要让这一理论概念成真并开启银河系,需要具备哪些条件。
随着商业航天产业的兴起,快速的技术进步让以往难以企及的目的地变得近在咫尺。例如,NASA 如今希望在本世纪 30 年代将人类送上火星。然而,当我们的脚步试图迈出太阳系时,就必须将航天器推进技术提升到一个全新的高度。
这听上去可能像科幻小说,但一些专家已郑重提出利用反物质——普通物质的镜像孪生体——来产生巨量能源用于推进。这一概念目前仍完全停留在理论阶段,但上周五(6月19日),SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克和 NASA 局长贾里德·艾萨克曼在 X 平台上的一次简短互动中,双双对反物质推进表达了支持。
尽管我们距离攻克重重障碍、建成首个反物质推进系统还十分遥远,但航天领域两位最具影响力的人物都认可其潜力,这件事本身就值得关注。以下是将这一概念变为现实所需的条件。
我支持反物质推进。
— NASA 局长贾里德·艾萨克曼 (@NASAAdmin) 2026年6月19日
用反物质打开宇宙之门
在深入探讨技术之前,先补充一点物理知识。每一种物质粒子都有对应的反粒子,两者属性相匹配,但电荷相反。它们一经接触便会湮灭,将质量直接转化为能量。这一过程的效率近乎完美,几乎能将湮灭粒子 100% 的质量转化为能量。
正反物质湮灭产生的能量,按单位质量计算,大约是化学燃烧(目前大多数在役航天器推进系统的动力来源)的 100 亿倍,是核聚变(一种新兴的推进策略)的约 300 倍。
如果科学家能找出批量生产并约束大量反物质的方法,然后大规模实现正反物质湮灭,从理论上讲就能驾驭这种能量。制造出能够做到这一点的发动机,将实现高速太空旅行,并让航天器携带更多货物,从而使人类能够前往其他恒星系统。然而,这一切说来容易做来难。
尽管欧洲核子研究组织(CERN)等实验室的物理学家能够成功制造出反物质,但他们只能产出少量,不足以用于推进。退一步说,即使他们真的攻克了大规模生产反物质的难题,仍需解决如何存储反物质,以及如何设计出能安全利用其能量的发动机。
尽管存在这些技术挑战,航天机构和相关企业已对反物质推进的研发进行了投入。总部位于加利福尼亚的初创公司 Positron Dynamics 声称,它已找到产生“强流冷正电子”(电子的反物质对应物)的方法,据此可制造出效率比当前最先进的离子推进器高 1000 倍的火箭发动机。
NASA 多年来一直支持相关理论研究,但目前并未资助反物质推进系统的开发。从艾萨克曼对马斯克的回应来看,这种情况在他的领导下或许会发生改变。话虽如此,这位局长眼下正全神贯注于让宇航员重返月球,因此 NASA 的雄心在短期内大概还不会超出我们的太阳系。
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