世界十大外太空科技（外太空的科技）

全球十大未来必要的科技发明（星际航行）10

星际航行

星际航行是有人或无人驾驶在星际之间旅行，通过恒星飞船实现星际航行通过出现在科幻小说中，由于距离非常遥远，星际旅行要比太阳系间旅行更难以实现。可以想像一下，如果能够设计出星际航行器，人们可在很短的时间内旅行到另一个遥远世界，发现新的地平线，并在外太空拓展新的殖民地。这将如何实现呢？目前，美国宇航局突破推进力物理学计划(Breakthrough Propulsion Physics Project)明确指出星际旅行成为可能所必须的两项技术突破：尽可能添加达到最大推进力速度的方法；新型舰载能量生产以驱动星际航行器上的装置。

星际航行interplanetary and intersteller navigation 是行星际航行和恒星际航行的统称。行星际航行是指太阳系内的航行，恒星际航行是指太阳系以外的恒星际空间的飞行。不载人行星际航行已经实现，而恒星际航行尚处于 探索 阶段。要使航天器接近光速，必须把火箭的喷气速度提高到接近光速。

基本简介

已知太阳系最外层行星（冥王星）的轨道半径为60亿千米，而离地球最近的恒星（半人旅行者号探测器马座比邻星）与地球相距4.22光年，约合40万亿千米，其他恒星和星系的距离则更远。人们现在能观测到的宇宙范围约为100亿光年，用现在火箭技术所能达到的速度（20千米／秒）可以飞出太阳系，但不能实现恒星际航行。因为以这个速度航行到最近的恒星比邻星约需65000年。航天器只有达到接近光速的速度，恒星际航行才有实际意义。

探索 发展

不载人行星际航行已经实现，而恒星际航行尚处于 探索 阶段。如以冥王星的轨道作为太阳系的边界，太阳系的半径约为60亿公里。除太阳外，离地球最近的恒星 半人马座“比邻星”的距离为4.22光年（1光年等于9.46 1012公里）,约合40万亿公里,相当于地球到太阳之间距离的27万倍，其他恒星和星系的距离则更远。人们现在所能观测到的宇宙范围约为 100亿光年。用现代火箭技术所能达到的速度 （20公里/秒左右）可以飞出太阳系，但不能实现恒星际航行。因为以这个速度航行到最近的恒星“比邻星”约需 65000年，到天狼星约需13万年。航天器只有达到接近光速的速度，恒星际航行才有实际意义。要使航天器接近光速，必须把火箭的喷气速度提高到接近光速的水平。但是即使利用氢聚变反应产生能量转化为动能，喷气速度也只能达到光速的5％。以这样的喷气速度使航天器速度达到0.8倍光速，则航天器起飞时的质量将为航天器质量的34.8亿倍，这是无法实现的大质量比。

现状

现阶段航天中使用的化学火箭发动机、核火箭发动机和电火箭发动机的喷气速度只有光速的几万分之一。设想中的有可能用于未来恒星际航行的推进系统的有：

①脉动式核聚变发动机：把核燃料做成很多细小的颗粒 “微型氢弹”,用激光或粒子束加热到极高温度,引起微型氢弹爆炸，产生冲击波和粒子流，使其向一定方向喷射，产生反作用推力。逐个点燃“微型氢弹”可获得脉动式的持续推力。

②星际冲压式发动机：在恒星际航天器前面装一个巨大的收集器，在航行中不断吸入星际空间的氢，利用氢的同位素氘为核聚变发动机提供燃料。但是这样的收集器据计算直径将达到数千公里。有人设想在航天器前面造成一个大范围的人工磁场，形成无形的收集器，用磁力线捕获星际空间的氢离子。

③光子火箭发动机：根据著名的爱因斯坦质能公式:能量=质量 （光速）2，利用物质和反物质相互作用，其质量全部湮灭而转化为光能。使质子与反质子在发动机中进行反应产生光子流,光子流以光的速度从火箭喷管喷出,产生反作用力，推动火箭前进，这就是光子火箭原理。光子火箭的设想早在1953年就提出来了，但是反物质的产生、贮存和使用，发动机的设计和控制，以及大面积反射镜的制造都不是短时期内所能解决的问题。 根据爱因斯坦狭义相对论，在以接近光速飞行的航天器上，时间的进程远比地球上慢，这个效应称为时间延缓效应。设T是航天器上的时间，Te是地球上的时间，V是航天器的速度，C是光速，则有关系式： 例如：当V 0.9C时,T 0.436Te；当V 0.9999995C时，按照这个效应航天器上的时间仅为地球上时间的千分之一。这样一来就有可能在人的寿命期限内完成一次往返遥远恒星天体的恒星际航行。

