1、星际飞行的客观环境
茫茫宇宙浩瀚无垠，我们所处的银河系呈凸透镜状，其直径约为10万光年，中心厚度约15000光年,包含有大约3000亿颗恒星，其中已经认为适宜生命居住的行星约有10亿50亿颗。此外在宇宙中还有很多的银河系（即河外星云），每一个银河系又各自包含有几百亿到几千亿颗恒星，和几十亿颗适宜生命居住的行星，但是由于人类使用当代最先进的技术手段能够探测到的宇宙空间至今最远也仅只达到距地球大约140亿光年的范围，其中包含有约1000亿－2000亿个银河系和超过10万亿亿颗恒星。但却不知道在这140亿光年之外又是什么情况？因此现在谁也说不清在整个宇宙中总共到底有多少亿个银河系？又有多少亿颗恒星和多少亿颗适宜于生命居住的行星？
在宇宙中的恒星和适宜生命居住的行星个数不仅动辄以亿计，而且它们在空间的分 布又很分散，其间的距离动辄又以光年计！比如在银河系内，据最新报导已发现在大熊座47号（距地球45光年），飞马座51号（距地球55光年）和室女座70号（距地球60光年）这三个恒星附近有适宜生命存在的行星，而在银河系外比如仙女座星云包含约有6000亿颗恒星，距地球约220万光年！
2、星际飞行对飞碟动力系统的特殊要求
由上述可见，面对如此众多的星球和如此遥远的距离，即使以光速飞行，仅仅去访 问某一个适宜生命居住的行星，来回一次最少也得大约100年，多则几百万年甚至几百亿年，更不要说一次要去访问几个相距遥远的行星了，这显然是当代最先进的载人宇宙飞船也是绝对无法胜任的，因此要想实现星际飞行，至少必须满足以下一些特殊要求：
（1）、在飞行途中没有“加油站”，也很难想像自带燃料而能满足如此长距离长 时间飞行的要求，因此至少必需解决在整个飞行过程中不断接受广泛来自宇宙的外界能 源并使之转化为飞碟飞行的动力。当然如果能在飞行途中不需接受任何外界能源，即能 完成全程飞行，那是最好。
（2）、如果使用核动力或热核动力系统，因为在其运行时产生巨大的核辐射，为 了保护乘员的生命安全和电子系统不被破坏，就必须采用笨重的辐射防护屏，这既减少 了有效载荷，又增加了飞碟本身的重量，其次也难以保证在紧急着陆时反应堆不会产生核爆炸，另外在飞行途中当燃料用完时也没有现成的核燃料可供置换，更无法处理核废 料，以免造成环境污染，因此使用核能源需特别慎重。
（3）、宇宙间没有“修理站”，一旦动力系统的机件出现故障，将难以处置，因 此系统本身的可靠性必需有绝对的保证，这就要求在系统工作的过程中，机械运转的部件 越少，则出现故障的概率越小，可靠性越高。
（4）、在星际飞行中，长期处于失重状态将导致飞碟乘员的诸多太空病，如晕动 症、肌肉萎缩、平衡失调、骨质疏松引起骨折、以及心理上的孤寂，空间高能粒子（如 宇宙射线等）辐射对乘员、元器件和材料等造成的损伤，还要解决乘员长时间的生活供 应问题（如饮食、排泄、供氧、供水等等），因此对生命保障系统的高效，安全和可靠 性要求是头等大事，这就在客观上要求动力系统具有高速高效的功能，以缩短飞行时间。
（5）、如果我们要飞往半人马座a星（据最新报导，通过哈勃太空望远镜拍摄的 图像确定它是一个巨大星系，距地球1000万光年），不可想像能用亚光速飞行完成一 个来回，因此必需采用超光速飞行，这就带来一大堆问题如：a、采取什么措施才能使 飞碟达到超光速？b、飞碟速度怎么突破“光障”进入超光速飞行？又怎么由超光速转 入亚光速飞行？c、飞碟在亚光速飞行时，按照狭义相对论，其速度越快，则时间过得 越慢，而在超光速飞行时情况又如何？d、在超光速飞行时是否也还有速度快慢的差别 ？一旦控制电脑出现故障，如何由人脑来控制速度？e、在超光速飞行阶段和突破“光障”的瞬间对飞碟的结构强度和乘员的生命安全有何影响？f、为了完成如此遥远的星际飞行，是否能找到非常规的飞行原理和先进的飞行方式？等等。
由此可见，要想实现星际飞行，一方面需要解决的新问题远远的不止上述这些，另 一方面当前的航空航天科技水平又绝对不可能实现上述要求，这就顺理成章地在研制飞碟的动力系统方面使我们面对三个新问题有待解决：
〈1〉探索新的飞行原理
〈2〉开发新的能源和动力装置
〈3〉研制新型发动机
下面有关当代对动力系统的研究，实质上都是属于上述这三个问题的范畴。
3、飞碟动力系统的研究概况与展望
（1）、离子发动机
