UFO旅行計算器

模擬行星際或星際航行時間、相對論經歷時間,以及考慮效率後的能源需求。

計算太空船旅程
設定起終位置、巡航速度、系統效率、持續功率與各加速階段。

關於UFO航行模型

UFO旅行計算器是一個用於教學的太空船航行模型,靈感來自行星際和星際旅行。它先求起點與目標位置之差的絕對值,再將這段距離除以恆定巡航速度。由於真實太空船無法瞬間達到巡航速度,輸入的加速時間會在出發時計入一次,並在抵達目標減速時再計入一次。因此,總座標時間等於巡航時間加上兩個加速階段。這個刻意簡化的模型旨在明確呈現假設,而非宣稱模擬未知的推進技術。 當速度達到光速的相當比例時,相對論效應就變得重要。計算器將速度限制在每秒 299,792.458 公里以下,並計算勞侖茲因子 γ = 1/√(1 − v²/c²)。座標時間是起始參考系測得的時長。將它除以 γ,可估算等速運動太空船上的經歷時間。在一般太空船速度下,此因子幾乎為一,因此兩種時間大致相等。接近光速時,旅行者經歷的時間會縮短,但起始參考系中的觀察者仍會測得完整的座標時長。 能量結果使用輸入的持續功率,而不是依未指定的太空船質量推算動能。百萬瓦乘以運作小時數得到百萬瓦時。再除以小數形式的系統效率,即可估算提供該運作功率所需的輸入能量。這個量不是推進劑質量。若要將能量換算成燃料,需要指定能量密度、轉換過程、儲備政策、燃料槽質量,而且通常還需要相對論火箭方程式。加速功率也可能與巡航功率相差很大,因此此估值應視為假設透明的情境指標。 真實任務設計複雜得多。軌跡會受重力影響而彎曲,行星位置不斷改變,加速可能持續進行,推進系統也受推力、廢熱、排氣速度與可用能量限制。相對論加速需要對速度隨時間的變化進行積分,不能只是加入固定時長的階段。不過,此計算器仍能協助比較尺度、理解遙遠目的地為何難以抵達,並探索速度與效率如何影響假想旅程。它不是超光速或不明飛行器存在的證據,也無法證明工程可行性。實際航太工作應使用經核實的星曆、推進資料、數值軌跡軟體與專業任務分析。

太空航行範例

範例採用恆定巡航速度,以及相等的加速和減速時段。

旅程座標時間假設
40 百萬 km,速度 50,000 km/s巡航時間 0.222 小時簡化的火星距離
4.13 × 10¹³ km,速度 150,000 km/s8.73 年半人馬座阿爾法星的大致距離
5 十億 km,速度 75,000 km/s18.52 小時太陽系外圍尺度

如何模擬旅程

  1. 以公里為單位輸入起點與目標位置。
  2. 選擇大於零且低於光速的巡航速度。
  3. 輸入推進效率、持續功率與單一加速階段的時長。
  4. 選擇「計算」,比較座標時間、旅行者時間及輸入能量。

常見問題

這個計算器支援超光速嗎?

不支援。狹義相對論不允許有質量的太空船達到或超過光速,因此輸入速度必須低於 c。

什麼是旅行者經歷時間?

在此恆速模型中,它等於座標時間除以勞侖茲因子,表示運動太空船上的理想化固有時間。

所需能量等於燃料質量嗎?

不等於。結果是考慮效率後的電能或系統能量,以百萬瓦時表示;燃料質量則需要指定能量密度與推進模型才能求得。

為什麼加速時間計算兩次?

模型為加速和減速各預留一個等長時段。這只是簡單的時間補償,並未對變動的速度曲線進行積分。

它能規劃真實太空任務嗎?

不能。真實任務需要軌道力學、變動的天體位置、推進限制、熱分析,以及經驗證的軌跡軟體。