從《太空旅客》中走來的超科技明星

梅樹

飛船休眠倉

影片中最重要的道具顯然非休眠倉莫屬了，因為所有的情節都是從它出現故障開始的。那么，現實世界中，我們是否已經擁有了建造休眠倉的技術呢？

休眠倉這個設備在很多科幻電影中都出現過，大致原理是宇航員進入太空之后，飛船由計算機自主駕駛;然后，他們便進入休眠倉，通過緩慢降低身體的溫度實現低溫休眠。簡而言之，就是把宇航員“凍”起來——通過休眠倉精確控制溫度，他們的新陳代謝接近于零，同時，通過靜脈滴注營養液等手段維持身體所必需的養分。

由于休眠倉是提前設定好的，一旦即將到達目的地就會自動升溫，從而把宇航員喚醒。此外，休眠倉還有一大好處：人一旦進入其中，休眠期間可以逃離時間從而不會變老。也就是說，你進去時是多大的生理年齡，被喚醒之后，身體機能仍然保持在那個年齡。

聽起來令人心動，然而，現實中并沒有這樣的休眠倉，我們也還遠遠不能實現對人體的休眠以及喚醒。雖然現在我們的低溫保存細胞技術已經取得了比較大的進步，但是，眾所周知，我們的身體大約75%都是水分，隨著溫度降低至冰點，細胞內的水在結冰的過程中無疑會損傷細胞核以及細胞的其他機能。所以，目前冷凍以及喚醒人體的技術還面臨很大瓶頸。

另外，所謂的休眠倉技術在倫理上也存在很大問題。一旦技術成熟，一名宇航員在太空旅行中“凍”上幾十甚至上百年。當他回到地球時，其外貌、生理機能等“仍是少年”，讓他已經老去的兄弟姐妹或者是兒子女兒如何面對呢？

星際通信技術

當男主角吉姆發現整個飛船僅自己一個人醒來，他意識到，還要飛行90年才能到達目的地，彼時他可能已經死掉了。于是，他迫不及待地聯系了飛船擁有者“家園集團”的客服。

然而，當吉姆把信息錄制好發出去之后，計算機告訴他說：“信息將在19年后抵達地球，最快55年后收到回復。”為什么吉姆跟地球聯系需要這么長的時間呢？

我們就按影片的設定，吉姆乘坐的宇宙飛船速度是光速的一半，他意外醒來時，飛船走了30年，也就是大約走了15光年。吉姆此時發送的信息如果也能達到光速，那么一來一回就需要30年時間。而這30年里，飛船仍然在向前飛行，大約還會前進15光年，而光速的信息傳過來又需要7.5年。也就是說，地球反饋給吉姆的信息大約需要30+15+7.5=52.5年。因此，影片中計算機告訴吉姆，大約需要55年才能收到回復，基本符合影片設定的邏輯。

那么，在現實中，我們的宇宙飛船與地球聯系需要多久呢？我國大名鼎鼎的“嫦娥四號”在月球背面通過“鵲橋號”中繼衛星，利用無線電波與地球進行通信。無線電波在空氣中的傳播速度略小于光速，我們通常認為近似等于光速。“嫦娥四號”先把信號傳到“鵲橋號”，然后由它傳到位于佳木斯的測控站，最后再傳給北京的指揮中心。由于路途遙遠，“嫦娥四號”與北京的通信延遲最少在12.7秒，來回就是25.4秒左右。

說了無線電波，再來看看激光。無線電波在長距離傳播時，趨向于變弱，并且容量有限，而激光是紅外線光束，它在太空中傳播的距離比無線電波長得多。因此，世界上一些航天大國已經在開展激光通信的研究和應用了。比如，美國航空航天局計劃在2022年進行測試的，正是基于激光波束通信的“靈魂”計劃。

全息投影技術

影片中，男主角吉姆在嘗試喚醒飛船上的工作人員失敗后，又嘗試重新進入休眠倉休眠，也沒有成功。于是，他只能獨自一個人在飛船上生活。不過，飛船上的生活也不是特別乏味，不但能吃各種料理、看電影、打籃球、游泳，甚至還能與全息影像的街舞對手一決高下。

后來，他把女主角奧羅拉喚醒，奧羅拉也是跟著全息投影的街舞高手學跳舞之后，才漸漸變得樂觀起來的。什么是全息投影技術？我們現在又是否能實現這種神奇的技術呢？

“全息”來自希臘文字holo，含義是“完全的信息”。全息投影技術屬于3D技術的一種，是指利用干涉原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術。簡單地說，就是通過某種方式把一個物體的外觀、顏色以及運動軌跡、空間位置等諸多信息都記錄下來，那么畫面就將呈現出3D效果，我們就可以得到這個物體的全部信息，而這種方式也就是所謂的全息技術。1947年，英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯發明了全息投影技術，他也因此獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。如今，我們常見的所謂全息投影的實現主要依靠煙霧投影、水幕投影、全息膜投影以及空氣投影和交互技術等方式來實現。

其中，空氣投影和交互技術利用的是海市蜃樓原理：將圖像投射在氣流形成的墻上產生層次和立體感很強的圖像。全息膜投影技術需要在環境比較黑暗的地方才能實現，并且觀眾還需要在特定的角度，也就是全息膜的前方才能看到立體畫面。而煙霧、水幕投影在成像效果上還不理想。不過，這些技術無一例外都要利用到投影介質，或者是氣體墻，或者是煙霧、水幕，甚至是膜。

實事求是地說，目前我們所見到的全息投影技術不但不屬于真正的全息技術，與電影中展示的也存在很大的差距。因為影片中，全息投影技術不需要任何介質就能在空氣中展示出立體影像。那么，我們能否實現真正的全息技術呢？

理論上說是可以的。通過空氣中的電離作用制造光的折射，或通過激光爆炸效應，都可以制造真實立體的全息影像。但這兩種方式不但成本過高，成像效果也非常不理想。因此，目前真正的全息技術離我們的生活還有很長的一段距離。