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中國航天科幻小說

發布時間: 2021-11-26 17:11:44

Ⅰ 以「探夢天宮,放飛理想"為主題的科幻小說,具有科學性,字數在1000字以上,2500字以下。

根據中國載人航天工程網的消息,中國未來的空間站的名稱叫「天宮」。這是一個具有濃郁中國特色、寄託了華人無限憧憬的名字
天宮一號又叫做空間實驗室,是設立在太空中的實驗室。在人們的歡呼下,龐大的「天宮一號」發射了。發射過程是先發射無人空間實驗室,而後再用運載火箭將載人空間實驗室飛船送入太空,與停留在軌道上的實驗室交會對接,航天員從飛船的附加段進入空間實驗室,就能開展工作了,所以,「天宮一號」建築、設計的十分周到。這樣,航天員們才能夠為我們取得大量實驗數據和珍貴的科學資料。
不光是在建築上十分完美,在這「天宮一號」的名字上都含有特殊的由來。
「天宮一號」的名字讓人聯想起中國古代四大名著之一《西遊記》中的孫悟空大鬧天宮。「天宮」是中華民族對未知太空的通俗叫法。因此,起以「天宮一號」為目標飛行器命名。在此之前,從「神七」到「神十」,是為了檢驗航天員太空實驗的能力和對接空間實驗站的技術成熟度。此後就是載人航天工程的第三步——實現建立太空實驗站並進行料理。屆時將會交替發射載人飛船和貨運飛船。
根據規劃,中國將在2010年發射「天宮」一號目標飛行器。「天宮」一號實際上是空間實驗室的實驗版,採用兩艙構型,分別為實驗艙和資源艙。之後,再發射「神舟八號」。「神八」是一艘無人的神舟飛船,與「天宮」一號進行無人自動對接試驗。2015年前,再陸續發射「天宮」二號、「天宮」三號兩個空間實驗室。 「天宮」二號將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗。「天宮」三號將主要完成驗證再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等,還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。
我國目前在研的空間實驗室採用兩艙結構,分別為實驗艙和資源艙。實驗艙可保證艙壓、溫濕度、氣體成分等航天員生存條件,可用於航天員駐留期間在軌工作和生活,密封的後錐段安裝再生生保等設備。實驗艙前端安裝一個對接機構,以及交會對接測量和通信設備,用於支持與飛船實現交會對接。資源艙為軌道機動提供動力,為飛行提供能源。
建設實現空間站的關鍵技術是「空間交會對接」。兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數的協調,在同一時間到達太空同一位置的過程稱為交會。對接是在交會的基礎上,通過專門的對接機構將兩個航天器連接成一個整體。實現兩個航天器在太空交會對接的系統,稱為交會對接系統。

Ⅱ 問下我小時候曾經看過的科幻小說(中國自己寫的)

第二本叫《太平洋人》有3017號小行星 有兩個猿人復活了 主角好像叫陸家俊 作者是鄭文光

Ⅲ 中國科幻小說的發展歷程(急)

我認為我們是從90年代以後中國科幻小說的發展進入到非常新的時期,1956年到1957年政府當時講「向科學技術進軍」,繁榮科普、繁榮兒童文學,科幻也跟著走向高潮。通過一些兒童讀物,當時的科幻非常家喻戶曉。

我覺得在這個時代,最紅的明星還是上一代的劉慈欣。他在粉碎「四人幫」後最早的那個10年就已經開始寫了。從《三體》開始,科幻作為類型文學這種特殊的文學形式開始出現。以前科幻小說不是類型文學,沒有類型文學的一系列特點,特別是粉絲文化,過去是沒有的,今天粉絲文化已經非常強烈了。

今天其實應該全方位發展科幻,不能放棄少兒科幻這一塊。劉慈欣的書為什麼賣的不好?就是因為現在的社會還不知道科幻這個東西。

Ⅳ 那些科幻小說獲得過諾貝爾獎

科幻小說「諾貝爾獎」揭曉科幻小說「諾貝爾獎」揭曉

2003年09月15日13:27 世界新聞報

芒箭

日前,第61屆世界科幻大會在加拿大多倫多召開,大會揭曉了新一屆「雨果獎」,《原始人類》、《卡蘿琳》等作品在數十部提名小說中脫穎而出,獲得了這項被稱為科幻小說「諾貝爾獎」的科幻小說界的最高榮譽。

最佳長篇小說:羅伯特·J·索耶的《原始人類》

小說的構思來自於一個基本的考古學事實:4萬年前,地球上同時存在著兩個種類的史前人類——克羅馬農人和尼安德特人,現代人類是前者的後裔,後者則在人類進化史中被淘汰。索耶假設,在一個平行宇宙中進化的進程恰好相反,尼安德特人成為了地球的主宰。某一天,尼安德特科學家在一次試驗中意外地打開了兩個世界間的通道,身為尼安德特人的物理學家蓬特·博迪特出現在加拿大薩德伯里鎳礦地下2公里處的微中子實驗室……

同一地球上兩種截然不同的文明相遇了,現代人類也由此知道原來地球完全有可能以另一種方式被人類開發:我們人口過剩,尼安德特人卻早在數個世紀之前就找到了控制人口增長的方法;我們的環境被破壞殆盡,尼安德特人與大自然友好相處;我們信仰上帝,這個概念對於尼安德特人來說簡直是不可思議……

索耶通過這樣一個充滿了哲學思辨的故事(當然還有現代人類和尼安德特科學家之間的浪漫愛情故事)——探討了開發自然與保護自然、宗教與科學、個人自由和社會安全之間的關系,反思著人類文明成長的方式。

作者羅伯特·J·索耶?Robert J. Sawyer?1960年出生於渥太華,被稱為「加拿大科幻小說之父」。他的作品《終端實驗》曾獲得科幻小說的另一個著名獎項星雲獎,但他此前6次參加雨果獎角逐均空手而歸。去年索耶最得意的作品《計算中的上帝》輸給《哈利·波特》,令很多老牌科幻迷憤憤不平。這次索耶終於憑借這部2002年世界最暢銷的科幻小說如願以償。《原始人類》是他雄心勃勃的《尼安德特視差》三部曲(另兩部為《人類》和《混血人》)中的第一部。

最佳長中篇小說:尼爾·蓋曼的《卡蘿琳》

卡蘿琳家裡新買了一棟房子,有21扇窗戶和14扇門。第14扇門是鎖著的,而且外邊應該只有一堵磚牆。但是有一天,卡蘿琳發現了門後的秘密:它通向另一幢看起來和卡蘿琳家一模一樣的房子。初看起來,這房子里的一切非常美妙:食物鮮美可口;箱子里裝滿了玩具;卧室里漂浮著帶翅膀的小天使;童話里的插圖會發光和活動……

但是卡蘿琳很快發現了美妙背後潛伏的邪惡。在那個房子里,有另外一個「爸爸」和另外一個「媽媽」,他們想要把卡蘿琳永遠留下來,把她改造成他們自己的「小姑娘」。在房間的鏡子後邊,卡蘿琳還看到了3個迷失的靈魂,那都是被困在這里的其他孩子。現在,卡蘿琳必須運用她的智慧和房子里的一切工具,挽救這些孩子們和她自己,回到正常的生活中去。

評論家認為,這部風格詭異的作品並不僅僅是給孩子們看的童話,無論是童真未泯的小學生還是歷經滄桑的成年人都能從這個充滿了幻想、冒險和驚悚的故事中得到樂趣。《卡蘿琳》在市場和評論界都獲得了出色的反響。這是繼《哈利·波特》之後又一部能夠同時吸引兒童和成人的奇幻小說摘得雨果獎的桂冠。作者蓋曼說:「我原本打算為我的女兒寫一個5到10頁的小故事,但是故事自己有了生命……孩子們會把它當成一個有趣的冒險,大人看了卻會做惡夢。」

