你可能听说过，即便在太空中撞上一颗小小的沙粒，也会让飞船粉身碎骨。但实际上，这种说法几乎完全是夸张的。一方面，沙粒的大小和质量差异很大，相差可达约 1 万倍。一般来说，对於飞船前端每平方米的面积，在两颗恆星之间的飞行过程中，预计只会撞上一颗沙粒。太空確实非常空旷，有些区域甚至比其他区域更加空旷。星际尘埃和气体密度的变化，与沙粒大小的差异类似。这种夸张说法部分是因为速度问题，但更多是因为忽略了大多数沙粒都非常微小，而且太空中的大多数区域，尘埃密度都很低。

以一颗质量为 1 微克的微小沙粒为例，当它以 300 千米 / 秒（即 0.1% 光速）的速度飞行时，碰撞產生的能量为 45 焦耳，略低於一个普通网球飞行时所携带的能量。

这些沙粒撞击的区域面积只有 1 平方微米，因此该区域会受到一定程度的损坏。需要注意的是，1 微克质量的颗粒已经属於星际尘埃中质量较小的范畴。我们可以通过加固飞船前端的设计，来应对这种程度的损坏，尤其是考虑到这种碰撞並非持续发生。飞船前端的防护板可能会受到撞击而出现损伤，但在飞行过程中，我们可以对其进行拆除、修復和更换。

相反，如果一颗质量为 10 毫克的较大沙粒以 86% 光速（即 260000 千米 / 秒）的速度飞行，它所蕴含的潜在能量则高达 9000 亿焦耳，是上述微小沙粒碰撞能量的 200 亿倍，相当於约 215 吨 tnt 炸药的爆炸威力。不用说，这样的碰撞对飞船来说將是毁灭性的。而且，在星际飞行过程中，一艘尺寸相当的飞船前端很可能会遭遇这样的碰撞。儘管太空很空旷，但还没有空旷到完全不会发生这种情况的程度。

值得一提的是，以 86% 光速飞行时，由於相对论时间膨胀效应，从飞船乘员的视角来看，飞行时间会缩短一半。常规速度下需要 1000 年才能完成的 1 光年距离的飞行，以 86% 光速飞行的飞船只需大约 1 年就能完成，而由於时间膨胀效应，乘员感受到的时间仅为大约 7 个月。显然，这种高速飞行方式更为理想，但它至少需要消耗数百万倍的能量，而且在飞行过程中还会遭遇相当於大型炸弹（有些甚至相当於核武器）的物体撞击，无论是从经济成本还是工程技术角度来看，都是一个风险极高的过程。

此外，当遇到像网球大小的太空岩石这类较大物体时，飞船的探测和反应时间也会大幅缩短。即便要探测到以 300 千米 / 秒速度飞行的网球大小的岩石並做出反应，难度也相当大。要知道，300 千米 / 秒的速度大约是普通飞机飞行速度的 1000 倍。因此，要想有 10 秒的时间来探测並应对这样一块岩石，就需要在 3000 千米（约 2000 英里）之外发现它。要知道，这个距离相当於美国西海岸城市洛杉磯和旧金山之间的距离，对於我们这些生活在五大湖地区的人来说，这个距离非常遥远。而且，我们需要在这么远的距离上探测到一个网球大小的物体。

再举个例子，以 1% 光速的速度撞上一块网球大小的岩石，產生的能量仍会高达数万亿焦耳（具体数值取决於岩石的构成以及碰撞方式），比刚才提到的高速飞行的微小沙粒碰撞產生的能量还要大一些，但对於一艘拥有坚固前端防护的大型飞船来说，或许仍有机会承受住这样的撞击。