如果不计成本，人类能飞出太阳系吗
首要的前提就是“不计成本”，因为考虑成本的情况下，人类到达的最远地方不过40万公里，踏足火星都还遥遥无期。当然，“不计成本”不代表要什么有什么，而是说如果全人类都把飞出太阳系当成头等大事来做，就像阿波罗登月那样。
让我们先从最基本的探测器说起。目前正在飞出太阳系的探测器包括两个先锋号，两个旅行者号，一个新视野号。它们目前的速度在20km/s左右，虽然速度还会降低，但下降得已经很缓慢了，而且要考虑到这些探测器设计的首要目标都不是尽快飞出太阳系，而是探索行星和卫星。可以认为，以目前技术，20km/s的速度可以轻易达到。那么以这个速度要多长时间才能探索外世界呢？
比邻星离我们4光年，飞到那里需要6万年。而且比邻星是一颗红矮星，还和另外两颗恒星组成三合星，不适合人类生存。我们还得把目光放远点。太阳周围12.5光年内，一共有33颗恒星，其中有一些和太阳类似。那么飞船要多久才能飞12.5光年呢？18.7万年。是不是已经泄气了？别急。
让我们先从最基本的探测器说起。目前正在飞出太阳系的探测器包括两个先锋号，两个旅行者号，一个新视野号。它们目前的速度在20km/s左右，虽然速度还会降低，但下降得已经很缓慢了，而且要考虑到这些探测器设计的首要目标都不是尽快飞出太阳系，而是探索行星和卫星。可以认为，以目前技术，20km/s的速度可以轻易达到。那么以这个速度要多长时间才能探索外世界呢？
比邻星离我们4光年，飞到那里需要6万年。而且比邻星是一颗红矮星，还和另外两颗恒星组成三合星，不适合人类生存。我们还得把目光放远点。太阳周围12.5光年内，一共有33颗恒星，其中有一些和太阳类似。那么飞船要多久才能飞12.5光年呢？18.7万年。是不是已经泄气了？别急。
20km/s的速度的确太慢，不适合去外世界，但人类现有的技术就可以达到远比它快的速度。比如离子喷射引擎，它的比冲比氢氧引擎高10倍，而且还有提升空间。虽然离子引擎的动量极小，只能吹动一张纸，但并不表示它不能做大。离子引擎的主要问题是能量来源，如果采用核裂变反应堆的话，那么离子引擎推动的探测器有望达到1000km/s的速度。这还仅仅是利用现有的，已经应用过的技术（包括太空核裂变反应堆，有怀疑的请搜索苏联的核卫星）。
那么以这个速度能飞到哪里呢？很遗憾，时间还是很吓人的：需要1200年飞到比邻星，3700年飞到12光年以内的任意星系，3000万年飞到银河系的任何角落！
很失望对吧？“有生之年是没希望看到了”。的确如此。但人类作为一个整体呢？智人是很年轻的物种，诞生至今不过20万年。而包括猴，猿和人的灵长目存在了4000万年。而鸟类已经存在了1亿年，恐龙称霸地球超过1亿年。从这个角度来看，如果人类能够持续维持的话，那么扩散到银河系的所有角落是没有任何问题的。
那么以这个速度能飞到哪里呢？很遗憾，时间还是很吓人的：需要1200年飞到比邻星，3700年飞到12光年以内的任意星系，3000万年飞到银河系的任何角落！
很失望对吧？“有生之年是没希望看到了”。的确如此。但人类作为一个整体呢？智人是很年轻的物种，诞生至今不过20万年。而包括猴，猿和人的灵长目存在了4000万年。而鸟类已经存在了1亿年，恐龙称霸地球超过1亿年。从这个角度来看，如果人类能够持续维持的话，那么扩散到银河系的所有角落是没有任何问题的。