尼爾·蓋曼?Neil Gaiman?是一名移居美國的英國作家。相貌英俊的他從事職業寫作20年,其主要作品屬於「恐怖喜劇」風格。他的前一部奇幻作品《美國諸神》同時獲得了去年的雨果獎和星雲獎。《美國諸神》講的是古希臘的宙斯諸神與當今美國人生活中最重要的電視、網際網路「大戰」的故事。

其它獎項

最佳短中篇小說獎:由邁克爾·斯萬維克的《緩慢人生》獲得。在小說中,一男兩女3個宇航員奉命登上土星最大的衛星泰坦星進行探險。在這個充滿碳氫化合物的星球上展開的故事本身就引人入勝,斯萬維克奇妙的想像力也令小說增色不少。比如他在小說中描繪的利用夢境進行通訊的情節,使讀者大開眼界。斯萬維克與雨果獎也很「有緣」,他的《狗說汪汪》去年奪得最佳短篇小說獎,今年又有4部作品入圍。

最佳短篇小說獎:傑弗里·A·蘭迪斯的美國國家航空航天局(NASA)宇航專家的身份令他的作品平添了一份「權威」的色彩。1992年,他憑借《太陽漫步》獲得雨果獎,這次他又攜《著陸火星》重來,再獲雨果獎最佳短篇小說獎。這篇小說講述的是利用星際旅行消滅地球上的罪犯的殘酷故事。

最佳短篇影視作品:《吸血鬼殺手巴菲:與亡者對話》,這是一部非常著名的美國奇幻類電視系列劇。

最佳長篇影視作品:《指環王:雙塔奇謀》,氣勢磅礴的《魔戒》電影三部曲中的第二部。

最佳職業主編:《阿西莫夫科幻小說》主編加德納·多佐伊斯,每年有眾多的獲獎小說出自他的雜志。

最佳職業藝術家:鮑勃·伊格爾頓,世界最優秀的科幻-奇幻藝術家之一。

最佳半專業雜志獎:《軌跡》。盡管是由半職業的科幻愛好者編輯,但該雜志在美國科幻評論界擁有很高的地位。

最佳愛好者雜志獎:《含羞草》。由里奇和尼基·林奇兄弟主編。

雨果獎

雨果獎創立於1953年,與星雲獎並稱為科幻小說兩大最高獎項。它的正式名稱為「科幻小說成就獎」,「雨果」這一名稱是為了紀念《驚異故事》雜志創始人、「科幻雜志之父」雨果·根斯巴克。雨果獎分為最佳長篇、長中篇、短中篇和短篇小說等獎項,由世界科幻小說協會會員從前一年發表的作品中投票產生,每年在世界科幻大會上頒發。雨果獎獎杯的形狀是一枚直立的火箭,底座則年年不同。

與由專業作家投票選出的星雲獎相比,雨果獎更多地反映了科幻愛好者的喜好。但也曾有指責說,雨果獎的評選經常受到一大批崇尚嚴謹科學的「硬科幻迷」左右,文學性、幻想性較濃的作品往往不能得獎,但這一情況目前已有所改觀。雨果獎另一受人詬病之處在於獲獎作品多集中在美、英兩國。由於目前科幻小說創作主流還是英語,雨果獎評選其它語言作品時也以英譯本為准,這個問題看來很難得到解決。

50年來,雨果獎幾乎囊括了所有科幻名家和新銳的經典作品,但是這樣的評選仍舊會帶來不少遺憾。庫爾特·馮尼古特的代表作《五號屠場》和大衛·布林後來拍成電影的《郵差》都曾遺憾地與雨果獎失之交臂,而公認的科幻文學大師雷·布拉德伯里則從未獲得過雨果獎和星雲獎。

Ⅳ 中國科幻銀河獎獲獎作品集(第十三至十四屆)的txt全集下載地址

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中國科幻銀河獎獲獎作品集(第十三至十四屆)
前宇航員仰視著庄宇點了點頭:「這使我想起了那個古老的寓言:賣油人把油通過一個銅錢的方孔倒進油壺中,所需的技巧與將軍把箭射中靶心同樣高超,差異只在於他們的身份。」庄宇接著說:「哥倫布發現了美洲,庫克發現了澳洲,但這些新世界都是由普通人開發的,這些開拓者在當時的歐洲處於社會的最下層。太空開發也一樣,國家在下一個五年計劃中把近地空間作為第二個西部,這就意味著航天事業的探險時代已經結束,它不再只是由少數精英從事的工作,讓普通人進人太空,是太空開發產業化的第一步!」「好了好了,你說的都對!可快把我們弄上去啊!」下面的其他人聲嘶力竭地喊著。在回去的電梯上,清潔公司的經理湊到庄宇耳邊低聲說:「庄總,您慷慨激昂了半天,講的道理有點太大了吧?當然,當著水娃和我這些小弟兄的面,您不好把關鍵之處挑明。」「嗯?」庄宇詢問地看著他。「誰都知道。中國太陽工程是以准商業方式運行……

Ⅵ 中國航天小短文

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火箭: 宇航時代的開拓者

信息發布時間:2007-01-08

一. 引言

這個 「星際旅行漫談」 系列原本是為了討論未來的星際旅行技術而寫的。 不過今天卻要來討論一種比較 「土」 的技術: 火箭。 之所以討論火箭, 主要的原因有兩個: 一個是因為我國的第一艘載人飛船 「神舟五號」 即將發射, 在這個中國宇航員即將叩開星際旅行之門的時刻, 我們這個系列不應該缺席, 更不應該讓火箭這位宇航時代的開拓者在這個系列中缺席。 另一個是因為火箭雖然是一種不那麼 「未來」 的技術, 但我覺得, 在我和讀者們能夠看得到的將來, 承載人類星際旅行之夢的技術很有可能仍然是火箭這匹識途的老馬。

二. 宇宙速度

火箭理論的先驅者、 俄國科學家齊奧爾科夫斯基 (K. E. Tsiolkovsky 1857-1935) 有一句名言: 「地球是人類的搖籃。 但人類不會永遠躺在搖籃里, 他們會不斷探索新的天體和空間。 人類首先將小心翼翼地穿過大氣層, 然後再去征服太陽周圍的整個空間」。

星際旅行是一條漫長的征途, 人類迄今在這條征途上走過的路程幾乎恰好就是 「征服太陽周圍的整個空間」, 而在這征途上的第一站也正是 「穿過大氣層」[注一]。

在人類發射的航天器中數量最多的就是那些剛剛 「穿過大氣層」 的航天器 - 人造地球衛星, 迄今已經發射了五千多顆。 其中第一顆是 46 年前 (1957 年 10 月 4 日) 在前蘇聯的拜克努爾發射場發射升空的。

從運動學上講, 這些人造地球衛星的飛行軌跡與我們隨手拋擲的一塊石頭的飛行軌跡是屬於同一類型的。 我們拋擲石頭時, 拋擲得越快, 石頭飛得就越遠, 石頭飛行軌跡的彎曲程度也就越小。 倘若石頭拋擲得如此之快, 以致於飛行軌跡的彎曲程度與地球表面的彎曲程度相同, 石頭就永遠也不會落到地面了[注二]。 這樣的石頭就變成了一顆環繞地球運轉的小衛星。 一般來說, 石頭也好, 衛星也罷, 它們的飛行軌跡都是橢圓[注三]。 對於石頭來說, 如果它飛得不夠快, 那它很快就會落到地面, 從而我們只能看到橢圓軌道的一個極小的部分, 那樣的一個部分近似於一段拋物線。

那麼一塊石頭要拋擲得多快才能不落回地面呢? 或者說一枚火箭要能達到什麼樣的速度才能發射人造地球衛星呢? 這個問題的答案很簡單, 尤其是對於圓軌道的情形。 在圓軌道情形下, 假如軌道的半徑為 r, 衛星的飛行速度為 v[注四], 則維持衛星飛行所需的向心力為 F=mv2/r (m 為衛星質量), 這一向心力來源於地球對衛星的引力, 其大小為 F=GMm/r2 (M 為地球質量)。 由此可以得到 v=(GM/r)1/2。 假如衛星軌道很低, 則 r 約等於地球半徑 R, 由此可得 v≈7.9 公里/秒。 這個速度被稱為 「第一宇宙速度」, 它是人類邁向星空所要達到的最低速度。

