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回顧:旅行者號的遭遇表明,人類無法離開太陽系,即使光速也不行

2024-10-17科學

這台機器耗費美國3 .5 億美元,每秒1 7 千米的速度讓它成為了 最快的人造太空探測器 。其內建1 1 種科學儀器,能夠從光學、磁場、紅外、宇宙射線等多個角度窺探宇宙。從它離開地球的那一天起,距今已有4 6 年時間。

但多年過去,旅行者號的遭遇表明,人類無法離開太陽系,即使光速也不行。以原本預計的情況來看,旅行者號的電池還能為其提供2年的基本動力。

在這之後,旅行者將徹底成為宇宙漂流物,未來的命運無人知曉。話說回來,為什麽旅行者號的際遇沒能給人類帶來飛出太陽系的希望呢?

太陽系沒那麽簡單

首先得說說太陽系的情況,我們不能簡單的把太陽系看作及大行星以及小行星帶,只要能夠跨越它們,就算飛出太陽系了。然而實際情況要復雜很多,旅行者號的天文觀測表明,太陽系的組成有多層結構。

除了幾大行星,在海王星外的數百億公裏內仍是太陽系的範圍。而天文界目前已將奧爾特雲劃分在太陽系中,嚴格意義上講,這裏也屬於太陽系。

奧爾特雲主要由大大小小的隕石碎片和小行星組成,可以將其理解為太陽系的星環。如果算上這裏,那麽太陽系的直徑便會超過2 0 個天文單位。顯然,這樣漫長的距離遠非今天的人類科技所能做到。另一個比較糟糕的地方在於,由於太陽的活動, 太陽風的影響範圍遠超幾大行星所處的區域

太陽風吹向星際的同時,也帶出了大量的粒子和能量。從太陽開始,一直到日球層頂,這裏有1 20 個天文單位距離。星際物質在這裏最終影響到太陽風,這也是太陽風能夠「吹」出的最長距離。

旅行者號經過此地時便發現,這裏最高溫度可達3 1000 攝氏度,還有各種高能粒子。不過這裏的能量粒子的分布狀態並不密集,分子能量還不足以對旅行者號構成威脅。

加之探測器小巧的造型,這些太陽風粒子很難撞上旅行者號。可要是體型巨大的飛船就很難說了,或許更大的體積會帶來更多的 粒子碰撞 ,飛船能否承受高溫還是一個問題。

當穿過日球層頂時,基本也就來到了外太空間,而接下來還要穿過奧爾特雲。奧爾特雲幾乎脫離了太陽重力,由此受到的重力影響很微弱。

它同樣是小型天體的聚集地,並且遠比柯伊博帶更大更遠。科學家今天透過旅行者號傳回的數據結合實際推論,奧爾特雲的範圍大約在0 .79 光年至1 .58 光年左右。

天文學家最初認為,奧爾特雲是太陽系早期形成期間,由其他天體圍繞太陽運動時留下的原行星盤殘骸。但N ASA 的最新研究表明,大部份奧爾特雲天體都由太陽,以及其他兄弟恒星在運動變化時所產生的交換物質。

但想要研究奧爾特雲還十分困難,因為它遠超柯伊博帶的距離,並且很難有探測器進行實際考察。即便有旅行者號這樣的探測器也沒能給人類留下更多的細節和線索。

按照旅行者如今的速度來看,它的時間也不過2年,而要想完全抵達奧爾特雲還得花上3 00 年的時間。由於奧爾特雲巨大的範圍,飛越奧爾特雲又得花上 3 0000 年左右的時間

只有當我們離開奧爾特雲的範圍,那麽就正式進入到宇宙深空,太陽系已經成為遠方的一個小點。不難想象,人類想要離開太陽系恐怕是癡人說夢。

好吧,這是旅行者的速度,不能代表人類未來的高科技,也許有朝一日,人類的科技能夠進行光速旅行。但從實際情況來講,即便光速也無法讓人類離開太陽系。

前路危險重重

前面提到的日球層頂就像一個巨大的牢籠,將人類完全困在了太陽系。如果飛船以光速行進,必然也會與太陽風的高能粒子發生接觸, 強大的沖擊能量會直接摧毀飛行器

更為現實的地方在於,根據能量守恒定律以及相對論原理,如果飛船要光速行進,當飛船無限接近於光速時, 其自身所需要的能量也是無限大

顯然,人類離開太陽系的計劃不可能成功。但未來的事情沒人知道,空間遷躍或許是一種可能。如今人類對宇宙空間的了解仍然不夠,宇宙飛行技術也只是停留在表面,所謂 燃料動力夠大夠強,就能大力出奇跡

旅行者號所剩的時間已經不多,人類到時便無法依靠它的資訊傳遞來進一步了解深空狀態。但從人類文明來講,旅行者號無疑是人類偉大的壯舉之一,星空仍然在等待著我們。