酸盐地幔。 它们可能具有峡谷,火山口,山脉,火山和其他表面结构,具体取决于水的存在和构造活动。

宜居区:NASA。

地球绕着太阳公转,表面可以支撑液态水。 这意味着我们距离太阳“正确”的距离。 正如天体生物学家所说: 我们处于Goldilock星球上的可居住区域(HZ)” 。 其他系外行星的HZ范围取决于地球在太阳系中的位置以及它从太阳接收的辐射能量。
因为它,
尽管我们的近邻火星和金星会分别冻结和蒸发水,但地球仍含有液态水

因此,如果行星大约是地球的大小和质量,那么它既是陆地的,又位于HZ,则地球很可能会维持液态水,生命并易于居住。

根据银河系内的开普勒太空任务数据,在太阳状恒星和红矮星的宜居带中,可能有多达400亿颗岩石大小的系外行星绕轨道飞行 。 然而,开普勒在我们的银河系中发现并证实了数千种外植体。

例如, 开普勒62是一颗矮星,距地球1200光年。 它由五个行星环绕。 开普勒62e和62f这两个是在恒星的宜居区域内。 其他三个行星离恒星太近,以至于它们太热而无法维持生命。

另一个例子是开普勒69号 ,距我们的太阳系2700光年。 它只有位于开普敦(HZ)的开普勒(Kepler)69c和太热无法维持生命的69b。

在这里可以看到Juno携带着爱荷华大学设计和制造的仪器。 (NASA / JPL-Caltech)

在真空中,光以每秒186.000英里的速度传播。 美国历史上最快的人造物体之一是NASA的Juno Mission太空船,其每秒加速25英里的速度-约比高速50口径子弹快50倍。 此外,美国宇航局将于2018年发射“太阳探测器加号”任务,其主要目标是向地球上最崇高的丈夫“太阳”传递“亲吻”。 在人类的历史上,太阳探测器将是人类创造的最快的物体。 探针将以每秒125英里的速度(光速的0.0672%)行进。

但是,要使用最新存在的最快技术到达Proxima Cauntari,还需要数千年的时间。 因此,对于星际旅行,我们需要更强大的功能。

“从地球到太阳je下的吻? 其实那些人都是天才。 我爱你! ””

—金星

保罗·狄拉克(Paul Dirac)证明了反物质的概念。 因此狄拉克方程可以有两个解,一个是正电子的负解,另一个是负电子的解。 但是经典物理学(和常识)规定,粒子的能量必须始终为正数。
这些火箭作为动力源将由反物质驱动:最广泛,最纯净和最危险的能源。 如果发现能源和有效的生产方法可以制造所需数量的反物质并将其安全存储,则理论上有可能达到光速的百分之几十。 反物质推进是否会导致较高的速度(>光速的90%),相对论时间的膨胀将变得更加明显,从而使旅行者以更慢的速度经过外部观察者所感知的时间。

对我们来说,制造1克反物质大约需要10亿年。 如果有的话,那么大量的反物质将立即席卷纽约。 但是,在高能粒子碰撞发生的宇宙各处都产生了反粒子。 撞击地球大气层的高能宇宙射线会在生成的粒子流中产生微量的反粒子,这些粒子会因与附近物质的接触而立即被歼灭。 它们可能类似地在银河系和其他星系的区域产生,在那里发生非常活跃的天体事件,例如相对论射流与星际介质的相互作用。 我们所需要的只是找到捕获和控制它的方法。

从理论上讲,只要路径中有足够的星际气体提供足够的推力,由Bussard Ramjet驱动的航天器就可以继续加速,并且可以达到很高的光速。 但是我们太阳系周围的星际介质和附近的恒星很薄,科学家计算得出,那里不仅有足够的氢来为Bussard Ramjet供油。