但是細心的讀者可能會從上面的計算結果中提出一個問題, 那就是 v=(GM/r)1/2 隨著軌道半徑的增加反而減小, 也就是說軌道越高的衛星, 飛行的速度就越小。 但是直覺上, 把東西扔得越高難道不應該越困難嗎? 再說, 倘若把衛星發射得越高所需的速度就越小, 那麼 v≈7.9 公里/秒 這個 「第一宇宙速度」 豈不就不再是發射人造地球衛星所要達到的最低速度了? 這些問題的出現表明對於發射衛星來說, 衛星的飛行速度並不是所需考慮的唯一因素。 那麼, 還有什麼因素需要考慮呢? 答案是很多, 其中最重要的一個是引力勢能。 事實上描述發射衛星困難程度的更有價值的物理量是發射所需的能量, 也就是把衛星從地面上的靜止狀態送到軌道上的運動狀態所需提供的能量。 因此我們改從這個角度來分析。 在地面上, 衛星的動能為零[注五], 勢能為 -GMm/R (R 為地球半徑), 總能量為 -GMm/R; 在軌道上, 衛星的動能為 mv2/2=GMm/2r (這里運用了 v=(GM/r)1/2), 勢能為 -GMm/r, 總能量為 -GMm/2r。 因此發射衛星所需的能量為 GMm/R - GMm/2r。 這一能量相當於把衛星加速到 v=[GM(2/R - 1/r)]1/2 所需的能量。 由於 r>R, 這一速度顯然大於 v=(GM/R)1/2≈7.9 公里/秒 (而且也符合軌道越高發射所需能量越多這一 「直覺」)。 這表明 「第一宇宙速度」 的確是發射人造地球衛星所需的最低速度, 只不過它表示的並不是飛行速度, 而是火箭提供給衛星的能量所對應的等價速度。 在發射衛星的全過程中, 火箭本身的飛行速度完全可以在任何時刻都低於這一速度。

上面的分析是針對圓軌道的, 那麼橢圓軌道的情況如何呢? 在橢圓軌道上, 衛星的飛行速度不是恆定的, 分析起來要困難一些, 但結果卻同樣很簡單, 衛星在橢圓軌道上的總能量仍然為 -GMm/2r, 只不過這里 r 表示所謂的 「半長徑」, 即橢圓軌道長軸長度的一半。 因此上面關於 「第一宇宙速度」 是發射人造地球衛星所需的最小 (等價) 速度的結論對於橢圓軌道也成立, 是一個普遍的結論。

在人造地球衛星之後, 下一步當然就是要把航天器發射到更遠的地方 - 比方說月球 - 上去。 那麼為了實現這一步火箭需要達到的速度又是多少呢? 這個問題的答案也很簡單, 不過在回答之前先要對 「更遠的地方」 做一個界定。 所謂 「更遠的地方」, 指的是離地心的距離遠比地球半徑 (約為 6.4×103 公里) 大, 但又遠比地球與太陽之間的距離 (約為 1.5×108 公里) 小。 之所以要有後面這一限制, 是因為在討論中我們要忽略太陽的引力場[注六]。 由於航天器離地心的距離遠比地球半徑大, 因此與發射前在地面上的引力勢能相比, 它在發射後的引力勢能可以被忽略; 另一方面, 由於航天器不再做環繞地球的運動, 其動能也就不再受到限制, 最小可能的動能為零。 因此發射後航天器的最小總能量近似為零。 由於發射前航天器的總能量為 -GMm/R, 因此需要由火箭提供給航天器的能量為 GMm/R, 相當於把航天器加速到 v=(2GM/R)1/2≈11.2 公里/秒 的速度。 這個速度被稱為 「第二宇宙速度」, 有時也被稱為擺脫地球引力束縛所需的速度, 它也是一個等價速度。

倘若我們想把航天器發射得更遠些, 比方說發射到太陽系之外 - 就象本系列的 序言 中提到的 「先驅者號」 探測器一樣 - 火箭需要達到的速度又是多少呢? 這個問題比前兩個問題要復雜些, 因為其中涉及的有地球與太陽兩個星球的引力場, 以及地球本身的運動。 從太陽引力場的角度看, 這個問題所問的是在地球軌道所在處、 相對於太陽的 「第二宇宙速度」, 即: v=(2GMS/RS-E)1/2 (其中 MS 為太陽質量, RS-E 為太陽與地球之間的距離)。 這一速度大約為 42.1 公里/秒。 相對與第一、 第二宇宙速度來說, 這是一個很大的速度。 但是幸運的是, 我們的地球本身就是一艘巨大的 「宇宙飛船」, 它環繞太陽飛行的速度大約是 29.8 公里/秒。 因此如果航天器是沿著地球軌道運動的方向發射的, 那麼在遠離地球時它相對於地球只要有 v』 = 12.3 公里/秒 的速度就行了。 在地心參照系中, 發射這樣的一個航天器所需要的能量為 mv』2/2 + GMm/R (其中後一項為克服地球引力場所需要的能量, 即把航天器加速到第二宇宙速度所需要的能量), 相當於把航天器加速到 v≈16.7 公里/秒 的速度。 這一速度被稱為 「第三宇宙速度」, 有時也被稱為擺脫太陽引力束縛所需要的速度, 它同樣也是一個等價速度, 而且還是針對在地球上沿地球軌道運動方向發射航天器這一特殊情形的。

以上三個 「宇宙速度」 就是迄今為止火箭技術所跨越的三個階梯。 在關於 「第三宇宙速度」 的討論中我們看到, 行星本身的軌道運動速度對於把航天器發射到遙遠的行星際及恆星際空間是很有幫助的。 這種幫助不僅在發射時可以大大減少發射所需的能量, 而且對於飛行中的航天器來說, 倘若巧妙地安排航線, 也可以起到 「借力飛行」 的作用, 比如 「旅行者號」 就曾利用木星的引力場及軌道運動速度來加速。

三. 齊奧爾科夫斯基公式

在上節中我們討論了為發射不同類型的航天器, 火箭所要達到的速度。 與火箭之前的各種技術相比, 這種速度是很高的。 在早期的科幻小說中, 人們曾設想過用所謂的 「超級大炮」 來發射載人航天器。 其中最著名的是法國科幻小說家凡爾納 (J. G. Verne 1828-1905) 的作品。 凡爾納在他的小說 ?從地球到月球? (?From the Earth to the Moon? 1866) 中曾經讓三位宇航員擠在一枚與 「神舟號」 的軌道艙差不多大的特製的炮彈中, 用一門炮管長達 900 英尺 (約 300 米) 的超級大炮發射到月球上去 (最終沒能擊中月球, 而成為了環繞月球運動的衛星)。 但是凡爾納雖然有非凡的想像力, 卻缺乏必要的物理學及生理學知識。 他所設想的超級大炮若真的在 300 米的炮管內把 「炮彈」 加速到 11.2 公里/秒 (第二宇宙速度), 則 「炮彈」 的平均加速度必須達到 200000 米/秒2 以上, 也就是 20000g (g≈9.8米/秒2 為地球表面的引力加速度) 以上。 但是脆弱的人類肌體所能承受的最大加速度只有不到 10g。 這兩者的差距無疑是災難性的, 因此凡爾納的炮彈雖然製作精緻, 乘坐起來卻一點也不會舒適。 不僅不會舒適, 且有性命之虞, 事實上英勇的宇航員們在 「炮彈」 出膛時早就變成了肉餅, 炮彈最後有沒有擊中月球對他們都已經不再重要了。 倘若炮彈真的擊中月球的話, 其著陸方式屬於所謂的 「硬著陸」, 就象隕石撞擊地球一樣, 著陸時的速度差不多就是月球上的第二宇宙速度 (2.4 公里/秒), 相當於在地球上從比珠穆朗瑪峰還高 30 倍的山峰上摔到地面, 這無異是要把肉餅進一步摔成肉漿。

