目前人類為何無(wú)法飛出太陽(yáng)系? 主要原因還是因?yàn)樘?yáng)系太大了。關(guān)于太陽(yáng)系的邊界,目前的主流觀點(diǎn)是以?shī)W爾特星云為邊界,這么算來(lái),太陽(yáng)系的半徑大約有一光年,也就是6萬(wàn)多天文單位(日地平均距離)。 還有就是,人類目前的飛行器的速度實(shí)在是太慢了。最快的人造飛行器已經(jīng)達(dá)到第三宇宙速度,但卻只有16.7千米每秒,相比于光速微不足道。要到達(dá)太陽(yáng)系邊緣,人類目前需要18000多年。 美國(guó)宇航局于上世紀(jì)70年代發(fā)射的兩個(gè)旅行者號(hào)探測(cè)器,目前已經(jīng)到達(dá)日球?qū)禹斄耍ㄌ?yáng)風(fēng)與星際空間的邊界),但這也只有120個(gè)天文單位,離太陽(yáng)邊緣還差得遠(yuǎn)呢。 離地球最近的恒星為比鄰星,距離地球4.2光年,到達(dá)比鄰星,以人類目前的技術(shù)大約需要7萬(wàn)多年。人類有文字記載的歷史才5000年,近代科學(xué)才誕生不足500年??赡艿较乱粋€(gè)世紀(jì),人類都不一定能夠飛出太陽(yáng)系。 飛出太陽(yáng)系需要什么條件? 要想飛出太陽(yáng)系,首先要在速度上有突破,其次人類還必須適應(yīng)長(zhǎng)期太空生活,能夠建立完善的維生系統(tǒng)。 目前人類還使用的是傳統(tǒng)的化學(xué)燃料推進(jìn)的火箭,但能效比太低,攜帶很多燃料才能產(chǎn)生很小的推力。目前科學(xué)家們正在研發(fā)等離子推進(jìn)器以及光帆技術(shù)。歐洲航天局目前已經(jīng)成功發(fā)射了用等離子推進(jìn)器進(jìn)行推進(jìn)的探測(cè)器。用太陽(yáng)風(fēng)作為動(dòng)力的光帆目前還在研究之中,還有用激光進(jìn)行推進(jìn)的激光帆。這些都是用緩慢的推力進(jìn)行加速的技術(shù)。 蟲洞、曲速引擎等,都還屬于科幻層面。反物質(zhì)推進(jìn)技術(shù)還能遙遠(yuǎn),目前在地球上制造1g反物質(zhì)都非常困難。最期待的還是核聚變技術(shù),可以用很少的能源迅速的將宇宙飛船加速到很高的速度。人類雖然能夠利用核裂變技術(shù)進(jìn)行發(fā)電,核聚變技術(shù)也正在研發(fā)途中,但要想把它們真正應(yīng)用在航天飛行當(dāng)中,還有很多技術(shù)難關(guān)要攻克。 目前人類火箭可以說(shuō)都是以“燒火”的方式產(chǎn)生動(dòng)力,利用特殊設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī),將氧化劑和燃料高速向外噴射,產(chǎn)生一定的動(dòng)力將飛船送到地球軌道上,但是這樣的推進(jìn)方式太低效了,首先極大地增加了火箭的質(zhì)量,800噸的火箭才能送十幾噸設(shè)備到地球軌道上,火箭的大部分質(zhì)量都被燃料占據(jù)了,盡管火箭攜帶的燃料和助燃劑都是數(shù)百噸,但卻只能將飛船送到地球軌道、加速到第一第二宇宙速度,每秒都要燒掉很多燃料,無(wú)論是從火箭的運(yùn)載能力還是從火箭燃料的燃燒來(lái)說(shuō),效率都是比較低的。 火箭攜帶的燃料少,難以將飛船加速到第三宇宙速度,飛船攜帶的燃料更少,只能通過(guò)引力彈弓效應(yīng)類加速飛船,美國(guó)的旅行者1號(hào)、2號(hào)都是借助太陽(yáng)系外側(cè)巨行星才達(dá)到了第三宇宙速度,向著太陽(yáng)系外側(cè)飛去。但僅僅突破第三宇宙速度基本不可能飛出太陽(yáng)系,第一人類對(duì)太陽(yáng)系質(zhì)量的測(cè)量未必十分準(zhǔn)確,第二一光年的半徑指望16.7公里每秒的速度飛,需要幾萬(wàn)年才能飛出去,不管是人類的壽命還是可以制造的飛船體積都不能支撐這么遠(yuǎn)的飛行。想要跨恒星系統(tǒng)飛行,飛行器的飛行速度必須達(dá)到光速的10%及以上,就這也得好些年才能飛出去。 人類目前無(wú)法飛出太陽(yáng)系,就是人類科技水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,能量的運(yùn)用方式還比較初級(jí),人類必須掌握可控核聚變這種近似無(wú)限的能量產(chǎn)生方式,將人類的壽命極大提升后才是跨恒星系統(tǒng)旅行的時(shí)候。 |
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