然而,尽管已知的物理学理论确实允许这类飞船存在,但它依赖于大量对问题的乐观解决方案,尤其是能否真正建造出一艘能以真正的相对论速度在太空中飞行且完好无损的飞船,这一点尚无定论。在本频道,我们通常想向大家传达的是,即便我们无法掌握科幻作品中随处可见的超光速技术,我们如今依然能够实现银河系殖民。今天,我们将更进一步,提出一个观点:即便我们的太空旅行速度连光速的 10% 都达不到,我们仍然可以通过 “慢船”实现银河系殖民 —— 我们将这种方式称为 “慢速殖民”。同时,我们还将探讨实现这种殖民方式可能采用的不同方法。
首先,我们需要探讨为何我们的旅行速度可能无法超过光速的 1%,甚至可能连 0.1% 都达不到。导致这种情况出现的原因有很多,既有客观存在的技术上限,也可能仅仅是因为建造大型殖民飞船面临的现实可行性问题。例如,相比建造一艘大型殖民飞船(也被称为 “慢船”),我们或许能够更快地向遥远的恒星系统发射探测器或侦察飞船,这其中涉及风险与成本两方面的考量。一艘搭载着十几名船员、质量为 100 吨的机器人探测器或侦察飞船,其成本和风险与一艘质量达 10 吉吨、设计可搭载 10 万人以及完整生态系统的圆柱形殖民飞船相比,简直是天差地别。要让这样一艘 “慢船” 加速和减速,所需的质量和燃料是前者的 1 亿倍。而且,一旦发生意外,“慢船” 上丧生的是众多家庭和一个完整的社群,而不是几名明知风险却依然勇敢前行的探险家,更不是一台毫无感知的计算机。
即便不考虑火箭方程(速度提升所带来的成本代价会因火箭方程而变得更加高昂 —— 速度提高 10 倍,所需的能量或燃料就会增加 10 的平方,即 100 倍;速度提高 100 倍,所需燃料则会增加 100 的平方