因此對於發射航天器 (尤其是載人航天器) 來說, 很重要的一點就是航天器的加速過程必須發生在一個較長的時間里 (減速過程也一樣)。 但是加速過程持續的時間越長, 在加速過程中航天器所飛行的距離也就越大。 以凡爾納的超級大炮為例, 倘若炮彈的加速度小於 10g, 則加速過程必須持續 100 秒以上, 在這段時間內炮彈飛行的距離在 500 公里 以上。 炮彈的加速度越小, 這段距離就越大。 由於炮彈本身沒有動力, 因此這段距離必須都在炮管內。 這就是說, 凡爾納超級大炮的炮管起碼要有 500 公里長! 建造這樣規模的大炮顯然是很困難的, 別說凡爾納時代的技術無法辦到, 即使在今天也是申請不到經費的。 因此航天器的發射必須另闢奚徑[注七]。 火箭便是一種與凡爾納大炮完全不同但卻非常有效的技術手段。

火箭是一種利用反沖現象推進的飛行器, 即通過向與飛行相反的方向噴射物質而前進的飛行器。 從物理學上講這種飛行器所利用的是動量守恆定律。 下面我們就來簡單地分析一下火箭的飛行動力學。

假設火箭單位時間內噴射的物質質量為 -dm/dt (m 為火箭質量, dm/dt<0), 噴射物相對於火箭的速度大小為 u (方向與火箭飛行方向相反), 則在時間間隔 dt 內, 火箭的速度會因為噴射而得到一個增量 dv。 依據動量守恆定律, 在火箭參照系中我們得到:

mdv = -udm

對上式積分並注意到火箭的初速度為零便可得:

v = u ln(mi/mf)

其中 mi 與 mf 分別為火箭的初始質量及推進過程完成後的質量 (顯然 mi>mf)。 這一公式被稱為齊奧爾科夫斯基公式, 它是由上文提到的俄國科學家齊奧爾科夫斯基發現的, 那是在 1897 年, 那時候的天空還是一片寧靜, 連飛機都還沒有上天。 齊奧爾科夫斯基因為在航天領域中的一系列卓越的開創性工作而被許多人尊稱為 「航天之父」。

從齊奧爾科夫斯基公式中我們可以看到, 火箭所能達到的速度可以遠遠地高於噴射物的噴射速度。 這一點是很重要的, 因為這意味著我們可以通過一種較低的噴射速度來達到航天器所需要的高速度, 這在技術上遠比直接達到高速度容易得多。 從某種意義上講, 凡爾納的超級大炮之所以沒能成為一種成功的載人航天器的發射裝置, 正是因為它試圖直接達到航天器所需要的高速度。

但是火箭雖然能夠達到遠比噴射物噴射速度更高的速度, 為此所付出的代價卻也不小, 火箭所要達到的速度越高, 它的有效載荷就越小。 這一點從齊奧爾科夫斯基公式中可以很容易地看到。 我們可以把公式改寫為: mf = mi exp(-v/u), 由此可見, 火箭的飛行速度 v 越高, 它的有效載荷 (mf 中的一部分) 也就越小。 假如我們想用 v=1 公里/秒 的噴射速度來達到第一宇宙速度 (即將有效載荷送入近地軌道), 則 mf/mi≈0.00037, 也就是說一枚發射質量為一千噸的火箭只能讓幾百公斤的有效載荷達到第一宇宙速度, 這樣的效率顯然是太低下了。

為了克服這一困難, 齊奧爾科夫斯基提出了多級火箭的設想。 多級火箭的好處是在每一級的燃料用盡後可以把該級的外殼拋棄, 從而減輕下一級所負載的質量。 在理論上, 火箭的級數越多, 運載效率就越高, 不過在實際上, 超過三級的火箭其技術復雜性的增加超過了運載效率方面的優勢, 運用起來得不償失。 因此目前我們使用的火箭大都是三級火箭。 即便使用多級火箭, 航天飛行的消耗仍是驚人的, 通常一枚發射質量為幾百噸的火箭只能將幾噸的有效載荷送入近地軌道 (比如發射 「神舟號」 飛船的長征二號 F 型火箭發射質量約為 480 噸, 近地軌道的有效載荷約為 8 噸)。

四. 接近光速

前面說過, 這個星際旅行系列主要是為了討論未來的星際旅行技術而寫的, 因此在這里我們也要把目光放遠些, 看看上節討論的火箭動力學在火箭速度持續提高, 乃至接近光速時會如何。 到目前為止人類發射的航天器中飛得最遠的已經飛到了冥王星軌道之外。 冥王星自 1930 年被發現以來, 就一直是太陽系中已知的離太陽最遠的行星。 在那之外是一片冰冷廣袤的空間。 人類要想走得更遠, 必須要有更快的航天器。 在齊奧爾科夫斯基公式中火箭的速度是沒有上限的, 通過提高噴射物的噴射速度, 通過增加火箭質量中噴射物所佔的比例, 火箭在原則上可以達到任意高的速度。 這一點顯然是錯誤的, 因為物體的運動速度不可能超過光速, 這是相對論的要求[注八]。因此當火箭運動速度接近光速時, 齊奧爾科夫斯基公式不再成立。 那麼有沒有一個比齊奧爾科夫斯基公式更普遍的公式, 在火箭運動速度接近光速時仍成立呢? 這就是本節所要討論的問題。

首先, 簡單的答案是: 這樣的公式是存在的。 事實上, 這樣的公式不僅存在, 而且並不復雜, 因此我們乾脆在這里把它推導出來, 以滿足大家的好奇心。 這一推導所依據的基本原理仍然是動量守恆定律, 我們也仍然在火箭參照系中計算火箭速度的增量。 這里要說明的是, 所謂火箭參照系, 指的是所考慮的瞬間與火箭具有同樣運動速度的慣性參照系 (因此在不同的時刻, 火箭參照系是不同的)。 我們用帶撇的符號表示火箭參照系中的物理量 (這是討論相對論問題的慣例)。 與上一節的討論相仿, 假設火箭單位時間內噴射的物質質量為 -dm』/dt』 (m』 為火箭質量, dm』/dt』<0), 噴射物相對於火箭的速度大小為 u (方向與火箭飛行方向相反), 則在一個時間間隔 dt』 內, 火箭的速度會因為噴射而得到一個增量 dv』。 依據動量守恆定律, 在火箭參照系中我們得到:

m』dv』 = -udm』

這里 dm』 為噴射物的相對論質量 (運動質量), 這一公式對於 u 接近甚至等於光速的情形也成立[注九]。在非相對論的情形下, 上面所有帶撇的物理量都等於靜止參照系 (地心參照系) 中的物理量, 因此對上述公式可以直接積分, 這種積分的含義是對上式中的速度增量進行累加。 但在相對論中, 速度合成的規律是非線性的, 把這些在不同時刻 - 因而在不同參照系中 - 計算出的速度增量直接相加是沒有意義的, 因此上述速度增量必須先換算到靜止參照系中才能積分。

運用相對論的速度合成公式, dv』 所對應的靜止系中的速度增量為:

dv = (dv』 + v)/(1 + vdv』/c2) - v = (1 - v2/c2)dv』

將這一結果與在火箭參照系中所得的關於 dv』 的公式聯立可得:

dv / (1 - v2/c2) = -u dm』/m』

對這一公式積分, 並進行簡單處理, 便得:

v = c tanh[(u/c) ln(mi/mf)]

其中 mi 與 mf 是在火箭參照系中測量的。這就是齊奧爾科夫斯基公式在相對論條件下的推廣。 對於低速運動的火箭, (u/c) ln(mi/mf) << 1, 因而 tanh[(u/c) ln(mi/mf)]≈(u/c) ln(mi/mf), 上述公式退化為齊奧爾科夫斯基公式。 由於對於任意 x, tanh(x) < 1, 因此由上述公式給出的速度在任何情況下都不會超過光速。

