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一、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。
二、麦哲伦环球航行有什么重要的意义
意义：麦哲伦环球航行是世界航海史上的一大成就，不仅开辟了新航线，还通过他的探险船队进行的探险航行证明了地球是圆的，地球是个圆球。
葡萄牙航海探险家麦哲伦率领的探险船队于1519年9月20日出发，至1522年9月6日成功归来，历时1082天，完成了人类首次环球航行。麦哲伦航线全长60440公里。
扩展资料1521年3月16日，麦哲伦船队来到萨马岛附近一个无人居住的小岛上，以便在那里补充一些淡水，并让海员们休整一下。邻近小岛上的居民前来观看西班牙人，用椰子、棕榈酒等换取西班牙人的红帽子和一些小玩物。
几天以后，船队向西南航行，在棉兰老岛北面的小岛停泊下来。当地土著人的一只小船向“特立尼达”号船驶来，麦哲伦的一个奴仆恩里克用马来西亚语向小船的桨手们喊话，他们立刻听懂了恩里克的意思。恩里克生在苏门答腊岛，是12年前麦哲伦从马六甲带到欧洲去的。
两个小时后，驶来了两只大船，船上坐满了人，当地的头人也来了。恩里克与他们自由地交谈。这时，麦哲伦才恍然大悟，又来到了说马来语的人们中间，离“香料群岛”已经不远了，他们快要完成人类历史上首次环球航行了。
1521年4月27日夜间，他带领60多人乘三只小船前往小岛，由于水中多礁石，船只不能靠岸，麦哲伦和船员60多人便涉水登陆。不料，反抗的岛民们早已严阵以待，麦哲伦命令火炮手和弓箭手向他们开火，可是攻不进去。
接着，岛民向他们猛扑过来，船员们抵挡不住，边打边退，岛民们紧紧追赶。麦哲伦急于解围，下令烧毁这个村庄，以扰乱人心。岛民们见到自己的房子被烧，更加愤怒地追击他们，射来了密集的箭矢，掷来了无数的标枪和石块。
当他们得知麦哲伦是船队司令时，攻击更加猛烈，许多人奋不顾身，纷纷向他投来了标枪，或用大斧砍来，麦哲伦就在这场战斗中被砍死。
麦哲伦死后，他的同伴们继续航行。1521年11月8日，他们在马鲁古群岛的蒂多雷小岛一个香料市场抛锚停泊。在那里他们以廉价的物品换取了大批香料，如丁香、豆蔻、肉桂等堆满了船仓。
1522年5月20日“维多利亚”号船绕过非洲南端的好望角。在这段航程中，船员减少到只剩35人。后来到了非洲西海岸外面的佛得角群岛，他们把一包丁香带上岸去换取食物，被葡萄牙海盗发现，又捉去13人，只留下22人。
1522年9月6日，“维多利亚”号返抵西班牙，终于完成了历史上首次环球航行。当“维多利亚”号船返回圣罗卡时，船上只剩下18人了。
他们已经极度疲劳衰弱，就是原来认识他们的人也分辨不出来了。他们运回来数量十分可观的香料，一把新鲜的丁香可以换取一把金币，把香料换取金钱，不仅能弥补探险队的全部耗费，而且还挣得一大笔利润。
参考资料来源：百度百科-斐迪南·麦哲伦
三、麦哲伦的环球航行具体路线
1、迪亚士：葡萄牙——印度洋——非洲最南端——好望角。
哥伦布：从巴罗斯港出发——横渡大西洋——古巴——海地（美洲地区）——里斯本——巴罗斯。
麦哲伦：从西班牙的圣罗卡港——横渡大西洋——沿南美洲海岸南下——穿越美洲大陆南端的海峡（即麦哲伦海峡）——太平洋——菲律宾——印度洋——好望角——西班牙。
2、这是从美洲人的立场出发的，因为16世纪前印第安人以创造了高度文明，哥伦布发现美洲新大陆后，西欧殖民者的入侵，摧毁了印第安人的古达文明，中断了印第安社会的发展。因为带来的战争，屠杀，疫病等，使人口急剧下降，幸存者被围圈或被迫入山林。给他们带来巨大的灾难。
