飛船到達240億公裏外的深空,帶來殘酷現實:人類被困在太陽系?

宇宙時空探索 2024-04-08 15:40:52

從人類祖先仰望星空的那一刻起,就注定了飛向遙遠深空是全人類的共同夢想。

而隨著人類現代航天科技的不斷發展,這個夢想正在一步步照進現實。

過去的幾十年時間裏,人類發射了各種探測器飛向月球,火星,甚至更遠的木星土星,人類的腳印也首次留在了地球之外的星球月球上,人類文明也開始逐漸由地球文明發展成了宇宙文明。

太陽系,顯然已經不能滿足人類逐漸膨脹的野心,我們有更大的追求,想要到太陽系外面一睹宇宙的風采,渴望能在浩瀚的星空發現可能存在的外星人。

于是,1977年美國航天局就發射了著名的旅行者一號飛船,目標直指太陽系之外那無邊無際的星空。

離開地球之後,利用木星和土星的彈弓效應,旅行者一號經曆了兩次加速,速度達到每秒17公裏,這樣的速度在我們眼裏已經是相當快的速度了。以這樣的速度飛行,2012年旅行者一號穿越了日光層,成爲人類曆史上第一艘進入星際空間的探測器。

如今47年時間過去了,旅行者一號飛船已經飛行了超過240億公裏的距離,如此遙遠的距離,是全人類的驕傲。

曾經,科學家們認爲旅行者一號早在2010年就飛出了太陽系,但之後發現那只是人類的誤判,實際上旅行者一號遠沒有飛出太陽系,甚至帶給我們一個相當悲觀的信息:人類很可能永遠也飛不出太陽系了。

旅行者一號的速度約爲每秒17公裏,但以這樣的速度想要飛出太陽系,至少需要上萬年時間。

如今旅行者一號已經飛出了八大行星,飛向更廣闊的星雲結構,奧爾特雲,那是一個厚度將近一光年的恒星雲,其中有大量的小型天體和塵埃,不過總體來講是比較稀疏了,接近真空環境,只是因爲範圍夠大,所以小型天體和塵埃絕對數量的確很龐大。

太陽的直徑大約2光年,而奧爾特雲的厚度約爲1光年,這意味著太陽系幾乎都被奧爾特雲覆蓋了,八大行星所在的區域只是微小的一部分。如果按照比例來縮小,我們甚至無法描述出八大行星的存在,整個太陽系幾乎都是奧爾特雲。

旅行者一號飛出太陽系尚且需要上萬年,那麽人類想要離開太陽系,需要多少時間呢?需要怎樣的速度呢?

剛才講了,太陽系直徑約爲2光年,半徑1光年,這意味著即便人類以1%光速的速度飛行,也需要100年的時間才能飛出太陽系。如果速度達到10%光速,需要10年時間飛出太陽系。

人類壽命不足百年,花費100年的時間飛出太陽系,顯然是不太現實的,星際空間的環境複雜而惡劣,我們很難花費如此漫長的時間,這也注定了人類需要在短時間裏飛出太陽系。

10%的光速飛出太陽系需要10年,10年的時間,人類還是可以接受的。但要飛往哪怕是距離太陽最近的恒星系統,比鄰星,恐怕也不太現實。

比鄰星距離太陽4.2光年,10%光速的速度需要42年,雖然在人類壽命可承受範圍內,但一旦離開地球和太陽的保護,複雜惡劣的星際空間將給人類帶來極大的考驗,42年的太空旅行會帶來很大變數和潛在風險。

而即便是10%光速,每秒3萬公裏,這樣的速度是目前的人類不敢想象的,傳統化學燃料能量是不可能達到如此速度的,必須使用更高效的動力推進系統,比如說可控核聚變,甚至反物質推進系統。

但是,不要以爲有了速度一切都萬事大吉了,速度只是人類星際旅行最基本的要求,根本不是什麽加分項。就像我們評價一個人,人品要好,人品好是一個人應該擁有的基本特質,完全不是什麽加分項。

除了速度之外,還有很多東西需要考慮,比如說,能源,安全,食物,健康,尤其是心理健康。無法想象,在一個封閉的飛船內,一待就是數十年,會是什麽樣的感受!如果沒有強大的心理承受能力和有效的緩解壓力的方式,人類很難承受如此漫長的星際旅行。

雖然人類一直在研究可控核聚變這種高效的動力推進系統,最高可讓飛船獲得10%光速的速度,但科學家並不能肯定可控核聚變走向商業化的具體時間,有很多技術難題還沒有攻破。

以上難題或許都不算真正的難題,最大的難題是,就算人類克服了一切困難,最終真的來到了比鄰星系統的類地行星,到了之後怎麽辦呢?

我們並不能完全肯定到達的星球,比如說比鄰星b真的像地球那樣適合人類居住,雖然目前的探測發現,比鄰星b與地球的相似度非常高,但即便一個微小的差異也可能導致很大的環境差異。

像太空旅行和星際移民這樣浩大的工程,在出發之前必須做到全方位准備,確保萬無一失,否則飛船上的上千名太空勇士真的有可能有去無回,甚至是一場“太空死亡之旅”!

人類目前的科技水平,遠不能支撐星際旅行,在可預見的未來也很難具備星際旅行的水平。這意味著在相當長的時間裏,人類不得不困在太陽系,甚至如果在動力推進系統方面沒有大的突破,人類會永遠被困在太陽系。

其實這也沒什麽不好,地球就是人類的母親,人類是不斷長大的孩子,終有一天人類會離開地球母親的懷抱。但無論何時何地,地球母親都是人類最好的港灣,她也會隨時張開雙臂等待人類的歸來!

完。

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簡介:用通俗的語言诠釋科學