为什么恒星际旅行要使用“太空方舟”

有人曾经提出过，把飞船的速度加快到超过光速，例如2倍的光速，这样往返比邻星一次的时间就只要4.22年了；而如果加速到8倍的光速，就只需1年多便能来回了。这就是所谓的超光速飞行，有些人甚至设想了种种奇特的方案，例如时空隧道、时间机器、虫洞等。但目前那都只是一些科幻式的构思而已，还没有任何现实意义。现代物理学根据爱因斯坦的相对论，认为宇宙中任何物体的速度都不可能超过光速，这就是所谓的“光速极限”。星际飞船的速度也不可能超越光速。

比光速慢但接近于光速的飞行，称为亚光速飞行，在物理学上是合理的。人们期望，当我们进入Ⅱ型文明时就能解决这个问题。但即便如此，也只能前往离我们较近的恒星。对于再远一些的恒星际飞行，还有一个更加严峻的问题——人的寿命。人的寿命最多也就100岁左右，即使接近光速飞行时，相对论效应会让飞船上人的衰老速度变慢，也无法跨越太远的距离。于是出使的宇航员们将是“壮士一去兮不复返”了。解决这个问题的唯一方法，可能就是直接在飞船中培养下一代接班人了。

这样，飞船上搭载的就不仅是宇航员本人，还得加上他们的妻子、丈夫和儿女。或者也有可能，飞船上的年轻人就在航程中再组成新的家庭。于是又有了婴儿诞生的问题，进而更有孩子的教育问题等。这么多人员的生存和繁衍所需的种种物品已经不可能都在出发时从地球上带去，于是必须考虑飞船上物资的生产问题，必须安排工业、农业、各种制造业、服务业等。人员太多，就得有人管理，于是又来了官员、警察，甚至军队，进而又须得有决策和指挥的核心，甚至还需要一位元首了！

此时的飞船已不是一艘普通的飞行器了，它携带的是成千上万的人员，携带的是一个居住着大型使团的社区或小型的城市了。科学家把这样的一种飞行器称为“空间城”，有人甚至把它称为“太空方舟”，那就真有点像《圣经》中的“诺亚方舟”了。

方舟上的乘员作为地球人的代表，肩负着崇高的使命，乘着这样一艘代表当时最先进科技水平的飞船，向着茫茫太空进发，去寻访外星的文明世界。它们可能要经过许多世代的漫长航行，才能遇到几百甚至几千光年外的外星文明。如果寻访到了，该是如何地令人激动啊！然而，那时他们还能回来吗？当地球上出生的祖辈过世之后，在飞船上成长的子孙后代还会盼望返回地球吗？（刘炎）

“太空方舟”的可能模式，用自转提供人造重力

“太空方舟”可以携带一座小型的“空间城”

【微问题】你能设想一艘“太空方舟”的构造吗？

【关键词】恒星际航行　光速极限　空间城