当然，人们还是希望能更快探索外世界。接下来就要运用一点设想了。一个问题：假如飞船持续以一倍重力加速度加速，那么多久可以加速到0.1倍光速？答案是300万秒，大约35天，也就是1个月。没想到吧，一个月时间就可以加速到3万公里每秒了。这个速度下相对论效应依旧微乎其微，可以放心地采用简单的牛顿公式。
那么问题来了：1 飞船能飞这么快吗？2 以这个速度要多久才能到达别的星系？
第一个问题的答案是：能，不过需要一些技术革新。化石燃料是不用想了，前面说的核裂变，还有激光，太阳帆等也没戏。唯一的可能是核聚变。利用核聚变产生极高速度的射流，从而持续推进太空船。和大家想象得相反，核聚变推进的难度其实低于核聚变发电，因为并不需要长久控制上亿度的等离子体，就让它高速喷出去就行。要解决的问题是如何不断引燃核聚变，因为核聚变是不可自持的。但这些还是属于技术问题，虽然我不敢打保票说一定能解决，但是在不计成本的情况下，成功的可能性很大。
那么问题来了：1 飞船能飞这么快吗？2 以这个速度要多久才能到达别的星系？
第一个问题的答案是：能，不过需要一些技术革新。化石燃料是不用想了，前面说的核裂变，还有激光，太阳帆等也没戏。唯一的可能是核聚变。利用核聚变产生极高速度的射流，从而持续推进太空船。和大家想象得相反，核聚变推进的难度其实低于核聚变发电，因为并不需要长久控制上亿度的等离子体，就让它高速喷出去就行。要解决的问题是如何不断引燃核聚变，因为核聚变是不可自持的。但这些还是属于技术问题，虽然我不敢打保票说一定能解决，但是在不计成本的情况下，成功的可能性很大。
那么以0.1c（0.1倍光速）需要多久到达别的星系呢？这是非常简单的数学题，大家很容易就能算出来：40年到达比邻星，120年到达附近33颗恒星的任意一颗，100万年到达银河系的任何角落。
同样，“有生之年是没希望看到了”，但对于人类来说，这个意义很重大。8亿年后，当太阳热到蒸干地球上所有水分时，人类需要严肃地考虑离开地球，如果那时还有人类的话。以0.1c的速度，可以在数十颗恒星里选一颗，并用百余年的时间到达。然后用百余年的时间殖民这个星球，然后再次出发。在200万年内，人类将会到达银河系的每个角落，并在所有可殖民的星球殖民。200万年时间并不长，人类制造第一把石器就是在250万年前。也就是说，人类花了200万年制造石斧，再用200万年征服银河系。
同样，“有生之年是没希望看到了”，但对于人类来说，这个意义很重大。8亿年后，当太阳热到蒸干地球上所有水分时，人类需要严肃地考虑离开地球，如果那时还有人类的话。以0.1c的速度，可以在数十颗恒星里选一颗，并用百余年的时间到达。然后用百余年的时间殖民这个星球，然后再次出发。在200万年内，人类将会到达银河系的每个角落，并在所有可殖民的星球殖民。200万年时间并不长，人类制造第一把石器就是在250万年前。也就是说，人类花了200万年制造石斧，再用200万年征服银河系。
由此可见，以现有的科学，略微超越现有的技术，外加全球人类不计成本的投入，人类就有可能在百年内探索别的星系，并在数百万年内殖民整个银河系。从单个人的角度，这时间显然是长得不可思议，但从人类物种的角度，这个时间很短暂。从地球的角度，这根本就是一瞬间。
那么问题来了，从统计角度，人类显然不会是银河系第一个智慧生物，也没理由认为所有智慧生物和人类在同一时间诞生。既然用200万年或3000万年（后者完全用现有技术就能达到）就能殖民整个银河系，那为什么我们没看到外星人？难道外世界文明只能发展几千年或几万年，在向宇宙扩散前就自行灭亡了？如果是这样，那可真是大不幸。