太空有哪些高科技的东西

太空飞船、太空机器人、激光通信、合成生物学、太空舱等。太空是指地球大气层以外的宇宙空间，大气层空间以外的整个空间。物理学家将大气分为5层：对流层（海平面至9千米）、平流层（9～45千米）、中间层（45～80千米）、热成层（电离层，80～400千米）和外大气层（电离层，400千米以上）。

太空站又称为空间站、轨道站或航天站，是可供多名宇航员巡航、长期工作和居住的载人航天器。在太空站运行期间，宇航员的替换和物资设备的补充可以由载人飞船或航天飞机运送，物资设备也可由无人航天器运送。1971年前苏联发射了世界上第一个太空站：礼炮1号，此后到1983年又发射了礼炮2到7号。1986年前苏联又发射了更大的太空站和平号。美国1973年利用阿波罗登月计划的剩余物资发射了天空实验室太空站。

太空旅游太空旅游是基于人们遨游太空的理想，到太空去旅游，给人提供一种前所未有的体验，最新奇和最为刺激人的是可以观赏太空旖旎的风光，同时还可以享受失重的味道。而这两种体验只有太空中才能享受到，可以说，此景只有天上有。太空游项目始于2001年4月30日。第一位太空游客为美国商人丹尼斯蒂托，第二位太空游客为南非富翁马克沙特尔沃思，第三位太空游客为美国人格雷戈里奥尔森。聂海胜就是其中的一位。

太空行走太空行走（Walkinginspace）又称为出舱活动，即航天员在载人航天器之外或在月球和行星等其他天体上完成各种任务的过程。它是载人航天的一项关键技术，是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。

2020年十大太空奇特发现盘点

据外媒报道，众所周知，太空极其怪异，不过天文学家似乎每年在发现奇异的新天体和新事件上在不断超越自己。从极端的系外行星到有着奇怪命运的恒星、一个古老谜团的线索和一个全新谜团的开端，以下则是今年让人以及科学家们感到震惊的10个最奇特天文发现。

极其不适宜居住的系外行星

K2-141b是一颗由岩石构成的超级地球系外行星，有着人们非常熟悉的周期。就像我们的地球一样，它也有流体海洋，它们也会蒸发成云然后凝结再以雨的形式落回地表。但我们这里讨论的不是水--所有这些都发生在岩石上。

预计K2-141b的大片表面将被熔岩海覆盖。由于这颗星球距离其恒星非常近，那里的这导致天气足够热到蒸发岩石从而形成一种二氧化硅大气，这种大气被超音速风带到星球的夜侧，并在那里冷却并形成岩石雨。

从未存在过的行星

Fomalhaut b是最早被发现的系外行星之一，但今年天文学家却没有找到它的声音。一个研究小组在分析了哈勃望远镜十年来的观测结果后发现这个于2004年发现的亮点在2014年完全消失了。

这显然不是行星能轻易做到的，对此研究人员提出了一个相当简洁的解释--Fomalhaut b从未存在过，反正不是作为一个行星存在过。计算机模拟显示，它更可能是由两颗小行星或彗星碰撞而形成的浓密尘雾，而这两颗小行星或彗星在十多年后漂移开来。

它可能不是行星，然而目睹了这种短暂的宇宙事件令人极其印象深刻。

一颗消失的恒星

据悉，一颗巨大明亮的恒星最近也在悄悄地消失在夜空中。

这颗先前会发光的蓝色变星位于约7500万光年远的Kinman矮星系内。在这个距离上，它以一种令人难以置信的光信号--约比太阳亮250万倍--宣布了它的存在。这颗恒星最后一次被发现则是在2011年，然而不到十年后，当天文学家去研究它的时候它已经消失了。通常情况下，大家会认为像这样的一颗恒星会伴随着一声巨响和一颗非常明显的超新星消失，但实际上这颗恒星似乎是以一种让天文学家感到极为困惑的方式消失了。