星际飞船/慢船

人们要涉足这些缓慢的领域需要数千年的时间。 整个世代将在航程中生存和死亡,只有原始人口的后代才能到达目的地。 也许在星际飞船发射后的很长一段时间内,他们会忘记旅行的目的甚至起源。
由于建造大型船舶所需的巨大困难以及船上可能出现的重大生物学,技术和社会问题,因此一代代船目前尚不可行。 但是,有一些想法认为,可以以某种方式使用小行星和周围空间问题来进行这种旅行。

在TEDx布鲁塞尔,安吉洛·韦穆伦(Angelo Vermeulen)谈到了可以用于实现星际旅行的生物学概念。 让星际飞船成长和发展(例如使用3D打印)可能是解决星际空间高度不可预测的性质的解决方案。

可视化的Alcubierre驱动器,显示了时空扩展和收缩的相对区域,这些区域取代了 中央区域。 在不破坏任何物理定律的情况下,移动物体周围的空间将使TFL发光。

为此,Alcubierre驱动意味着负能量密度 ,因此需要奇异物质(负质量或低于真空的场) 。 因此,如果不存在具有正确属性的奇异物质,则无法构造驱动器。
除此之外,Alcubierre认为(遵循物理学家分析可穿越的虫洞的论点),平行板之间的Casimir真空可以满足Alcubierre驱动器的负能量要求。

Alcubierre驱动器及其平行板:NASA

FTL旅行的其他推测性想法包括使用跨维度的虫洞 (理论上也是可能的,但尚不存在)在纠缠但遥远的空间区域之间旅行; 或大胆地掠过一个巨大的旋转黑洞的边缘,如克里斯托弗·诺兰(Christopher Nolan)2014年的电影《星际穿越》(Interstellar)中所描绘的那样。但是在不久的将来,翘曲行驶仍然是一个梦想。

Wormholw

“如果人类能够在引力波上航行,他们将以光速行进。”
– 木星

人造黑洞

美国理论物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)提出,如果将足够的纯能量集中到一个空间区域,该能量将形成一个微观的黑洞,这可以用卡尔·施瓦茨希尔德(Karl Schwarzschild)的方程式来描述。 )。

英国理论物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)意识到,黑洞事件视界附近(没有光或其他辐射可以逃逸的边界)附近的量子力学效应会产生辐射,即所谓的“霍金辐射”。黑洞越小,其辐射功率越大,质量越小,但是直到其完全蒸发,其寿命越短。

惠勒的假设和霍金的黑洞辐射理论使一种新型的星际航天器成为可能,该航天器的推进和/或动力系统将由施瓦茨希尔德·库格布利兹(Schwarzschild Kugelblitz)提供。

1960年,物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)提出,一种极其先进的文明可以用球形壳围绕一颗恒星,半径为1天文单位(地球与太阳之间的平均距离)。 这将使他们能够利用几乎不竭的辐射能供应。 但是,在可预见的将来,这样的戴森外壳对于我们的文明几乎肯定在技术上是不可能的。

戴森球

但是,可以想象到一个很小的戴森帽(戴森壳的一小部分,半径远小于1 AU)。 戴森帽可以放置在飞船的船首以外,以便吸收Schwarzschild Kugelblitz的辐射能量。 如果将典型SK的所有可用能量馈入效率为100%的发动机,那么在SK的5年使用寿命中,星际飞船将达到光速的72%。 如此强大的光速,将使一艘飞船在人类的一生中就可以到达太阳附近的许多恒星。

人类思维

好。 人的心灵是自然创造的伟大技术。 它可以立即旅行到未来,回到过去,创造,想象,改变和感受。 由于我们的思维,我们正在以足够快的速度开发技术,以克服诸如星际旅行之类的障碍。 也许有一天在人工智能的帮助下,我们可以将思想,感觉,经验和知识转移到我们的后代或机器人上,这样我们的意识将持续很长时间。

可是等等!
我们为什么要离开地球? 借助这些技术,我们可以拥有尽可能多的房屋。 地球是我们共同的母亲。 我们人类不会让她死。


参考:

开普勒任务如何运作? — Tabetha Boyajian的TED演讲
历史上最快的航天器
如何殖民月球-贾坦·梅塔(Jatan Mehta)


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