夜晚的晴空，星光閃閃，浪漫的畫面帶給人遨遊星際的憧憬。去年十月，在美國佛羅里達州的奧蘭多，有一個遨遊星際的研討會，由一個稱為一百年星際太空船研究的機構 100YSS (100 Year Starship Study) 主導，免費對外開放，參加的人有科學家、工程師、藝術家、企業家、科幻小說作家，太空迷，大家歡聚一堂，探討如何在一百年以內人類可以登上太空船，飛出太陽系，如好萊塢影片「星艦迷航記」(Star Trek)，作長程的探星之旅。

   星際旅行最需要的是燃料，好的燃料產生強大的推動力，才能讓太空船快速飛行達到目的地。星球之間的距離以光年計算，也就光走一年的距離，我們都知道光的速度很快，每秒鐘可以繞地球七圈半，約 30 萬公里，換算成一年約 9 萬億公里，以我們現在坐的飛機的速度要飛 120 萬年。

   以我們目前的技術，僅能製造出十億分之五光年的推動力，太空船要花八萬年，才能飛到距我們最近（四光年）的星系 Alpha Centauri。1977 年美國太空總署 (NASA) 發射的 Voyager I 號太空船，飛了 34 年也僅飛了千分之二光年，所以想要在天上小星星之間遊玩還差得遠。

   我們現在還沒有讓太空船飛那麼快的燃料，但星艦迷航記的太空船上就有，雖然是虛構的故事，確實能製造超強的能量來推進太空船，因為用的是「反物質」(Anti-matter)，反物質與物質結合，可以把物質完全轉換成能量，正如愛因斯坦特別相對論的結果。

   美國 Emory 大學物理教授 Sidney Perkowitz 是一位少有的科學與文化兩棲人物，上百的著作從科學、到科普、到劇作，對星際旅行這題目自然不會放過，最近針對 100YSS 會議的議題，撰文提出星際旅行的燃料問題。

   他說以今天的技術，用強力的火箭引擎持續推動太空船來加速，是做不到的事，火箭用的液體燃料固然能製造動力，但持續燃燒要用很多的燃料，要佔太空船很大的空間，使載重的容量縮小，沒有經濟效益。至於理想中的反物質，目前歐洲核子研究中心 CERN 也只能製造出不到一奈米（十億分之一）公克，在實用上微不足道。

   雖然不如反物質，核能則能製造相當的推動力，至少在能源的密度上百萬倍於化學燃料。早在七十年前，就有人提議在太空船後面丟一顆原子彈，來推進太空船，這個點子在 1958 年成為實際的專案稱為 Orion，用上萬個氫彈推動一個龐大的太空船，速度可以達到 0.033 光年，後來因為禁止核試爆簽約，才終止這個危險的專案。

   之後，核能動力太空船又在英國發展，成立一個名為 Daedalus 的研究專案，設計一艘無人太空船，船上用融合核子反應器，用氘與氦-3作燃料，船重五萬多公噸，大部份用作存放核燃料，僅留四百公噸的容量載重，估算飛行的速度可達 0.12 光年。這個設計的目標在五十年的行程，也就是在人類的有生之年，達到距離五光年的星球。

   太陽能也可以帶動太空船，不是熱能、是光能，因為光子可以驅動一個大面積的「帆」，這個帆就可以帶動太空船，好像海裡的帆船，2010 年日本太空發展局 (JAXA) 測試成功。太陽帆船不用燃料，但缺點是離太陽越遠動能就越少，如果地球上能發射一束強大的雷射光，就能延續而且加速太空船的飄行。一份 100YSS 會議發表的報告估算，用一萬億瓦能量的雷射，可以讓太空船達到 0.13 光年的速度，問題是怎麼製造出這麼強的雷射光。

   Sidney Perkowitz 教授看到 100YSS 聚會的熱情，情緒化的述說要登上遙遠的星球，一位太空人說上了太空讓他感覺換了一個新人，一位牧師說太空可以把信仰帶進新的聖壇，另外說要逃避被工業污染的地球，或是找一個地球大難來臨的避難所，最簡單的說法是因為星星存在所以要去探視。至於會場的浪漫是不是全體人類都認同，又如何去說服企業或政府龐大投資會取得的報償，他用美國國軍隊裡常用的一句諺語：「困難的事可以立刻做，不可能的事就省省吧！」

建議閱讀 Sidney Perkowitz 教授在 PhysicsWorld.com 發表的 Ad astra! To the Star! 長文。(註：Ad astra 是拉丁文 To the Star）