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我们永远无法飞出太阳系?旅行者号只飞了240亿公里,穿越需3万年

2024-01-09科学

宇宙 浩瀚无垠,它的边界和奥秘我们还无法完全探索和理解。 想要 探索星际 ,人类要面临 的第一 个难题就 是跨越太阳系。

许多人对此抱有乐观的态度,毕竟太阳系只有 8 个行星,只要科技足够先进, 我们就能够像科幻电影中那样,自由地穿梭于各个行星之间,直至飞出太阳系,探索深邃宇宙。在 他们眼中,我们已经有了一些成功的例子,旅行者一号和二号探测器,它们是人类发射的最远的飞行器,已经飞出了太阳系的日球层,进入了星际空间。距离穿越太阳系只有一步之遥。

更何况,以现在的数据,旅行者一每秒钟已经可以跨越 17 公里的距离,已经逐渐超过第三宇宙速度 16.9 千米,这意味着它飞出太阳系只不过是时间问题。

这事情,可真的是把太阳系给想简单了, 太阳系是由太阳和围绕它的八大行星、众多的小行星、彗星和其他天体组成的一个巨大的系统。 太阳系的大小并不是一个固定的数值, 因为它受到太阳的引力和太阳风的影响,而这些因素随着时间和距离的变化而变化。 一般来说,天文学家用两个概念来描述太阳系的范围:日球层和奥尔特云。

日球层是太阳风形成的一个气泡, 它包围着太阳系内的所有天体,抵御着来自银河系的星际物质。 日球层的半径大约是 150 亿公里, 相当于 100 个天文单位( AU ), 1AU 是地球到太阳的平均距离。日球层的边缘被称为日球层界面,它是太阳风和星际物质相互作用的地方。

日球层并 不是一个圆圆的球。这是因为它在银河系中不断地旋转和移动,受到了周围的星系的压迫和拉扯。就像一个气球被挤压变形一样,太阳系的外层也被拉伸成了一个椭圆的形状。这个椭圆的边缘,就是太阳系的最后一道防线,也是太阳的最大势力范围。

在这个边缘,有一个神秘的天体群,叫做奥尔特云。它是由无数的冰块和岩石组成的,它们都是太阳系诞生时的残留物,像是太阳的孩子们,但却被遗忘在了最远的角落。它们被太阳的引力牵着,围绕着太阳慢慢地转,但它们离太阳太远了, 以至于太阳对它们的影响非常微弱,它们几乎不受太阳的控制。

奥尔特云的半径大约是 1 光年,如果你一辆汽车以每小时 100 公里的速 度行驶, 需要 10 亿年才能走完一光年。

旅行者一号 虽然已经 飞了 50 多年,距离地球 也只不过有 240 亿公里。 才刚刚接触 奥尔特云的 边缘 ,如果它想要完全脱离太阳的引力,飞向更广阔的宇宙,还需要飞 3 万年。可是,它的能源和通讯系统都可能在不久后失效,我们可能再也听不到它的消息了。

而且,近半个世纪的时间里,人类的航天技术并没有取得什么突破,新发射的飞行器再加上引力弹弓的加持,速度也只不过才能达到 200KM/s ,在星际旅行这个大背景下,只相当于给让一只蜗牛的速度提升到毛毛虫,太过杯水车薪,更何况,飞出太阳系只不过是星际旅行的第一步,就算离我们最近的比邻星,也有 4.22 光年的遥远距离。

如果技术没有跨越式的进步,我们可能永远无法飞出太阳系,只能 永远孤独地生活在这个宇宙的一个角落。这听起来很绝望,但是这是基于我们目前的科学理论和观测数据的推断。

想要冲出太阳系,唯一可以实现的途径便是突破光速,可相对论又硬生生的卡在路的前方。 当速度接近光速时,质量会变成无穷大,甚至会形成一个黑洞。这就意味着,我们的飞行器无论使用什么样的推进方式,都无法达到或者超过光速。

除非有一天,我们能够找到一种绕过光速限制的方法, 比如使用虫洞或者曲率驱动等,让我们能够在瞬间跨越数光年的距离,实现星际旅行的梦想。 但是,这些方法目前还只是理论上的假设,没有任何实验或者观测的证据支持,也没有任何可行的技术方案实现。

现在我们能想到的,就是尽最大努力推进飞行速度,可 宇宙太过广阔无垠,即使我们的飞行器能够达到光速的一半,也需要花费数年的时间才能到达 4.22 光年外的比邻星 b 为了缩短这段漫长的旅程, NASA 曾经考虑过一种人体冬眠的技术,它可以让宇航员在飞行过程中降低生命活动,节省资源,减轻压力。

可星际飞行的风险和不确定性太大,一旦全部休眠,出现紧急情况后将是一场噩梦。

只有另外一种选择,建造巨型飞行器,它可以容纳数万人,并且拥有一个完善的生态循环系统,让人们在飞行器里像在一个城市里一样生活和工作。这些人将成为宇宙大航海时代的先驱者,成为从地球之树吹散到浩瀚星空中的蒲公英种子。虽然很多 种子可能会在飘散中永远消逝,但总会有种子会随风散落到宇宙各处,重新生根发芽。

当然,我们也不能忘记我们的地球,它是我们在宇宙中唯一的家,我们应该珍惜它,保护它, 不能把我们的眼光只放在遥远的星空,而忘记了我们身边的事物,我们要珍惜我们拥有的一切,努力寻找可持续的发展方式,让我们的文明能够延续和繁荣。