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我們永遠無法飛出太陽系?旅行者號只飛了240億公裏,穿越需3萬年

2024-01-09科學

宇宙 浩瀚無垠,它的邊界和奧秘我們還無法完全探索和理解。 想要 探索星際 ,人類要面臨 的第一 個難題就 是跨越太陽系。

許多人對此抱有樂觀的態度,畢竟太陽系只有 8 個行星,只要科技足夠先進, 我們就能夠像科幻電影中那樣,自由地穿梭於各個行星之間,直至飛出太陽系,探索深邃宇宙。在 他們眼中,我們已經有了一些成功的例子,旅行者一號和二號探測器,它們是人類發射的最遠的飛行器,已經飛出了太陽系的日球層,進入了星際空間。距離穿越太陽系只有一步之遙。

更何況,以現在的數據,旅行者一每秒鐘已經可以跨越 17 公裏的距離,已經逐漸超過第三宇宙速度 16.9 千米,這意味著它飛出太陽系只不過是時間問題。

這事情,可真的是把太陽系給想簡單了, 太陽系是由太陽和圍繞它的八大行星、眾多的小行星、彗星和其他天體組成的一個巨大的系統。 太陽系的大小並不是一個固定的數值, 因為它受到太陽的重力和太陽風的影響,而這些因素隨著時間和距離的變化而變化。 一般來說,天文學家用兩個概念來描述太陽系的範圍:日球層和奧爾特雲。

日球層是太陽風形成的一個氣泡, 它包圍著太陽系內的所有天體,抵禦著來自銀河系的星際物質。 日球層的半徑大約是 150 億公裏, 相當於 100 個天文單位( AU ), 1AU 是地球到太陽的平均距離。日球層的邊緣被稱為日球層界面,它是太陽風和星際物質交互作用的地方。

日球層並 不是一個圓圓的球。這是因為它在銀河系中不斷地旋轉和移動,受到了周圍的星系的壓迫和拉扯。就像一個氣球被擠壓變形一樣,太陽系的外層也被拉伸成了一個橢圓的形狀。這個橢圓的邊緣,就是太陽系的最後一道防線,也是太陽的最大勢力範圍。

在這個邊緣,有一個神秘的天體群,叫做奧爾特雲。它是由無數的冰塊和巖石組成的,它們都是太陽系誕生時的殘留物,像是太陽的孩子們,但卻被遺忘在了最遠的角落。它們被太陽的重力牽著,圍繞著太陽慢慢地轉,但它們離太陽太遠了, 以至於太陽對它們的影響非常微弱,它們幾乎不受太陽的控制。

奧爾特雲的半徑大約是 1 光年,如果你一輛汽車以每小時 100 公裏的速 度行駛, 需要 10 億年才能走完一光年。

旅行者一號 雖然已經 飛了 50 多年,距離地球 也只不過有 240 億公裏。 才剛剛接觸 奧爾特雲的 邊緣 ,如果它想要完全脫離太陽的重力,飛向更廣闊的宇宙,還需要飛 3 萬年。可是,它的能源和通訊系統都可能在不久後失效,我們可能再也聽不到它的訊息了。

而且,近半個世紀的時間裏,人類的航天技術並沒有取得什麽突破,新發射的飛行器再加上重力彈弓的加持,速度也只不過才能達到 200KM/s ,在星際旅行這個大背景下,只相當於給讓一只蝸牛的速度提升到毛毛蟲,太過杯水車薪,更何況,飛出太陽系只不過是星際旅行的第一步,就算離我們最近的比鄰星,也有 4.22 光年的遙遠距離。

如果技術沒有跨越式的進步,我們可能永遠無法飛出太陽系,只能 永遠孤獨地生活在這個宇宙的一個角落。這聽起來很絕望,但是這是基於我們目前的科學理論和觀測數據的推斷。

想要沖出太陽系,唯一可以實作的途徑便是突破光速,可相對論又硬生生的卡在路的前方。 當速度接近光速時,品質會變成無窮大,甚至會形成一個黑洞。這就意味著,我們的飛行器無論使用什麽樣的推進方式,都無法達到或者超過光速。

除非有一天,我們能夠找到一種繞過光速限制的方法, 比如使用蟲洞或者曲率驅動等,讓我們能夠在瞬間跨越數光年的距離,實作星際旅行的夢想。 但是,這些方法目前還只是理論上的假設,沒有任何實驗或者觀測的證據支持,也沒有任何可行的技術方案實作。

現在我們能想到的,就是盡最大努力推進飛行速度,可 宇宙太過廣闊無垠,即使我們的飛行器能夠達到光速的一半,也需要花費數年的時間才能到達 4.22 光年外的比鄰星 b 為了縮短這段漫長的旅程, NASA 曾經考慮過一種人體冬眠的技術,它可以讓太空人在飛行過程中降低生命活動,節省資源,減輕壓力。

可星際飛行的風險和不確定性太大,一旦全部休眠,出現緊急情況後將是一場噩夢。

只有另外一種選擇,建造巨型飛行器,它可以容納數萬人,並且擁有一個完善的生態迴圈系統,讓人們在飛行器裏像在一個城市裏一樣生活和工作。這些人將成為宇宙大航海時代的先鋒,成為從地球之樹吹散到浩瀚星空中的敏督利種子。雖然很多 種子可能會在飄散中永遠消逝,但總會有種子會隨風散落到宇宙各處,重新生根發芽。

當然,我們也不能忘記我們的地球,它是我們在宇宙中唯一的家,我們應該珍惜它,保護它, 不能把我們的眼光只放在遙遠的星空,而忘記了我們身邊的事物,我們要珍惜我們擁有的一切,努力尋找永續的發展方式,讓我們的文明能夠延續和繁榮。