超新星幸存者

关于命运怪异的恒星，今年早些时候，一颗白矮星被发现已经变成了超新星--并且幸存了下来，这跟大家此前所知道的完全相反。

这颗恒星的组成很不寻常，不像人们所期望的那样含有氢或氦，而是含有碳、钠和铝，而这些在白矮星中通常并不存在。它很小，只有太阳质量的40%。它以90万公里/小时的速度穿越银河系。

该小组能给出的唯一解释是，它以某种方式成为了不完整的超新星并幸存了下来。这会烧掉缺失的元素、产生意想不到的元素、收缩它的质量并让恒星以难以置信的速度疾驰而去。

将恒星变成行星的黑洞

然而最奇怪的命运却将降临在GSN 069星系中的一颗恒星。在约一万亿年的时间内，这颗恒星可能会变成一颗类木星行星，这要归功于它跟黑洞的无休止的近距离接触。

当天文学家注意到明亮的X射线暴像时钟一样每隔九个小时爆发一次时，这个奇怪的故事就被揭开了。仔细观察后，他们发现一颗恒星被抛入到一个独特的螺旋形轨道，该轨道绕一个黑洞运行--闪光则来自恒星每次掠过饥饿宿主时从其表面吸出的物质。

这一缓慢而稳定的盛宴已经在数百万年间将这颗恒星从一颗红巨星转变为了一颗白矮星，科学家们预测，再给它1万亿次时间，它可能会冷却到足以成为一颗行星。当然前提是假设宇宙能存在那么久。

巨大的宇宙火山口

就像银河火山一样，黑洞也会偶尔爆发并释放出难以置信的能量，然后在周围的气体和物质上打出洞来。今年，X射线和射电望远镜发现了宇宙有史以来最大的“火山口”之一，其似乎来自于蛇夫座星系团中心的超大质量黑洞。

它的巨大规模让天文学家最初排除了爆炸的可能性，但当发现这个陨石坑在X射线和无线电波中都可见时其他解释也无法证实。留下这样一个星系际印记所需要的能量是无法估量的。

无线电中继器

快速射电暴(FRB)是几十年来最引人入胜的宇宙之谜之一，今年，关于它们身份的新线索浮出了人们的眼前。

这些信号大多是一次性事件，持续时间只有几毫秒，但其中一些被观察到在随机间隔内重复发生。或者至少，天文学家认为它们是随机的。早在2020年，天文学家们就发现了一个FRB，它的周期为16天，其中，爆发周期约为4天，沉寂期12天。

被抓现行

FRB之谜的最大线索可能会解开它们的身份，这是有史以来人类第一次从我们自己星系探测到这样的信号之一。

据悉，4月28日，天文学家观测到一颗磁星的活动。该磁星是一颗密度极高的中子星，具有强大的磁场。跟普通的X射线一起，这颗星球发射出了一束明亮的无线电波，看起来疑似FRB。磁星已经在怀疑名单上名列前茅，而这一新发现无疑强化了这点。

它们是否能解释任何、部分或全部的FRB还有待观察，但这显然是一个引人入胜的线索。

史上最具磁性的天体

今年另一种类型的中子星也吸引了天文学家的注意，一颗脉冲星被发现具有我们在宇宙中观测到的最强磁场。

研究小组计算出这颗脉冲星的磁场高达10亿特斯拉(T)。作为参考，太阳的磁场最高约为0.4 T，而地球的磁场只有区区的30微特斯拉（注：1特斯拉=1 106微特斯拉）。

所以千万不要靠得太近--这颗脉冲星高达10亿T的磁场足以把你撕裂成一个个的原子。

全新的宇宙之谜

随着FRB的事件（几乎）结束，人类需要一个全新的宇宙奥秘来思考--而太空立即提供了一个。“奇异射电圈(ORC)”是一种无法解释的射电辐射斑点，其跟任何已知的天体或现象都无法对应。

截止到目前，只有少数ORC在无线电图像中被发现，而且它们不会发出任何光学、红外或X射线信号。天文学家还不能确定它们有多远或多大，它们可能是潜伏在银河系中的几光年宽的黑点也可能在我们星系之外且宽度则有几百万光年。