3、其实现在真正意义上的美国人所剩无几，当时作为殖民地，土著印第安人被杀的很多，美国现在有‘哥伦布纪念日’，哥伦布日是美国于1792年首先发起纪念的。当时正是哥伦布到达美洲300周年纪念日，纽约市坦慕尼协会发起举办了纪念活动。
1893年，芝加哥举办哥伦布展览会，再次举办了盛大的纪念活动。从此，每年的这一天，美国大多数州都要举行庆祝游行，教堂礼拜和学校活动以纪念这个具有历史意义的日子。
但也有说美国人对哥伦布态度很不好，10月12日是航海家哥伦布“发现”美洲的纪念日。近几年在美国学校，哥伦布的地位有所下降，许多老师开始尝试用更平衡的角度介绍他的“另一面”，即哥伦布抵达加勒比海以后所发生的事情，包括给当地土著居民带来的苦难。所以辩证的看吧，有好有坏，哥伦布虽然带去了灾难、屠杀、殖民掠夺，却也破除了人们的思想束缚，促进人们思想解放。
扩展资料：
麦哲伦的航海事迹：
公元 1480年，麦哲伦诞生在葡萄牙一个没落的骑士家庭里，小麦哲伦在 8岁时被送进王宫，做了一名侍童，在那里，他开始接受一些教育。麦哲伦在宫中生活了将近 5年，他曾经做过王后的侍童，深受王后的喜爱。
从宫中出来以后，麦哲伦继续学习，他很快对航海发生了兴趣。18岁那年，麦哲伦进入航海事务厅工作。在那里，他了解到了哥伦布和达·迦马的伟大航行，并开始研究当时最为先进的地理学说和航海技术。不久，他的研究被中断了。
1505年，麦哲伦应征入伍，参加了葡萄牙对东印度和马六甲的军事征服，直到 1511年战争结束。几年的航海和战争使麦哲伦获得了大量航海知识和经验，这为他伟大的环球航行打下了坚实的基础。
1511年，从马六甲返回不久的麦哲伦被派往北非战场，回国后他继续在航海事务厅工作。这时候，麦哲伦的脑海中已经在构思一次宏伟的探险历程。他坚信，从葡萄牙出发，向西航行，绕过哥伦布发现的“新大陆”的南端，一定可以到达摩鹿加群岛。
他查阅了有关的资料，参考了许多别的航海家的经历，提出了一份完整的计划，他渴望这个计划能为国王所接受，然而葡萄牙国王把麦哲伦的计划视为一种幻想。麦哲伦感到自己受到了莫大的侮辱，他愤然离开了祖国，前往西班牙，他要为自己的计划找一个支持者和赞助者。
麦哲伦到达西班牙不久，遇到了和自己有着同样遭遇的天文学家路易·法莱鲁。路易·法莱鲁也是葡萄牙人，他找到了准确测定经度的方法，但在葡萄牙却无人理睬。麦哲伦和路易·法莱鲁一见如故，麦哲伦向法莱鲁阐述了自己的计划，法莱鲁表示赞同并愿意帮助麦哲伦实现自己的理想。
麦哲伦和法莱鲁来到塞维利亚的印度委员会，他们宣称：葡萄牙财富最重要的源泉，“香料之国”摩鹿加群岛应当归属于西班牙，因为这个群岛位于西部的西班牙一边的半球上（根据 1494年的世界分界线）。
麦哲伦雄辩地论述道：在大西洋和巴尔菩亚发现的南海（太平洋）之间必然存在一个海峡，这个海峡位于圣十字架地区以南的地方。从西班牙出发，向西穿过这个海峡，便可进入南海，继续向前便可到达摩鹿加群岛。
麦哲伦的计划和论述让在座的人感到信服，西班牙国王派代表召见了他们。最后西班牙国王查理一世答应动用国库资金装备五艘船，并提供探险队两年的粮食和给养。由于法莱鲁在启航前夕拒绝参加这次探险，麦哲伦便成了这只探险队的惟一的领导。船队的全部乘员包括雇佣的225名船员、26名志愿者以及西班牙国王任命的四名船长和麦哲伦本人，共计 256人。
哥伦布航海之旅：
哥伦布一生从事航海活动。先后移居葡萄牙和西班牙。相信大地球形说，认为从欧洲西航可达东方的印度和中国。
