北京时间8月20日消息，据英国广播公司（BBC）网站报道，我们人类痴迷于追求更高的速度——运动员们不断打破田径场上的世界纪录，而美国空军则正致力于研制可以突破5倍音速的高超音速飞行器，每小时的飞行速度可达6100公里。

然而这种飞行器将是不载人的。但不载人的原因并非是人体无法经受这样的高速运动，事实上，人类在此之前早就已经以超过5马赫的速度运动过。但是我们想要知道的问题是，人类能够承受的运动速度有没有一个极限？

甚至是采用绿色能源的赛车都已经达到惊人的高速——但为了探索太空，我们需要比这高得多的速度

目前人类的最快运动纪录由3名美国宇航员保持，他们就是阿波罗-10号的三名宇航员。1969年，当他们乘坐的飞船从月球后方绕过时，他们相对地球的运动速度高达每小时39897公里。美国空间设备供应商洛克希德马丁公司的吉姆·巴里（Jim Bray）表示：“我想，在100年前我们肯定不能想象人类竟然可以接近每小时40000公里的速度运动。”

但在今天，我们甚至可以很确定的知道，不久之后这个记录就将被再次打破。巴里是美国正在正在研制的下一代载人飞船“猎户座”（Orion）的项目主管。这种新型飞船的设计旨在将宇航员送入低地球轨道，它将非常有希望突破此前已经保持了46年之久的人类飞行速度记录。

根据目前的计划，用于发射猎户座飞船的“太空发射系统”（SLS）火箭将在2021年发射升空，届时它将搭载宇航员访问一颗此前已经被拖入月球轨道的小行星，未来则还将承担起向火星发射载人飞船的使命。在当前阶段，设计师们预料这艘飞船的常规最高速度可以达到每小时约3.2万公里。但即便使用猎户座飞船的基本配置版本，当年阿波罗10号飞船的飞行速度记录就可以被突破。巴里表示：“猎户座飞船的设计着眼于在其整个生命周期内将要承担的多种使命。它的飞行速度还可以大大提升。”

但即便是猎户座飞船也并不能代表我们飞行速度的极限。巴里表示：“并没有什么具体的障碍阻止我们人类飞得更快，除了一件事：光速。”真空中的光速大约是每小时10亿公里。那么我们有没有可能从当前的记录每小时4万公里开始逐渐提升，最终达到接近光速的水平？

有趣的是，速度本身——也就是我们对于运动快慢的度量——对于我们的身体而言并不存在什么极限问题——只要这种运动时匀速且沿着一定方向的就可以。因此，理论上人体是可以承受以接近光速的速度飞行的情况的。

但是，假设我们能够克服建造出超快速飞行器的技术难题，我们只要由水组成的身体仍然将面临许多超高速运动条件下可能将会出现的问题。另外一方面，如果通过对现有物理学的升级或是全新的发现，人类有朝一日能够以超光速的速度飞行，那么或许将会遇到意料之外的危险。

美国新一代载人飞船“猎户座”将安装大量防护措施以确保太空飞行的安全

过载的威胁

还有一点非常重要，那就是：尽管我们现在就可以实现每小时4万公里的超高速飞行，但我们仍然必须缓慢加速到这样的速度，然后再缓慢地把速度减下来。快速的加速或减速对于人体将是致命的：相信大家都看到过两辆高速行驶中的汽车迎面相撞时对于车内人员身体的伤害情况——但要知道这种家庭小汽车速度再快也就每小时几十或上百公里而已。

为什么会出现这样的情况？这里就涉及到宇宙中一个非常重要的现象：惯性。任何有质量的物体都会抗拒对自身运动状态的改变。在牛顿第一定律中对惯性现象有着非常好的描述：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

巴里表示：“对于人体而言，匀速才是好事。我们应当担心的不是速度，而是加速度。”

大约一个世纪以前，实用型坚固飞机的出现可以让飞行员在高速飞行中进行机动，很多飞行员后来都报告了与速度与方向改变相关的一些奇怪现象，包括短暂的视力丧失以及感到自己的身体变得沉重或失重。这就是加速度的影响，或者直接就用多少个g来表示，它所代表的含义就是施加在一定质量的物体，比如人体之上加速度的大小。顾名思义，一个g就相当于地球的引力施加在人体身上的加速度，所谓重力加速度，其大小在海平面高度上约为9.8m/s2。

g的方向是垂直的，从头指向脚或是反过来。这对于飞行员或宇航员而言绝对是一个坏消息：当这一加速度（或称作“过载”）为负值时，血液从全身向人的头部集中，导致头部出现严重涨感，很像当我们用双手倒立时的感觉。此时飞行员会满脸通红，眼球充血。反过来，当这一加速度为正值时，血液从头部涌向脚部，在极端情况下眼睛和大脑将出现缺氧症状。此时飞行员就可能发生视力模糊甚至短暂失明的状况，最严重时会导致飞行员的昏迷，专业上被称作“过载引发意识丧失”（GLOC）。有很多航空事故的原因都是飞行员的短暂失明或昏迷导致的。

一般人大致可以忍受从头向脚方向大约5个g的持续过载，超出这一限度就会陷入昏迷。而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员则可以在高达9个g的持续强过载压力下仍然意识清楚地操控飞行器。总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会执行主管杰夫·斯文特克（Jeff Sventek）表示：“就短时间内而言，人体可以承受远超9个g的过载压力。但如果持续时间过长，那就很少有人能够承受了。”

如果只持续很短的时间，我们的人体可以承受非常强大的过载而不会造成严重伤害。目前的这项纪录保持者是美国空军上尉小艾利·贝丁（Eli Beeding Jr）。他曾经在1958年的一次火箭发动机滑轨实验中记录到82.6g的惊人过载，当时他乘坐的安装了火箭发动机的滑轨器在10秒内加速到了每小时55公里。贝丁当场昏迷，但随后清醒过来后发现只是背部有些许擦伤。这是一次对于人体承受力的绝佳展示。

美国空军正在开发能够以超过5倍音速飞行的超高速飞行器技术

飞向太空

基于所执行的不同任务类型，宇航员们也会经历较高的过载环境：一般火箭发射和飞船返回地面时他们需要承受3~8个g的过载。如果加速度的方向是前胸向后背的，此时较高的过载对于人体的影响是比较小的，因此我们可以看到绝大部分的飞船设计中都会将宇航员们束缚在座椅上，使其面朝飞行加速方向，这是非常科学的设计。而一旦进入稳定的巡航飞行阶段，此时飞船的轨道速度约为每小时2.6万公里，而此时宇航员将不会感受到速度的存在，就像我们坐在高速飞行的客机中非常舒适一样。

不过，如果说过载可能并不构成对于猎户座飞船长期任务的威胁的话，小型的太空岩石则可能将会是一种威胁。这些细小的太空岩石颗粒可以达到惊人的运行速度，有些超过每小时30万公里。为了保护飞船和内部的乘员，猎户座飞船设计了厚度在18~30厘米的保护性外壳，另外还有其他的保护性措施和备份设备。巴里表示：“这样我们就能确保飞船不会失去某样关键设备，对于整