上述公式的一個特例是 u=c 的情形, 即噴射物為光子 (或其它無質量粒子) 的情形。 這種火箭常常出現在科幻小說中, 通常是以物質與反物質的湮滅作為動力來源。 對於這種情形, 上述公式簡化為: v = c(mi2 - mf2)/(mi2 + mf2)。 如果將火箭 90% 的物質轉化為能量作為動力, 火箭的飛行速度可以達到光速的 99%。

五. 飛向深空

宇宙的浩瀚是星際旅行家們面臨的最基本的事實。 即使能夠達到接近光速的速度, 飛越恆星際空間所需的時間仍然是極其漫長的。 從太陽系出發, 到銀河系中心大約要飛 3 萬年, 到仙女座星雲 (M31 - 河外星系) 大約要飛 220 萬年, 到室女座星系團 (Virgo - 河外星系團) 大約要飛 6000 萬年 ... ... 相對於人類彈指一瞬的短暫生命來說這些時間顯然是太漫長了。 但是且慢悲觀, 因為我們還有一個因素可以依賴, 那就是相對論的時鍾延緩效應。 在相對論中運動參照系中的時間流逝由所謂的 「本徵時間」 來表示, 它與靜止參照系中的時間之間的關系為:

τ = ∫ (1 - v2/c2)1/2 dt

把這個公式用到火箭參照系中, τ 就是宇航員所感受到的時間流逝。 很顯然, 火箭的速度越接近光速, 宇航員所感受到的時間流逝也就越緩慢。 考慮到這個因素, 宇航員是不是有可能在自己的有生之年到銀河系中心、 仙女座星雲、 甚至室女座星系團去旅行呢? 下面我們就來計算一下。

我們考慮一個非常簡單的情形, 即火箭始終處於勻加速過程中。 當然這個勻加速度是在火箭參照系中測量的。 為了讓宇航員有賓至如歸的感覺, 我們把加速度選為與地球表面的重力加速度一樣, 即 g。 用數學語言表示:

d2x』/dt』2 = g

把這一加速度變換到靜止參照系 (地心參照系) 中可得:

d2x/dt2 = (1 - v2/c2)3/2g

由此積分可得:

x = (c2/g) [(1 + g2t2/c2)1/2 - 1]

只要加速的時間足夠長 (gt>>c), 上式可以近似為 x≈ct。 這表明在地心參照系中, 經過長時間加速後飛船基本上是以光速飛行的。 但是我們感興趣的是宇航員所經歷的時間, 即 「本徵時間」 τ, 這是很容易利用上式 - 即 τ 的定義 - 計算出的, 結果為:

τ = (c/g) sinh-1(gt/c)

我們可以從 τ 和 x 的表達式中消去 t, 由此得到:

τ = (c/g) sinh-1{[(1 + gx/c2)2 - 1]1/2}

如果 x<<c2/g≈1 光年, 即飛行距離遠小於一光年, 上式可以近似為: τ≈(2x/g)1/2, 這正是我們熟悉的非相對論勻加速運動的公式。 如果 x>>c2/g≈1 光年, 即飛行距離遠大於一光年, 上式可以近似為: τ≈(c/g) ln(2gx/c2), 下面我們只考慮這種情形。 考慮到到達一個目的地通常還需要考察研究、 拍照留念, 因此火箭不能一味加速, 而必須在航程的後半段進行減速, 從而旅行所需的時間應當修正為:

τ ≈ (2c/g) ln(gx/c2) ~ (2 年) ln(x/光年)

倘若旅行的目的地是銀河系的中心, x=30000 光年, 由上式可得 τ~ 20 年。 這就是說, 在宇航員看來, 僅僅 20 年的時間, 他就可以到達銀河系的中心, 即使考慮到返航的時間, 前後也只要 40 年的時間, 他就可以衣錦還鄉了。 這就是相對論的奇妙結論! 只不過, 當他回到地球時, 地球上的日歷已經翻過了整整 6 萬年, 他的孫子的孫子的孫子 ... ... (如果有的話) 都早已長眠於地下、 墓草久宿了。

運用同樣的公式, 我們可以計算出到達仙女座星雲所需的時間約為 29 年; 到達室女座星系團所需的時間約為 36 年; ... ... (在這里讀者們對於對數函數增長之緩慢大概會有一個深刻的印象吧)。 倘若一個宇航員 20 歲時坐上火箭出發, 如果他可以活到 80 歲, 那麼在他的有生之年 (不考慮返航 - 壯士一去兮不復返), 他可以到達 10000000000000 (十萬億) 光年遠的地方。 這個距離已經遠遠遠遠地超過了可觀測宇宙的線度, 因此這樣的一位宇航員在有生之年可以到達宇宙中任意遠的地方!

這樣看來, 星際旅行似乎並不象人們渲染的那樣困難。 如果是那樣, 我們也就不必費心討論什麼 Wormhole 和 Transporter 了, 直接坐上火箭遨遊太空就是了。 事情當然不會如此簡單, 別忘了在我們的計算中火箭是一直在加速的 (否則的話, 那個幫了我們大忙的對數函數就會消失), 這樣的火箭耗費的能量是驚人的 (究竟要耗費多少能量呢? 運用本文給出的結果, 讀者可以自己試著計算一下)。 不過這種能量耗費所帶來的工程學上的困難比起建造 Wormhole 所面臨的困難來終究還是要小得多。 因此運用這樣的火箭探索深空也許真的會成為未來星際旅行家們的選擇。唯一的遺憾是, 他們只要走得稍遠一點, 我們就沒法分享他們的旅行見聞了。

因為相對論只保佑他們, 不保佑我們。

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注釋

[注一] 大氣層與行星際空間是連續銜接的, 所謂 「穿過大氣層」 指的是穿過厚度在百餘公里以內的稠密大氣層。

[注二] 當然, 這里我們要忽略空氣阻力, 並且還要忽略地球表面的地形起伏。

[注三] 這里我們: 1. 用衛星一詞指那些環繞地球運動的物體, 這些物體的軌跡是局限在有限區域中的 (否則的話可能的軌跡還包括拋物線與雙曲線)。 2. 假定地球的引力場是一個嚴格的平方反比中心力場。 3. 忽略任何其它星體的引力場。

[注四] 確切地講是指速度的大小, 下文提到的 「向心力」、 「引力」 等也往往指的是大小, 請讀者自行判斷其含義。

[注五] 這里參照系取在地心, 我們忽略由地球自轉所導致的衛星動能 (忽略所造成的誤差小於 1%)。

[注六] 確切地講是忽略太陽引力場中引力勢能的變化。 在這一限制之下其它行星的引力場也同樣可以忽略。

[注七] 類似於凡爾納大炮那樣的裝置在表面引力較弱的星球 - 比如月球 - 上建造起來就會容易許多, 因此有人設想它可以成為未來月球基地的航天器發射裝置。

[注八] 在理論與實驗上都有跡象表明, 在特定的條件及特定的含義下, 運動速度超過光速不是絕對不可能的, 但是這種超光速並不象許多科普愛好者所認為的那樣, 是推翻了相對論。 關於這一點, 以後有時間再作專門的介紹。

[注九] 假如 u 等於光速, 則 dm』 理解為 dE』/c2 (E』 為噴射物的能量)。

作者:盧昌海 二零零三年十月十四日寫於紐約

責任編輯:中國航天工程咨詢中心_侯丹

Ⅶ 中國人寫的科幻小說,作家好像有在國內某個航天中心工作過。內容大致為三種族星際戰爭,06年前發表的。

應該是《三體》吧,作者劉慈欣

Ⅷ 中國科幻小說的代表三體怎麼樣

《三體三部曲》在國內獲獎無數,被譽為迄今為止中國最傑出的科幻小說,將中國科幻推上了世界的高度。作者劉慈欣更是被譽為科幻界的「莫言」!