在西班牙国王支持下，先后4次出海远航(1492～1493年，1493～1496年，1498～1500年，1502～1504年）。开辟了横渡大西洋到美洲的航路。先后到达巴哈马群岛、古巴、海地、多米尼加、特立尼达等岛。
在帕里亚湾南岸首次登上美洲大陆。考察了中美洲洪都拉斯到达连湾2000多千米的海岸线；认识了巴拿马地峡；发现和利用了大西洋低纬度吹东风，较高纬度吹西风的风向变化。证明了大地球形说的正确性。促进了旧大陆与新大陆的联系。他误认为到达的新大陆是印度，并称当地人为印第安人。成为了历史上的一个创举。。。
第一次航行始于1492年8月3日，哥伦布率船员87人，分乘3艘船从西班牙巴罗斯港出发。10月12日他到达并命名了巴哈马群岛的圣萨尔瓦多岛。10月28日到达古巴岛，他误认为这就是亚洲大陆。随后他来到西印度群岛中的伊斯帕尼奥拉岛（今海地岛），在岛的北岸进行了考察。1493年3月15日返回西班牙。
第二次航行始于1493年9月25日，他率船17艘从西班牙加的斯港出发。目的是要到他所谓的亚洲大陆印度建立永久性殖民统治。参加航海的达1500人，其中有王室官员、技师、工匠和士兵等。1494年2月因粮食短缺等原因，大部分船只和人员返回西班牙。
他率船3艘在古巴岛和伊斯帕尼奥拉岛以南水域继续进行探索“印度大陆”的航行。在这次航行中，他的船队先后到达了多米尼加岛、背风群岛的安提瓜岛和维尔京群岛，以及波多黎各岛。1496年6月11日回到西班牙。
第三次航行是1498年5月30日开始的。他率船6艘、船员约200人,由西班牙塞维利亚出发。航行目的是要证实在前两次航行中发现的诸岛之南有一块大陆（即南美洲大陆）的传说。7月31日船队到达南美洲北部的特立尼达岛以及委内瑞拉的帕里亚湾。这是欧洲人首次发现南美洲。此后，哥伦布由于被控告，于1500年10月被国王派去的使者逮捕后解送回西班牙。因各方反对，哥伦布不久获释。
第四次航行始于1502年5月11日，他率船4艘、船员150人，从加的斯港出发。哥伦布第三次航行的发现已经震动了葡萄牙和西班牙，许多人认为他所到达的地方并非亚洲，而是一个欧洲人未曾到过的“新世界”。
于是斐迪南国王和伊莎贝拉王后命令哥伦布再次出航查明，并寻找新大陆中间通向太平洋的水上通道。他到达伊斯帕尼奥拉岛后，穿过古巴岛和牙买加岛之间的海域驶向加勒比海西部，然后向南折向东沿洪都拉斯、尼加拉瓜、哥斯达黎加和巴拿马海岸航行了约1500公里，寻找两大洋之间的通道。
他并从印第安人处得知，他正沿着一条隔开两大洋的地峡行驶。由于1艘船在同印第安人冲突中被毁，另3艘也先后损坏，哥伦布于1503年6月在牙买加弃船登岸，1504年11月7日返回西班牙。
哥伦布说过：那些能在别人认为的不毛之地里挖出黄金和甘泉的人被称为天才。
迪亚士的航海路线：
1487年8月葡萄牙航海家巴托洛梅乌·迪亚士率领一只由3条船组成的探险队出发，目的是沿着非洲西海岸南下，绕过非洲，打开一条通往印度的航路。
迪亚士率船队离开里斯本后，沿着已被他的前几任船长探查过的路线南下。过了南纬22度后，他开始探索欧洲航海家还从未到过的海区。大约在1488年1月初，迪亚士航行到达南纬33度线。1488年2月3日，他到达了今天南非的伊丽莎白港。
迪亚士明白自己真的找到通往印度的航线。为了印证自己的想法，他让船队继续向东北方向航行。3天后，他们来到一个伸入海洋很远的地角，迪亚士把它命名为"风暴之角"。后来被葡萄牙国王改名为"好望角"。
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