那么问题来了，从统计角度，人类显然不会是银河系第一个智慧生物，也没理由认为所有智慧生物和人类在同一时间诞生。既然用200万年或3000万年（后者完全用现有技术就能达到）就能殖民整个银河系，那为什么我们没看到外星人？难道外世界文明只能发展几千年或几万年，在向宇宙扩散前就自行灭亡了？如果是这样，那可真是大不幸。
昨天因为时间有限，很多技术问题还没有讨论，今天花点时间再多讨论几个技术问题。
首先是：飞这么远需要多少燃料？这要多谢俄罗斯的齐奥尔科夫斯基，他提出的公式非常简洁地解决了这个问题，而那时现代火箭甚至还根本没有诞生！齐奥尔科夫斯基公式如下：
v=v0*ln(m0/mk)
v是速度增量，v0是燃料相对于火箭的喷射速度，m0是火箭的初始质量，mk是引擎停止时的火箭质量。
对于以1000km/s航行的太空船来说，如果火箭的载荷比是50，那么要求燃料的喷射速度是250km/s，比冲大约是25000秒。目前实用的离子引擎，喷射速度是40km/s，比冲是4300秒。而正在研制的一种离子引擎，喷射速度可以达到100公里/秒。可见，1000km/s的速度并非天方夜谭，而是在远方若隐若现。
离子引擎的问题是推力极小，但原因不在离子引擎本身，而在能源。离子引擎是用电的，于是就和电动车一样，电池变成瓶颈。对于飞向其它星系的火箭来说，太阳能是不可能了，唯一靠谱的能源是核能供电，不是钚238的衰变能，而是铀235的裂变能。
齐奥尔科夫斯基公式没有考虑大气阻力和离开地球表面所需的燃料，但我们也不用考虑。因为这里说的不是今年或明年飞向三体星，而是一千年，一万年后。那时人类已经开发了太阳系内的大量资源，这点在科学和技术上都没有任何问题。火箭所需的金属等物质可以从小行星采矿提炼，而水，氨，氢等轻物质可以从木星光环或其它小天体上获得。换句话说，火箭是在太空直接组装的，所有物质都来自太空。
首先是：飞这么远需要多少燃料？这要多谢俄罗斯的齐奥尔科夫斯基，他提出的公式非常简洁地解决了这个问题，而那时现代火箭甚至还根本没有诞生！齐奥尔科夫斯基公式如下：
v=v0*ln(m0/mk)
v是速度增量，v0是燃料相对于火箭的喷射速度，m0是火箭的初始质量，mk是引擎停止时的火箭质量。
对于以1000km/s航行的太空船来说，如果火箭的载荷比是50，那么要求燃料的喷射速度是250km/s，比冲大约是25000秒。目前实用的离子引擎，喷射速度是40km/s，比冲是4300秒。而正在研制的一种离子引擎，喷射速度可以达到100公里/秒。可见，1000km/s的速度并非天方夜谭，而是在远方若隐若现。
离子引擎的问题是推力极小，但原因不在离子引擎本身，而在能源。离子引擎是用电的，于是就和电动车一样，电池变成瓶颈。对于飞向其它星系的火箭来说，太阳能是不可能了，唯一靠谱的能源是核能供电，不是钚238的衰变能，而是铀235的裂变能。
齐奥尔科夫斯基公式没有考虑大气阻力和离开地球表面所需的燃料，但我们也不用考虑。因为这里说的不是今年或明年飞向三体星，而是一千年，一万年后。那时人类已经开发了太阳系内的大量资源，这点在科学和技术上都没有任何问题。火箭所需的金属等物质可以从小行星采矿提炼，而水，氨，氢等轻物质可以从木星光环或其它小天体上获得。换句话说，火箭是在太空直接组装的，所有物质都来自太空。