在距離太陽4.3光年,最近的恆星上,中國叫比鄰星,西方叫半人馬座阿爾法星,在科技比我們發達的三體人,一心想侵略我們。
經過復雜的斗爭過程,人類死了好幾十億人,三百多年的星際戰爭,最後把三體行星打碎,他們成為了宇宙的吉普賽人,最後人類的家園也沒有,人婁也淪落成了星際的吉普賽人,人類也跑了。

人類一直標榜自己是高級動物,一直作為地球上的統治者,我們不知道在我們之外的星球上還有沒有生命體存在,盡管我們的科技不斷發展,製造了各種航天科技,但是我們依然不知道。

《三體》讀起來讓人不自覺的沉迷其中,書中描寫了一個沒有面目的反叛,把小說的功能運用得非常好,它是一個維度實驗室,幫我們開了很多腦洞,在維度方面,在物理學方面給了我們很多的信息增量,然後最重要的是,告訴了我們,所有的成長,或者說世界上最有效的成長是被迫的成長,通過這個過程,人類和三體人完成了一次躍遷。
其開闊的宇宙觀,犀利的宇宙哲學,都令很多三體迷無限膜拜 。

一切都會逝去,只有死神永生!
我們每個人都會死,生老病死乃是人之長情,不知道某一天望著漫天的星辰,你是否會想像你是其中的某一顆?我們短暫的生命也許不夠我們去改變整個世界,但是卻能夠改變我們的一生。

Ⅸ 航天事業

1中國航天未來規劃
據新華社北京7月25日電中國航天科技集團25日披露的有關戰略規劃顯示:到2015年,將在宇航系統、導彈武器系統、航天技術應用產業、航天服務業領域達到世界先進水平。

根據這一規劃,到2015年,中國航天科技集團整星出口將占國際商業衛星市場10%左右,商業發射服務占國際市場15%左右。

這是新華社記者從25日召開的中國航天科技集團第四次工作會議上獲悉的。

據悉,目前中國航天科技集團正積極實施戰略轉型,預計將在2015年構建完成創新型、開放型、融合型的航天科技工業新體系。屆時,中國航天科技集團將進入世界大型航天企業集團前5名。

中國航天科技集團總經理馬興瑞透露,根據已經制定的《中國航天科技集團公司構建航天科技工業新體系戰略轉型指導意見》,今後,將從導彈武器系統、宇航技術與產品、航天民用產業「三大主業」轉向宇航系統、導彈武器系統、航天技術應用產業、航天服務業「四大主業」。

同時,將著力建設產業結構體系、組織管理體系、產業能力體系、技術創新體系、人力資源體系、航天文化體系6個子體系;建設八個大型科研生產聯合體;建設壯大衛星運營服務、金融服務、國際化服務、信息與軟體服務等航天服務專業公司;發展壯大境內外上市公司。

三是實行從以航天型號為主的任務型,向軍民融合發展的任務能力型轉型。

四是實現以單一產權為主向以市場為導向的多元產權轉型。

五是從粗放型管理向集約化精細化管理轉型。

六是實現國內、國際兩個市場並重。在運載火箭發射服務,整星和零部件出口,宇航產品的設計、製造和試驗等技術輸出等多個方面,進一步擴大國際市場規模。

據新華社北京7月25日電 根據中國航天科技集團25日披露的航天科技工業新體系建設規劃,在航天北京、航天上海、航天陝西、航天四川4大科研生產基地的基礎上,我國新增航天天津、航天內蒙古、航天香港(深圳)、航天海南4大基地。

中國航天科技集團負責人表示,這樣的新布局,將更具輻射帶動作用,更有利於地方經濟和社會發展,特別是與環渤海、珠三角、西部大開發等國家區域發展戰略的緊密結合。

2世界大國未來的航天計劃 將來的太空爭奪戰

「神舟六號」載人飛船的發射,標志著中國將向宇航大國再邁進一步。面對這一勢頭,各國都給予了「神六」極大關注,特別是那些已經或即將在太空中爭得一席之位的國家地區。那麼未來的航天爭奪戰將是什麼樣子?中國將在未來的航天戰場中如何維持突飛猛進之勢?這就需要我們來關注一下各國的未來航天計劃。

★美國:登月——登陸火星計劃 美國在航天事業的野心是有目共睹的。只是上個世紀六、七十年代實現了宇航員登月似乎遠遠不夠,美國航空航天局前不久還雄心勃勃地重申了自己的再次登月計劃。而登月只不過是美國未來航天計劃的前奏,好戲還在後面。

2004年1月14日,美國總統布希在美國航空航天局(NASA)總部宣布了新的太空計劃:在月球上建立永久性基地,並以月球為中繼站登陸火星。而在今年9月,美國航空航天局局長格里芬親自上陣印證布希總統的太空計劃,揭開了美國計劃在2018年送4名宇航員再次登月的神秘面紗,並展望了建立月球基地的廣闊前景。美國正在以太空探索前20年征程中的領軍人物布朗提出的 「循序漸進」方式,從發射環繞地球衛星開始,一步一步地深入太空,再以月球為跳板進軍火星。

按照美國的計劃,登月實現以後,美國航空航天局將在2020年左右開始細化火星登陸計劃。目前美宇航局對此的初步構想是先用4到5枚大型運載火箭把火星飛船和其它硬體設備送向火星表面,在火星表面上建立一個宇航員基地,再把6名宇航員送上火星,進行為期500天的科學考察和研究,美國的太空野心由此可見一斑。

★俄羅斯:空間站——商業航天計劃 雖然在太空戰場上,美國表現得很英勇,但是在國際空間站的建設上,美國卻當了「逃兵」。由於太空梭接連出事,美國暫停了對國際空間站的貨物供給和宇航員輸送。相對於美國的「逃兵」行徑,同為國際空間站發起國和建設國的俄羅斯就頗顯責任感。在今年7月份的俄2006至2015年聯邦航天計劃草案中,俄羅斯方面就明確提及,未來十年內,建設國際空間站仍然是俄羅斯主要航天計劃之一。

按照當初的計劃,國際空間站應該在2010年建成。對此,俄羅斯聯邦航天局局長安納托利-佩爾米諾夫在7月份的政府工作會議上表示,俄羅斯將在2007年向國際空間站發射多用途試驗艙、2009年發射能源艙,爭取在2010年時完成國際空間站俄羅斯艙段建設。除此之外,俄羅斯還將在2011年前製造出「快帆」多次往返式載人飛船,保證為國際空間站服務並用於將來的星際探索任務。

與美國更加不同的是,俄羅斯將更注重地球上的發展。據佩爾米諾夫介紹,俄羅斯將在今後10年內發射70顆新一代衛星,包括通信衛星、地球遠距探測衛星、氣象衛星等,建立更加堅實的商業航天服務基礎,鞏固俄羅斯在全球航天服務市場上的地位,尤其是亞太和拉美地區。

★歐洲:探測器——星際探索計劃 和其它航天勢力不同的是,歐洲空間局太空探索重點不在載人航天上,而是一系列深空探測計劃。作為太空中一支越來越惹人注目的奇葩,歐洲空間局向深空邁進的腳步正在把同行們甩得越來越遠。

2003年6月,「火星快車」出發飛向遙遠的火星,順利進入火星軌道並展開了一系列探測活動;2003年9月, 「智慧一號」起飛了,沖向了月球,進入月球軌道,並開展了各項探月工作;2005年,「惠更斯」在「卡西尼」的搭載下順利著陸,在「土衛六」上觸地得分;如今,「羅塞塔」也在飛往彗星的路上;不久,「金星快車」也要上路;期待中,水星探測器將要在2009年啟航……歐空局的一系列太空活動使人們看到的是更多的科學探索精神,而不是太空競爭色彩。