a、铯离子发动机 在反应堆中当铯蒸汽通过灼热的钨栅扩散时，使铯原子变为离 子射向反应堆尾部而获得推力。美国某公司曾研制过这种袖珍型发动机，它像枚戒子， 轻可手提，能从太空平台起飞，虽然它仅提供05公斤的推力，但当进入太空后即可达到每秒好几百公里的速度，到达火星只需17天，要去海王星或冥王星也不难。
b、汞离子发动机 德国科学家约瑟夫弗来辛格和霍斯特洛布设计，将汞加热成 蒸汽引入电离室使其电离，汞离子在磁场作用下带上正电荷，即以100公里 秒的速 度喷出以获得推力，可以在3年内到达冥王星。
c、气体等离子体离子发动机 1966年10月前苏联发射了一个电离层站，系用冷凝器使氢或氮连续放电并加温,使之成等离子体,再通过磁场加速后喷出而获得推力。
从以上情况看，这类发动机的速度不够高，只能作近地空间飞行之用。
（2）光能发动机 德国物理学家布尔克哈特海因姆认为增加或消除地心引力都是 可能的，并从理论上解决了电场与重力场可相互转化的问题，1969年7月1日他以 切实可行的方法向人们展示他的装置，在其中使光能变成发出磁力和重力能。由于光能 在宇宙不难获得，因此这一发明很可能成为未来星际飞行的一种方式，但不清楚的是， 光电的能量转换效率不高，据此能否提供足够的动力以实现星际飞行尚待探讨。
（3）电磁流体力学原理 法国科学家皮埃尔珀蒂认为飞碟是利用电磁场流体动 力推进的，即超强磁场使在飞碟前方的空气电离成真空，大气压力推动飞碟前进，其速 度之快就如在真空中滑行，如此就不产生冲击波，没有声音，也在存在空气摩擦和热障 问题，如使其顶部形成的大气浮力与其重量相等，即可使飞碟悬停。飞碟所过之处经常 出现工厂停电，汽车熄火等现象，这正说明飞碟具有强大的磁场。
（4）虚质量原理 根据爱因斯坦的狭义相对论知，设物体的静止质量为。，则其运动质量与速度ν的关系为当在亚光速0＜ν＜c时，有。＜＜＋∞ ，即运动质量总是大于静止质量。并 随着ν的增大而接近于光速c时，引起质量的无限 增大，这表明任何有质量的物体其运动速度ν以光速 为上限，永远不可能达到光速，更不可能超过光速！ 现在要想实现星际飞行试问：宇宙间有没有超光速运 动的物体？其次，怎样使飞碟实现超光速运动？为此 先看，在实际观察中，1973年澳洲科学家通过 连续观测和研究，发现的确有超光速运动的粒子存在，叫做“快子”，其速度以光速c为下限（这岂不与上述矛盾？不！因为上述是指“有质量”的物体，而在宇宙中确实有些物体在静止状态时没有质量，比如构成所有电磁辐射的基本单位的光子，引力的基本单位引力子以及中子等），其次，从理论上为了把上述公式推广到超光速ν〉c的范围（但又不与亚光速ν〈c时的情况矛盾），当取ν〉c时，为虚数（即把物体的质量由原来的实数范围相应地推广到了复数范围），叫做虚质量，这就是快子。快子的特性为，当其速度越慢，则其能量越大，如给快子一个推力使其能量加大，其速度反而会减小，如所给推力无限增大，其速度将趋近于光速而以光速为下限，反之当其能量越小，其速度反而越快，即在快子的运动方向给一个阻力，如通过阻滞介质以削弱其能量，其速度反而会增大，直到其能量完全消失，其速度将接近于无穷大！据此可见，如能设计出一种转换装置，把飞碟及其负载的每一个亚原子粒子全都转变成快子，即可在一瞬间飞出去而不需任何加速，其速度比光速快很多倍，并可通过调节其能量来控制速度大小用不了几天就可飞到另一个遥远的星系，在那里不需任何减速，再通过转换装置把光子 转换成亚原子粒子，最后再还原成原来的飞碟及其负载，上述情况听起来简直是不可思 议！但据《新民晚报》1998年1月17日报导，奥地利因斯布鲁克实验物理学院的 科技人员，通过一个光学仪器控制盘把处于量子状态的光子不借助于任何媒体传输到另 一个光子，初步完成了“远距离传物”（即把物质转变成光子迅速传送到遥远的目的地， 然后再重新转变成原来的物质）的实验，值得重视。
（5）虚速率原理 对上述公式我国学者李正桐从另一方面作了深入的探讨，认为 要想使物体的运动质量变小，可把运动速度取成虚数νi，即虚速率，则有：这时即得到运动质量比静止质量。还小，并且当ν越大，则越小。据计算，当取 νi＝479ci时，即可使飞碟在空气中飘浮，并使飞碟的急加速和“直角”转弯等 现象也得到合理解释，这些都和常规飞行器相似。为了搞清楚物体在虚速率条件下的运 动状态，以上式代入爱因斯坦的质能公式e＝c2有可见物体的运动速度越大,其能量e也越大,但当ν＝0时，e。＝。c2 ， 即这时
第十三集 飞碟的动力系统[1/2页]