对于以0.1c（0.1倍光速）航行的太空船来说，难度就大了不少。根据齐奥尔科夫斯基公式，如果依然维持50倍载荷比，那么要求燃料的喷射速度是7500km/s，比冲75万秒。离子引擎想达到这个速度是不太可能了。以现有技术，唯一能达到这个速度的是核聚变。
说到核聚变，大家可能都会想到“永远在50年后”的可控核聚变反应堆。幸运的是，如果推动太空船的话，并不需要达到那种程度的可控，而且也未必需要氘氚聚变。可以这么说，在未来的1000年里，有很大可能研制成功核聚变引擎，达到7500km/s的喷射速度，从而实现0.1倍光速航行。
说到核聚变，大家可能都会想到“永远在50年后”的可控核聚变反应堆。幸运的是，如果推动太空船的话，并不需要达到那种程度的可控，而且也未必需要氘氚聚变。可以这么说，在未来的1000年里，有很大可能研制成功核聚变引擎，达到7500km/s的喷射速度，从而实现0.1倍光速航行。
以上就是从火箭技术角度讨论的银河系航行的可能性。这里采用的是非常保守的估计，实际上，我认为在未来1000年内，完全可以实现0.8c的航行速度，那就意味着在20万年内覆盖全银河系。巧合的是，智人这个物种诞生至今也是20万年。
以上讨论的灵感来源，其实是十余年前《科学美国人》上的一篇文章。那篇文章并未在推进技术上花时间，而是把人类殖民银河系的时间与地质纪元时间对比。在我们看来，成千上万年是长得不可思议的时间，但在地球的各纪元上则是短得根本没法用的时间。以现有的技术我们可以用几百万，几千万年殖民银河系，在我们看来这时间长得荒谬，但从地球纪元的角度，这只是最短的一个纪元罢了。
以上讨论的灵感来源，其实是十余年前《科学美国人》上的一篇文章。那篇文章并未在推进技术上花时间，而是把人类殖民银河系的时间与地质纪元时间对比。在我们看来，成千上万年是长得不可思议的时间，但在地球的各纪元上则是短得根本没法用的时间。以现有的技术我们可以用几百万，几千万年殖民银河系，在我们看来这时间长得荒谬，但从地球纪元的角度，这只是最短的一个纪元罢了。
楼上有人提出了飞船内的生态系统问题，这的确是个问题，不过本文侧重于从推进技术角度讨论，至于生态系统，就是另一个话题了。
还有人问：为什么要出去？我的观点是这样的：假如人类只打算继续存在几百年，几千年或者几万年，那是没必要出去。如果人类打算存在几亿年，就像恐龙那样，那么开发一下太阳系也就行了，也没必要出去。但如果人类打算存在数十亿年，那么就必须面对太阳的灭亡，特别是太阳生命晚期极度不稳定的情况。这样就必须要考虑离开太阳系。
另外，人类也好，地球生物也好，都是天生具有扩张倾向的。人类进入美洲以后，只用了几千年就从最北端的阿拉斯加走到最南端的火地岛，全是用两只脚走的。其它动物植物也是如此，只要是能过得去，能够生存的地方，都会扩散过去。那么当人类具有了星际旅行的能力以后，很难想象整个地球的人都老实呆着而不想出去。为什么要出去？天性使然。就算大多数人都喜欢宅在家里，但必然有人想要冒险出去，而这些人的绝对数量还是相当庞大的。
还有人问：为什么要出去？我的观点是这样的：假如人类只打算继续存在几百年，几千年或者几万年，那是没必要出去。如果人类打算存在几亿年，就像恐龙那样，那么开发一下太阳系也就行了，也没必要出去。但如果人类打算存在数十亿年，那么就必须面对太阳的灭亡，特别是太阳生命晚期极度不稳定的情况。这样就必须要考虑离开太阳系。