这些奇怪的ORC似乎是一种全新的天体，尽管它们可能跟我们已知的某些东西有关。不管怎样，在接下来的几年里，观察结果和线索的涌现都将是令人兴奋的。

未来科技前沿十大科技有什么？关于这些科技有什么介绍？

时代在不断进步。智能手机，机器人，电商等等，以前我们认为不可能的，今天都实现了，都变成了现实。没有人能想象今天繁荣的互联网会引领科技潮流，那么你知道未来科技的前沿技术有哪些吗？

未来十大前沿技术

第一，读心术技术

目前，该技术可以将芯片植入中风瘫痪患者的大脑，并将芯片与笔记本电脑相连。这些患者最终将学会如何利用他们的想法编辑电子邮件、玩视频游戏和上网。

凯正在编纂一本思想词典。他开发了一个可以解码脑电波信号的计算机程序。他说:“将有可能从大量图像中识别出患者看到的特定图像，而这个图像只需通过检测他大脑的活动就可以恢复。”日本本田公司曾经做过一个机器人，戴着头盔的员工可以通过意念控制机器人的活动。

第二，攻克癌症的技术

如今，当人们在胸部发现一个肿瘤时，它可能有100亿个癌细胞。但在未来，仅仅几百个癌细胞释放的蛋白质就可以被安装在厕所里的DNA芯片识别出来，这将把发现肿瘤的时间提前10年。从此，“肿瘤”这个词将从世界上消失。

人们的体检方式也会发生变化。霍尔德曾写道:“2018年6月，莎莉拿出一个小装置，按在手指上，取了一小滴血。有了这一滴血，可以进行2000种不同的测试，数据可以无线发送到远程计算机进行分析...微型设备将检测数千种血液成分，DNA测序仪将能够快速破译个人的基因组。”

此外，科学家们还开发了“纳米粒子”，这是一种微分子。这些分子可以像智能炸弹一样摧毁癌细胞。在过去的实验中，通过这种方式杀死了90%的癌细胞，这将使癌症治疗发生根本性的变化。

第三，抗衰老技术

虽然没有人能找到长生不老药，但现在科学家可以从遗传学和分子的角度来分析和梳理细胞衰老的过程。在酵母细胞、果蝇和蠕虫中发现了许多影响衰老速度的基因。

科学家通过“热量控制”延长了昆虫、老鼠、兔子、狗、猫和猴子的寿命。即如果在喂养它们时减少30%的热量摄入，它们的寿命可以延长30%。瓜伦特发现了SIR2基因，或许可以解释“热量控制”之谜。

第四，太空电梯技术

想象一下，有一天你走进电梯，按下上行键，你就在外太空了。是不是很酷？这就是太空电梯，它将实现向游客开放宇宙的梦想。

目前，将重约2.2kg的东西发射到近地轨道的成本约为53000人民币，但太空电梯可以大大降低成本，让普通人在太空中旅行。电梯的载人舱可以在几千万米的缆绳上移动，缆绳是靠地球自转产生的离心力固定的。碳纳米管的出现是实现这一梦想的又一步。爱德华兹已经证明，纳米技术可以用来制造能够支撑太空电梯的超强缆绳。

他说:“建造200吨的电梯是一个合理的想法，具有商业价值。一部200吨重的太空电梯相当于一架大型商用飞机的大小。太空中电梯的大小完全取决于我们的意愿，不受任何物理层面的限制。”

第五.可上网的隐形眼镜技术

你能想象有一天上网像眨眼睛一样简单吗？帕尔维兹教授目前正在研究的一种隐形眼镜，可能会让你明白一切皆有可能。这种新型隐形眼镜上排列着一系列发光二极管。帕尔维兹说，“这些LED组合可以在你眼前形成各种图像。这些眼镜的材料大多是半透明的，人们可以自由佩戴。”

这种眼镜还会识别人的面部特征，显示所看到的人的生活，并将一种语言翻译成另一种语言，这样人们就可以阅读镜片上显示的字幕。可能要期末考试的同学会是这款隐形眼镜的第一批顾客，相信也会受到科幻迷的喜爱。

