太阳系图片 全景图(太阳系图片全景图)
我们先引入一个距离单位——光年。光年是指光飞行一年所移动的距离。光速约30万千米/秒,所以1光年约为946兆米(946万亿米),约为63241个天文单位,也就是地球与太阳之间距离的63241倍。
在太阳系中,太阳风顶层(狭义的太阳系最外层)直径约240个天文单位。按照目前天文学界的预估,太阳系的最外层是奥尔特星云,整个太阳系的直径约2光年,是太阳风顶层直径的527倍!(图片来源于网络)
太阳系全景图
目前,可观测到的飞行最远的人造飞行器,就是旅行者2号探测器。旅行者2号探测器是**航天局于1977年8月20日在肯尼迪航天中心发射的空间探测器。旅行者2号空间探测器通过引力弹弓效应,利用土星引力加速,飞往天王星进行探测任务!
旅行者2号的速度为17千米/秒(第三宇宙速度16.7千米/秒),勉强超过第三宇宙速度。从发射到飞出太阳风顶层(2018年11月份穿过),花了大约40年。那么,如果飞出奥尔特星云,则需要21080年!
人类史上最快的飞行器为阿波罗2号空间探测器,其速度为66.7千米/秒。假如能以这么快的速度飞出太阳系,也需要5533.5年!但是,靠目前的科学技术,速度不可能达到如此之快,阿波罗2号探测器的速度快,是因为靠近太阳,受到了其引力加速,在太阳近日点速度非常快!
太阳神2号空间探测器
人类第一次工业革命至今,也不过200多年!人类文明诞生至今也就6000多年!所以,人类要飞出太阳系,可能需要2万年左右!实际可能远比这个数据高,因为目前载人航天器的要加速至第三宇宙速度,所需要的能量是难以估量的!
所以,要进行星际旅行,能源问题是第一要素。只有研究出更高级的能源,才能解决这个问题。目前,大多数都是使用的化学能形式,这种能源效率低,而且重量大,极大地限制航天飞行器的速度。核能属于相对高级的能源,但是目前能掌握的只有可控核裂变技术,放射性污染危害过大。而核聚变能源属于清洁能源,但是可控核聚变技术还只是达到了初级实验阶段,距离能进入航天领域,还有很长的路要走。
还有目前生命科学的研究还无法满足太空旅行。宇宙中星际距离,都是以光年为单位的,人类飞出太阳系(1光年距离)就需要上万年。如果没有科幻电影中的深度休眠技术来延缓衰老,人类根本不可能飞出太阳系。
至于科幻电影中的虫洞、曲速飞船、等离子推进器等等实现光速飞行或者超光速飞行,甚至是空间跳跃,这些技术很多还只是人们的幻想,最多也只是理论上可行,没有任何的证据证明这些理论是真实存在的!
最后,说一个危险但“有趣”的实验。前文说到,最快的人造可观测探测器速度是66.7千米/秒,但是未观测到的“人造飞行器”其实速度远超出我们的预想!你知道这个“飞行器”是什么吗?
一个井盖!
小型核弹爆炸实验示意图
1957年,新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯地下小型核弹爆炸实验,由于计算失误,爆炸所产生的冲击波是预计的5万多倍!导致距离地下爆破点150米的地面上一个井盖被炸飞,其速度达到了70千米/秒!超出了任何一个人造飞行器!
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