另外，人类也好，地球生物也好，都是天生具有扩张倾向的。人类进入美洲以后，只用了几千年就从最北端的阿拉斯加走到最南端的火地岛，全是用两只脚走的。其它动物植物也是如此，只要是能过得去，能够生存的地方，都会扩散过去。那么当人类具有了星际旅行的能力以后，很难想象整个地球的人都老实呆着而不想出去。为什么要出去？天性使然。就算大多数人都喜欢宅在家里，但必然有人想要冒险出去，而这些人的绝对数量还是相当庞大的。
我在前面的计算中用了“50倍载荷比”，但没有明确解释其含义。所谓50倍载荷比，就是说出发的火箭里，98%是燃料，2%是载荷。那么为了把1公斤的东西送到外星系，需要消耗多少燃料呢？
我们按行程倒推，为了让1公斤的东西到达外星系，它需要减速，无论是1000km/s还是0.1c，减速和加速实际上是一回事。所以为了让这1公斤减速，我们需要49倍于它的燃料，也就是49公斤燃料，减速前的火箭是50公斤。火箭巡航不需要燃料，所以加速结束时同样是50公斤。为了把50公斤的东西加速，我们同样需要49倍于它的燃料，也就是2450公斤，而出发时的火箭重2500公斤。
所以每1公斤的东西到达外星系，就需要提供2500公斤的火箭。你们可以按照这个比例估算火箭的重量。
有人会问，“从外星系返回的燃料呢？”幸运的是，我们可以在外星系就地开采原料。核聚变的原料是宇宙中含量最多的氢，即使其同位素氘的含量也是极其丰富的。而且外星系的元素分布和太阳系差别不大，有差别的也是重元素。所以我们只需考虑单程燃料。
当然，更激进些，我们甚至可以考虑在航行中吸收宇宙里的氢元素来补充燃料，这一设想在70年代就有了。不过本文从保守角度估算，并未考虑这种激进的方案。
我们按行程倒推，为了让1公斤的东西到达外星系，它需要减速，无论是1000km/s还是0.1c，减速和加速实际上是一回事。所以为了让这1公斤减速，我们需要49倍于它的燃料，也就是49公斤燃料，减速前的火箭是50公斤。火箭巡航不需要燃料，所以加速结束时同样是50公斤。为了把50公斤的东西加速，我们同样需要49倍于它的燃料，也就是2450公斤，而出发时的火箭重2500公斤。
所以每1公斤的东西到达外星系，就需要提供2500公斤的火箭。你们可以按照这个比例估算火箭的重量。
有人会问，“从外星系返回的燃料呢？”幸运的是，我们可以在外星系就地开采原料。核聚变的原料是宇宙中含量最多的氢，即使其同位素氘的含量也是极其丰富的。而且外星系的元素分布和太阳系差别不大，有差别的也是重元素。所以我们只需考虑单程燃料。
当然，更激进些，我们甚至可以考虑在航行中吸收宇宙里的氢元素来补充燃料，这一设想在70年代就有了。不过本文从保守角度估算，并未考虑这种激进的方案。
再补充一点想法。首先，本文讨论的是“能否”飞出太阳系，而不是“是否”飞出。也就是说讨论的是有没有这个能力，而不是去不去做，或者为什么要做。
其次，即使限定在“有没有能力”这个话题，也远非贴吧的一个贴子能讨论完的。本文其实仅仅从火箭推进的角度讨论，严格说来标题里就应该说明这点，可惜我当时写的时候还没想到，而贴吧又不能修改标题和内容。
大家在讨论时提出很多新的东西，比如生态圈问题，繁衍问题，经济问题，太空碎石碰撞问题等。很多问题我并不能回答，或者缺乏肯定的答案。大家有兴趣的可以展开讨论，我未必能提供多少帮助，不过会尽力而为。