未來十年裡,歐洲航天局還將於2009年至2012年間發射兩顆GAIA衛星,用於精確測量太空中十多億顆恆星的位置,了解銀河系的起源和歷史;於2013年左右發射埃丁頓衛星,尋找遙遠星系的小行星;於2010年後啟動達爾文計劃,在距地球幾光年之遙的太空尋找生命存在的蹤跡;並於2010年啟動「莉薩」計劃。發射3顆衛星,組成一個邊長為500萬公里的巨大三角形,它們之間將以激光束相連,獲得引力理論的事實證據;歐空局還將開展太陽探索計劃,獲得太陽極地變化活動的清晰圖像,了解太陽兩極的有關情況。歐空局的深空探索步伐將越走越遠。

★印度:探月——載人航天計劃 在發展中國家裡,印度的航天腳步算是比較快的。單就衛星發射而言,雖然發射衛星數量不是很多,但是發射成功率卻極高,這使得印度成功擠入衛星發射市場。而印度未來最大的航天夢想就是趕超中國,在中國之前登上月球,不論是探測器還是宇航員。

印度空間研究組織2003年曾經宣布了一項雄心勃勃的載人登月計劃,批准耗資8300萬美元的無人探月計劃,計劃於2008年向月球發射登月探測器,並在2015年前向月球送去宇航員。而如今,印度更是宣稱,當其它大多數國家的月球計劃都處於紙上談兵階段時,印度的探月計劃「月球飛船1號」已經正式起步,計劃在2007年到2008年間向月球發射軌道探測器,圍繞月球兩極而不是赤道運行,給月球拍照、繪制地圖和探測礦產資源。據悉這艘登月飛船將重590公斤,攜帶重20公斤的「沖擊者」登月艙。

不過就載人登月而言,印度國內卻批評連連。不少專家認為這項工程高投入低回報、花大錢卻效果不明顯,印度空間研究組織的科學家甚至承認,載人航天有其獨特的魅力,但花費太大。看到了20世紀90年代以後美國人將更多的人力和物力用於月球軌道飛行和遙感探測砂鍋內,印度科學家認為,印度今後也應該按這條路子走,所以印度目前還有載人航天計劃。但是這不排除印度將來派宇航員登陸月球的可能,因為一旦「月球飛船1號」發射成功,印度很可能將在2015年前進行更多的登月活動。

★日本:登月——月球基地計劃 日本的野心,不僅體現在軍事政治上,在太空競技場上也一樣。雖然日本的航空航天技術不像其經濟技術一樣惹人注目,但是其在航天事業里做出的種種舉動宣言卻令人不得不關注。今年2月,日本宇宙航空研究開發機構宣布了其航天發展長期計劃的制定,其中甚至包括開發載人航天飛行和2025年建立月球研究基地的構想。

按照日本這項雄心勃勃的未來航天計劃,日本將在未來5年內研製出能夠在月球進行探險的機器人,並在10年內,開發出能夠使人類在月球長期停留的一整套技術。日本還計劃在20年內,即在2025年,開始在月球上建造進行科學研究的基地。為了建設這個基地,日本航天部門計劃在2025年之前開發出類似美國太空梭、能夠反復使用的太空飛行工具,並打算在此之前開發出太陽能發電衛星為月球基地提供能源。

同時,日本航天部門還打算將距離地球150萬公里以外的太空定位為「深太空港」,計劃在那裡安裝光學望遠鏡和X射線望遠鏡為人類探測木星和土星提供方便。如果上述計劃獲得政府批准,日本宇宙航天研究開發機構的預算就將增加6倍,達到6萬億日元(約合570億美元)。

★韓國:飛天——航天「十強」計劃 看著東亞和南亞諸國都在航天事業上邁大腳步,經濟發達的韓國自然也不能落後。為了縮短與亞洲航天國家的距離,韓國科學技術部在2004年10月宣布,該國將在俄羅斯有關方面的幫助下,於2005年挑選兩名宇航員前往俄羅斯接受為期18個月的培訓,並於三年後的2007年前往太空,進駐國際空間站並在那裡停留10天,進行各種實驗。兩名韓國宇航員的太空之旅將花費2273萬美元。

目前,韓國正在與俄羅斯積極展開太空領域的合作。合作協議是2004年兩國總統親自會談後雙方簽署的,根據這份協議,俄羅斯還將為韓國太空計劃提供幫助,主要幫助韓國發射衛星。而韓國本國也在加強自身航天素質,科技部官員今年9月宣稱,韓國今後十年將投巨資發展航天事業,力爭躋身世界航天大國「十強」。從2006年至2010年,韓國計劃投資1.3958萬億韓元,用於開發衛星、研發運載工具、建立航天中心、進行航天技術開發和開展國際合作等航天項目。

3美科學家稱人類可通過光速飛船飛到未來

日前,一些美國科學家宣稱,如同科幻作品描述的那樣穿越時空回到過去是不可能的。

暢銷書《優雅的宇宙》的作者、哥倫比亞大學的物理學家布賴恩·格林介紹說:「我們大多數科學家都認為,那些人類可以重返過去的理論,幾乎都是無法實現的。」

目前,有少數理論認為時間旅行是可行的。其中最著名的方法引用了「蟲洞」理論。科學家認為,「蟲洞」是連接兩個時空的假想隧道。這兩個時空區域可能分別處在兩個完全不同的宇宙當中,也可能是同一個宇宙里的兩個地方。物質能夠通過這個「蟲洞」來回穿梭。

紐約城市大學的物理學家、《超空間》和《平行世界》的作者加來道雄表示:「『蟲洞』既能通向未來,也能通向過去。但是我們必須小心行事。以我們目前的技術來說,還生產不出一台時間機器加速所需的燃料。」對此,加來道雄博士解釋說,如果想在時空這片「彈性纖維」上戳出一個洞,需要一整顆恆星的能量或負能量——這顯然都不是人類可以辦到的事情。

加來道雄表示,這世界上或許存在著一條還未被人們發現的萬物定律,能夠解決所有愛因斯坦關於穿過「蟲洞」的方程式,而且能夠解答時間穿越可行與否的問題。「但是,那要求的技術要遠遠超越我們所掌握的技術。」

目前來說,關於在四維時空內旅行唯一可以確定的就是人類無時無刻不在向前進。

「如果你希望知道地球距今一百萬年後的樣子,我可以告訴你方法。」格林說:「先建好一艘太空船,然後以接近光速的高速度開始飛行。當你在高速飛行的飛船上過了一年返回地球時,走出飛船後你會發現地球上已經過了100萬年——你已經到了地球上的未來。」

科學家稱人類無法通過時光機器回到過去

根據愛因斯坦廣義相對論 :宇宙間重力的來源,是因為物質的存在,造成該物質附近的時間—空間結構彎曲凹陷的關系。物質的質量越大,所造成的時空彎曲凹陷就越厲害。

據美國有關媒體3月9日報道,在各種科幻小說中,時光旅行是最令人激動的設想之一。人們設想在登上時光機器後,可以在瞬間回到他所希望前往的那個時代。那麼,人類是否真的進行時空旅行?是否真的可以通過機器回到過去?美國科學家近日表示,時光旅行只是一種美好的想法,在現實中是根本不可能實現的。

美國哥倫比亞大學物理學家、暢銷書作者布萊恩-格林說,很多人都有過進行時光旅行的想法,他們或者是為了與故去的親密愛人重逢,或者是希望能制止慘絕人寰的殺戮等。時光旅行不失為一種美好的願望,它為各種科幻小說提供了絕妙的素材。關於如何回到過去,人們曾進行了無數的設想。「這些設想,如果仔細推敲,都是在跟物理學打擦邊球。我們認為,所有這些設想,幾乎無一成立。」

第四度空間

在物理學上,時間被認為是除了長、寬、高之外的第四度空間。當你從家裡走到零售店時,你在空間的三個維度都作了位移:長度、寬度、高度。其實,你也在第四維度--時間維度--進行了運動。

美國紐約城市大學天體物理學家、《空間:我們在宇宙中的家》一書的作者查爾斯說,「時間和空間在時空四維構造中密不可分」。查爾斯進一步解釋說,時空可以看作是一塊四維的彈性纖維。「當任何有質量的物體--你、我、以至一顆行星或其它星星--落到這塊纖維上時,它就會激起一片漣漪。這個漣漪,相當於由帶質量的物體引起的時空彎曲」。時空彎曲使物體沿著一條彎曲的路線運動,空間的曲率就是我們所熟知的重力加速度。