第六，人与机器人技术的融合

在未来的几年里，机器人可能会拥有和老鼠、猫、狗甚至猴子一样的智力。当时，有些人认为机器人可能是危险的。有人建议，我们应该在他们的“大脑”中植入芯片，这样一旦他们有了不好的想法，就可以关掉它们。但也有人说，为什么不同的机器人会合并？这正是布鲁克斯所想的。他是麻省理工学院人工智能实验室的负责人。

他说:“从现在起的50年内，我们将能够通过基因改造看到人体的根本变化。人类人口将以今天人们无法想象的方式发生变化。我们会发现我们不再受达尔文进化论的限制。我的预测是，到2100年前，我们的日常生活将充满智能机器人，人类无法将自己与它们区分开来。我们也将是机器人，与机器人互联。”

这样做的好处是，有一天你醒来的时候，你会发现你的身体是完美的:美丽的，超级强壮的，不朽的。

七、变形技术

电影《终结者2》或《x战警》中，都有形状变形的场景，这也是研究“可编程物质”的科学家们的梦想。他们制造了一个像针帽一样大的电子大脑芯片，这是一种叫做“catoms”的纳米级微型计算机。这些计算机芯片被编程，这些芯片可以根据给定的电荷以不同的方式组合。

坎贝尔说，“比如我的手机放在口袋里太大，但拿在手里又太小。如果我有200到300毫升那么多(可编程)芯片，那么我就可以随时把手机做成我想要的形状。英特尔高级研究员贾斯汀·拉特纳(Justin Ratner)表示:“在未来40年，这将成为一项非常普通的技术。“然后到了圣诞节，我们需要做的就是为我们的礼物下载软件，然后按下按钮，礼物就会出现。

第八、复制大脑技术

想长生不老，不需要灵丹妙药。未来学家扫描特定个人的大脑并在数字世界中复制它是可行的。当原生死亡时，打开数字备份，使其在虚拟世界中永久保存。

其实扫描复制大脑不在概念层面。一些相关的研究正在深入进行，比如日本大阪大学石黑教授的研究小组，致力于将机器人做成一个生物人的复制品。

第九、人体器官商店技术

如果遇到车祸或疾病，人们可以从“人体器官商店”订购用自己的细胞培养的备用器官。

现在科学家可以培养软骨、鼻子、耳朵、骨骼、皮肤、血管和心脏瓣膜。四年前，他们培育了第一个膀胱，去年，他们培育了第一个气管。在未来五年左右，科学家将能够培育肝脏。阿塔拉博士说:“我们可以预见，未来会提供现成的器官。人们只需要取出受损的器官，然后根据需要植入培育的新器官。”

第十.人造血技术

看到媒体时不时的“血荒”，让患者家属担心，让医生为难。未来能否有人造血液解决“血荒”问题？此外，对于稀有血型的人来说，人造血液也可能是帮助他们的有效方法。英国国家医疗服务体系(NHS)于2016年6月25日宣布，计划于2017年开始人造血液的人体临床试验，这在全球尚属首次。

据《新科学家》杂志报道，英国这次要测试的人造血液是基于实验室培养的真红细胞。血液替代品有用吗？Ocata医疗公司的首席科学官罗伯特·兰扎(Robert Lanza)认为这应该行得通。2008年，他和同事首次在实验室大规模培养红细胞。2011年，巴黎第六大学的Luc Duet团队用这种红细胞对人类志愿者进行了第一次小型输血手术。

天空中有哪些高科技

天空中的高科技有：飞机、无人机、火箭、人造卫星、太空探测器等。

1、飞机

飞机是20世纪初最重大的发明之一，公认由美国人莱特兄弟发明。在1903年12月17日进行的飞行作为“第一次重于空气的航空器进行的受控的持续动力飞行”被国际航空联合会（FAI）所认可，同年创办了“莱特飞机公司”。

2、无人机

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

3、火箭

火箭是火箭发动机喷射工质（工作介质）产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行，是实现航天飞行的运载工具。

4、人造卫星

人造卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动，但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。

5、太空探测器

太空探测器是空间探测的范围集中在地球环境、空间环境、天体物理、材料科学和生命科学等方面。自1957年10月4日第一颗人造卫星发射上天，到2000年全世界已发射了100多个空间探测器。