其次，即使限定在“有没有能力”这个话题，也远非贴吧的一个贴子能讨论完的。本文其实仅仅从火箭推进的角度讨论，严格说来标题里就应该说明这点，可惜我当时写的时候还没想到，而贴吧又不能修改标题和内容。
大家在讨论时提出很多新的东西，比如生态圈问题，繁衍问题，经济问题，太空碎石碰撞问题等。很多问题我并不能回答，或者缺乏肯定的答案。大家有兴趣的可以展开讨论，我未必能提供多少帮助，不过会尽力而为。
既然这个贴子又浮了上来，那我就再补充一些内容吧。原本想单开一贴，后来觉得没必要，内容和此贴关系太紧密了。
以目前的科学技术水平来说，探索其它星系的唯一能源是核能，包括核裂变和核聚变能。虽然基本概念众人皆知，但到了细节部分就未必如此了，而细节却正是决定成败的关键。
以目前的科学技术水平来说，探索其它星系的唯一能源是核能，包括核裂变和核聚变能。虽然基本概念众人皆知，但到了细节部分就未必如此了，而细节却正是决定成败的关键。
先说核裂变，虽说很多重元素都可以裂变，但最常用的只有两种：铀235和钚239，这是综合了工程可行性，经济性，安全性等各方面考虑之后的选择。核裂变的能量是非常巨大的，100公斤铀235裂变可以释放出8.2E15焦耳的能量。对比之下，100公斤氢氧燃烧只能释放出1.6E9焦耳的能量，铀裂变能量是氢氧燃烧的500万倍。至于其它燃料或者电池就更不用提了。
有人会说：“那你也不可能用纯的铀235啊，否则不就变成原子弹了”，的确如此，但是空间探索用的核裂变原料和核电站的不一样。核电站的铀只是经过轻度浓缩，达到3%的浓度就可以用于发电了。对于空间探索来说，带上97%的无用铀238上天显然是非常低效的，因此需要高浓缩铀，也就是80%以上。这个浓度会变成原子弹吗？不会，90%以上的铀235才是武器级。那么核反应堆可以用如此高的浓度吗？可以。美国海军的核动力航母，核潜艇上使用的都是80%以上的高浓缩铀，而不是核电站的那种3%的铀。
那么核反应堆危险吗？答案是危险也不危险，关键是区分核燃料和核废料。核燃料其实是很安全的，铀235的半衰期长达7亿年，钚239也有2.4万年的半衰期。长半衰期表示低辐射量。即使是高浓缩的铀和钚，也可以用手去摸，英国女王就曾摸过，而她到现在还活着。实际上，美国曾做过秘密实验，把钚239注射入人体内，在之后的十余年观察里并未发现癌症发病率升高等现象。插句话，现在用于深空探索的核衰变电池用的是钚238，半衰期只有88年，其实危险性远高于钚239和铀235。也就是说，如果发射核反应堆的火箭爆炸，把反应堆炸成碎片，其危害也不比现在的深空探索卫星大。
但是核反应堆启动之后就会产生核废料，而核废料是极其危险的。如果你毫无防护地站在核废料旁，那么几乎肯定会丧命。核废料是各种放射性物质的混合物，半衰期从几毫秒到几亿年都有，让它具有长时间的超强放射性。此外，很多元素是可以被人类或动物吸收，甚至累积在体内，从而在器官内持续辐射的，典型例子就是碘。一个启动的核反应堆，就是一个长达万亿年的放射性源。这样的东西如果环绕地球旋转，或者去火星，木星，土星……都是噩梦，你无法预料在未来的数万年到数亿年里它会不会掉落到地球，火星，木卫二，或者其它星球上。
但是探索其它星系时可以使用，因为它的轨道是预知的，不会落回到行星和卫星上。而到达目的星系之后，它可以把核废料和其它放射性物质打包抛向恒星，用恒星销毁它。恒星本身就充满了放射性，增加的这点物质毫无影响。在地球上，要把东西扔进太阳是极其困难的，甚至远比飞出太阳系要困难。但对于星际旅行来说，难度就不大了。