查爾斯還表示,根據天體物理學理論進行的推測表明,對於空間上的三個維度,人們可以來去自如。但對於時間維度,人們就無法如此自由了。在四維時空中,對於時間維,人們只能向前,不可能向後倒退。

「蟲洞」模型。科學家認為蟲洞是宇宙中的隧道,它能扭曲空間,可以讓原本相隔億萬公里的地方近在咫尺。

回到過去的時光隧道

關於時光旅行,人們有過很多美麗的遐想,最成熟的一個設想是通過蟲洞。人們設想,通過蟲洞,可以將兩個不同的時空連接在一起。相連的兩個時空,可以是兩個完全不同的宇宙,也可以是同一宇宙的兩個不同地方。任何物體都可以通過蟲洞,從一個時空自由出入另一個時空。

美國紐約城市大學物理學家、《多維空間》和《平行世界》兩本書的作者米奇奧-卡庫說,「蟲洞連接著將來,也連接著過去。但我們別太樂觀了,因為供應時間機器的燃料絕不是人類目前的技術所能達到的」。卡庫說,在時空這個物體上「鑽孔」,需要一顆星星那麼大的能量,或者相反,需要來自比「無」還要少的其它星體上的「負能量」。

超弦理論專家格林對上述設想提出質疑。超弦理論主張宇宙萬物都是由一連串緊密排列的微細能量組成,隨著它們不同的震動模式而衍生出不同的狀態和現象。

格林說,「很多人對這種做法是否管用持懷疑態度。最樂觀的估計是,如果你能打開這樣一個孔,你就能從一個地點快速到達另一個地點,或者從一個時刻迅速趕往另一個時刻。」

宇宙弦理論

另外一個時空旅行愛好者津津樂道的理論是宇宙弦理論。宇宙弦理論說的是,在不斷膨脹的宇宙中,有貫穿整個宇宙的能量管。這些細細的管子,是早期宇宙的殘留,據說質量非常之大,可以造成周圍時空的巨大彎曲。

里查德-格特是美國普林斯頓大學的天文物理學家,曾著有《在愛因斯坦的宇宙中作時空旅行》一書。里查德-格特說,「宇宙弦或者是無限長,或者是成環形,它們沒有起始點。它們就像義大利面條那樣,或者是圍成圓形的義大利面條。兩種弦理論是互不幹涉的。由於它們都能給時空帶來巨大彎曲,因此它們在理論上都給時光旅行提供了可能性。這是一個只有超級文明才有可能達到的目標,這遠不是目前的我們所能做到的。我們甚至連自己星球上的能源都控制不了。」

但是,仍有一些科學家認為,回到過去在理論上是可能的,雖然這不大符合實際。里查德-格特同時也認為,人類可以在地球上看到某些短暫的宇宙粒子。對於人類來說,這些粒子的行程大約有數千年,但粒子感覺其穿越太空、到達地球的過程僅僅用了幾分鍾時間。實際上,這些宇宙粒子已經進入了未來。基於愛因斯坦的理論,可以將空間充分扭曲來製造一個局部的重力場,就如同一個能夠以任意大小呈現的炸麵包圈一樣。重力場繞著這一炸麵包圈圍成一個圓圈,這樣就使得空間和時間都能緊緊地「彎曲」到過去。盡管很難描述這一「炸麵包圈」在現實生活中的樣子,但數學公式顯示,時光機器中每一階段的時間都將在「炸麵包圈」內的某一個空間內產生。

理論上說,在時光機器製成後回到過去的任一時間都是可能的。但到目前為止仍然有一個小小的障礙還未得到解決,那就是如何產生重力「炸麵包圈」。科學家們進行過大量研究和思考,發現可能需要推動一個高質量物體做高速圓周運動。

時光旅行難成現實

查爾斯在接受記者采訪時說,從數學上講,你當然可以說某種東西正沿著時間軸往後退。但在實際上,無論是你還是我,都無法回到過去。

卡庫也表示了相同的觀點,他說,如果存在一個萬能理論的話,人類就可以通過時間隧道解決所有的上述難題,看時間旅行是否真的可行。「但這需要比我們目前的科技能力要先進得多得多的技術。不要幻想明天就有一個年輕天才在報紙上發表聲明,說自己已經發明出了什麼時間機器。」

格特目前正在擔任一部關於時光旅行的電影《超時空效應》的科學顧問。他在接受記者采訪時表示,目前,關於在時間維度進行旅行,唯一確定的是每過去一分鍾,我們就向未來邁出了一步。所以,對於那些想知道地球在一百萬年之後是什麼樣子的人,科學家們有好消息等著他們。「如果你想知道地球在一百萬年以後是什麼樣子,我可以告訴你怎麼做」。格特給出的方法是:建造一艘宇宙飛船。以光速行駛一定的時間,然後再回到地球。當你走出飛船的那一刻,你可能就在一百萬年之後的地球上了,而你本人,可能才只長了一歲。這樣,你去未來地球旅行的願望就實現了。

Ⅹ 科幻小說三體總共有幾部分別是什麼求全部的書名!跪謝

一共三部。分別是:《三體》、《三體Ⅱ·黑暗森林》、《三體Ⅲ·死神永生》。

1、第一部《三體》

文化大革命如火如荼地進行,天文學家葉文潔在其間歷經劫難,被帶到軍方絕秘計劃「紅岸工程」。葉文潔以太陽為天線,向宇宙發出地球文明的第一聲啼鳴,取得了探尋外星文明的突破性進展。三顆無規則運行的太陽主導下,四光年外的「三體文明」百餘次毀滅與重生,正被逼迫不得不逃離母星,而恰在此時,他們接收到了地球發來的信息。對人性絕望的葉文潔向三體人暴露了地球的坐標,徹底改變了人類的命運。

2、第二部《三體Ⅱ·黑暗森林》

三體人在利用科技鎖死了地球人的科學之後,出動龐大的宇宙艦隊直撲太陽系,面對地球文明前所未有的危局,人類組建起同樣龐大的太空艦隊,同時(PDC)利用三體人思維透明的致命缺陷,制訂了「面壁計劃」。出乎意料地,社會學教授羅輯被選出作為四位「面壁者」之一,展開對三體人的秘密反擊。雖然三體人自身無法識破人類的計謀,卻依靠由地球人中的背叛者挑選出的「破壁人」與「面壁者」進行智慧博弈。

3、第三部《三體Ⅲ·死神永生》

身患絕症的雲天明買下一顆星星送給暗戀著的大學同學程心,而程心因參與(PIA)向三體艦隊發射探測器的工作,卻想讓航天專業背景的他放棄安樂死,作為被執行人將大腦捐獻給階梯計劃。與三體文明的戰爭使人類首次看到了宇宙黑暗的真相,地球文明因為黑暗森林打擊的存在如臨大敵,不敢在太空中暴露自己。在零道德的宇宙中發起黑暗戰役的戰艦被誘導返航,卻受到有道德的地球文明審判。

(10)中國航天科幻小說擴展閱讀

創作背景:

劉慈欣1999年起在雜志《科幻世界》上發表作品,此後接連創作了多個中短篇小說;在2006年1月發表短篇小說《山》時,許多讀者去信說希望他寫成長篇,於是劉慈欣就決定不再寫中短篇了;「有三顆無規則運行恆星的恆星系」這個構思他最初打算用來寫短篇,後來發現能寫成一部長篇小說。

於是把這和吳岩在《中國軌道》里描寫人們不顧一切地探索太空的歷史相結合,設定以「文革」時期為整個故事的背景,描述一些人物與外星力量間的接觸、以及華約和北約的冷戰;在一位出版人的影響下,他對原來的構思做了較大的變化,改為一個長篇的三部曲系列,敘述從20世紀60年代到五百年後人類的一段特殊歷程。

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