使用核反应的太空船，有很大可能会采取修长的外形，让仪器和人类尽量远离辐射区。
所以在太空船上使用核裂变，在技术上是可行的，而且也实际实施过，苏联的多颗卫星上就有核反应堆，利用核裂变供电。
有人会说：“那你也不可能用纯的铀235啊，否则不就变成原子弹了”，的确如此，但是空间探索用的核裂变原料和核电站的不一样。核电站的铀只是经过轻度浓缩，达到3%的浓度就可以用于发电了。对于空间探索来说，带上97%的无用铀238上天显然是非常低效的，因此需要高浓缩铀，也就是80%以上。这个浓度会变成原子弹吗？不会，90%以上的铀235才是武器级。那么核反应堆可以用如此高的浓度吗？可以。美国海军的核动力航母，核潜艇上使用的都是80%以上的高浓缩铀，而不是核电站的那种3%的铀。
那么核反应堆危险吗？答案是危险也不危险，关键是区分核燃料和核废料。核燃料其实是很安全的，铀235的半衰期长达7亿年，钚239也有2.4万年的半衰期。长半衰期表示低辐射量。即使是高浓缩的铀和钚，也可以用手去摸，英国女王就曾摸过，而她到现在还活着。实际上，美国曾做过秘密实验，把钚239注射入人体内，在之后的十余年观察里并未发现癌症发病率升高等现象。插句话，现在用于深空探索的核衰变电池用的是钚238，半衰期只有88年，其实危险性远高于钚239和铀235。也就是说，如果发射核反应堆的火箭爆炸，把反应堆炸成碎片，其危害也不比现在的深空探索卫星大。
但是核反应堆启动之后就会产生核废料，而核废料是极其危险的。如果你毫无防护地站在核废料旁，那么几乎肯定会丧命。核废料是各种放射性物质的混合物，半衰期从几毫秒到几亿年都有，让它具有长时间的超强放射性。此外，很多元素是可以被人类或动物吸收，甚至累积在体内，从而在器官内持续辐射的，典型例子就是碘。一个启动的核反应堆，就是一个长达万亿年的放射性源。这样的东西如果环绕地球旋转，或者去火星，木星，土星……都是噩梦，你无法预料在未来的数万年到数亿年里它会不会掉落到地球，火星，木卫二，或者其它星球上。
但是探索其它星系时可以使用，因为它的轨道是预知的，不会落回到行星和卫星上。而到达目的星系之后，它可以把核废料和其它放射性物质打包抛向恒星，用恒星销毁它。恒星本身就充满了放射性，增加的这点物质毫无影响。在地球上，要把东西扔进太阳是极其困难的，甚至远比飞出太阳系要困难。但对于星际旅行来说，难度就不大了。
使用核反应的太空船，有很大可能会采取修长的外形，让仪器和人类尽量远离辐射区。
所以在太空船上使用核裂变，在技术上是可行的，而且也实际实施过，苏联的多颗卫星上就有核反应堆，利用核裂变供电。
虽然只有一字之差，但核聚变的难度就大得多了，而且很可能采取截然不同的推动机理。核裂变本身并不产生推力，它的推力来自于加热工质向外喷出，或者发电带动离子引擎。而核聚变的推动机理很可能是直接喷。
我们所说的核聚变，最常用的就是氘和氚聚变成氦和中子，同时释放出巨大能量。问题有两个，首先，氚的半衰期只有10年，而这里讨论的星际旅行都是几十年几百年的；其次，“巨大能量”主要由中子携带，而中子不带电，穿透力强，无法控制方向。中子被吸收以后往往会把普通元素变成放射性元素。搞不好，这些巨大能量都用来破坏船体本身而非推进了。第三，核聚变没有链式反应，它是不可自持的。打个比方，核裂变就像蜡烛，一旦点着以后就会慢慢烧下去，直到把蜡烛烧光。而核聚变就像受潮的火柴，你好不容易点着了火柴头，下一秒却又熄灭了。
有人会说：“那氢弹不是用的核聚变吗？”没错，但氢弹里的核聚变也是不可自持的。氢弹实际上是通过一些手段让高温高压环境能尽量多维持几纳秒，让尽可能多的氘氚赶快聚变，等炸开后就无法再聚变了。而且氢弹里50%的能量来自于铀238吸收中子产生的裂变，所以氢弹的更准确称呼是裂变-聚变-裂变三相弹。
相比氘氚聚变，氦3能够避免前两个问题。氦3是稳定元素，没有半衰期问题。氦3和氘聚变产生氦4和氢，二者都是带电粒子，很容易被电场控制而指向喷口方向。由于带电，它们也很难被其它原子核吸收。当然，氦3聚变依然是不可自持的，而且氦3聚变需要的温度比氘氚聚变要高出数倍，从数亿度上升到十几亿度。
但这依然是有可能实现的，而且实现难度低于核聚变电站。核聚变电站要求把数亿度高温的等离子体持续约束在一小块空间里，而核聚变推进只要求它们朝喷口方向喷出即可。核聚变不可自持，因此需要不断点火，但这也不是做不到。最重要的一点，核聚变推进最高可以做到以20%光速喷出，那就表示飞船速度可以达到80%光速。以这个速度可以在15光年范围内的30多颗恒星里选一颗，花20年时间到达，用200年时间殖民，然后再去下一颗恒星。几百万年内，人类将遍布银河系的每个角落，只要人类文明能够像其它物种一样存在几百万年。
我们所说的核聚变，最常用的就是氘和氚聚变成氦和中子，同时释放出巨大能量。问题有两个，首先，氚的半衰期只有10年，而这里讨论的星际旅行都是几十年几百年的；其次，“巨大能量”主要由中子携带，而中子不带电，穿透力强，无法控制方向。中子被吸收以后往往会把普通元素变成放射性元素。搞不好，这些巨大能量都用来破坏船体本身而非推进了。第三，核聚变没有链式反应，它是不可自持的。打个比方，核裂变就像蜡烛，一旦点着以后就会慢慢烧下去，直到把蜡烛烧光。而核聚变就像受潮的火柴，你好不容易点着了火柴头，下一秒却又熄灭了。
有人会说：“那氢弹不是用的核聚变吗？”没错，但氢弹里的核聚变也是不可自持的。氢弹实际上是通过一些手段让高温高压环境能尽量多维持几纳秒，让尽可能多的氘氚赶快聚变，等炸开后就无法再聚变了。而且氢弹里50%的能量来自于铀238吸收中子产生的裂变，所以氢弹的更准确称呼是裂变-聚变-裂变三相弹。
相比氘氚聚变，氦3能够避免前两个问题。氦3是稳定元素，没有半衰期问题。氦3和氘聚变产生氦4和氢，二者都是带电粒子，很容易被电场控制而指向喷口方向。由于带电，它们也很难被其它原子核吸收。当然，氦3聚变依然是不可自持的，而且氦3聚变需要的温度比氘氚聚变要高出数倍，从数亿度上升到十几亿度。
但这依然是有可能实现的，而且实现难度低于核聚变电站。核聚变电站要求把数亿度高温的等离子体持续约束在一小块空间里，而核聚变推进只要求它们朝喷口方向喷出即可。核聚变不可自持，因此需要不断点火，但这也不是做不到。最重要的一点，核聚变推进最高可以做到以20%光速喷出，那就表示飞船速度可以达到80%光速。以这个速度可以在15光年范围内的30多颗恒星里选一颗，花20年时间到达，用200年时间殖民，然后再去下一颗恒星。几百万年内，人类将遍布银河系的每个角落，只要人类文明能够像其它物种一样存在几百万年。
我用“不计成本”这个词，是不想偏题到经济方面。实际上最准确的词不是“不计成本”，而是“不存在NASA的官僚垄断，社会热点转向太空领域”。再细说就全是经济学方面的东西了，偏题太多，所以我不想展开。