旅行者的数据表明凭人类的速度很难离开太阳

从人类抬头仰望星空感叹苍天辽阔时起,人类探索天空、走进天空的愿望就从未停止。

漫长的岁月过去了,人类社会文明有了巨大的进步,科技也有了数次爆发式的发展并取得了前人无法想象的成就,然而当面对浩瀚无垠的太空时,人类的脚步仅仅只踏在了月球上。

尤其旅行者号(迄今为止人类还能联络的在宇宙中飞行最远的探测器)的遭遇,让科学家们理智又有点悲伤的意识到,人类甚至可能都没有机会走出太阳系,即使有了光速飞行的技术也不行。

为什么一向天马行空、大胆想象的科学家们会有这样的想法呢?让我们根据人类目前所了解的太空和掌握的技术来看一下。

太阳系到底有多大

第一种判断太阳系边界的说法是行星边界论,即把最远的行星所在位置作为太阳系的边界。我们都知道,太阳系有八大行星,按照离太阳距离由近到远依次为:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

海王星距离太阳大约30.06天文单位,把地球与太阳的距离,,km定义为1天文单位,即约4,,,km。

第二种是太阳风顶层为界。

科学家在研究太阳活动时发现,太阳活动会释放出的大量的高能辐射粒子,这些粒子聚集起来向外扩散的形态就像一阵风,因此被称为“太阳风”。

科学家猜测,太阳风顶层可能在海王星轨道以外2倍距离上,就是大约75-天文单位的距离。也有猜测认为,太阳风顶层可能还要远,可能在-天文单位。

第三种是将太阳系外层的一个圈层当作边界,这个圈层就是奥尔特云,奥尔特云是50亿年前形成太阳及八大行星时,星云的残余物质组成的,距离太阳大约5万~10万个天文单位。

最后一种是以太阳引力影响范围为界。根据万有引力定律,理论上讲太阳的引力范围是整个宇宙,因为只要在宇宙的范围内,所有物体之间都有引力,只有过大小强弱不同罢了。

在现有的能够进行研究的基础上,天文学家们理论计算得出太阳的引力分为在距离太阳大约15~23万个天文单位。

人类走到哪了?

如果按照第一种,旅行者1号和旅行者2号(美国在年先后发射的两个探测器,除了携带各种探测仪器外,还携带着代表人类文明的信息)在21世纪之前就已经飞出了海王星之外了。

如果以第二种定义为标准,那么旅行者1号在年、旅行者2号在年飞出了太阳风顶层。

如果以后两种为太阳系的范围,那么他们还在前行当中。目前,这两个探测器已距离地球亿公里左右,是人类历史上在太空中运行的最远距离的人造体了。

对于人类来说,年美国宇航员首次踏上月球之后,到年美国宇航局关闭阿波罗计划,人类共计登上月球6次,其后美国没有进一步推进,其他国家也没有人登上月球。目前人类在太空中的比较频繁的活动范围局限于离地2公里以下高空的太空空间站里。

年前苏联首次发射“礼炮1号”空间站,之后前苏联、美国共计发射过9个空间。其中8个由于大气层的作用能够坠毁,最后一个“和平空间站”一直服役到1年。

目前正在使用中的“国际空间站”是年由美国国家航空航天局、俄罗斯国家航天集团、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构和加拿大空间局共同运营的。

我国的“天宫空间站”还在计划之中,预计会在年前后投入使用。

虽然人类在探索太空的强烈愿望中早早踏出了第一步,但是由于太空项目耗资巨大,仅一个空间站的每年维护费用就有每年三四十亿美元,再加上研制建造发射、人员及后续科研等费用,不是每个国家都能负担得起如此巨额的支出。

而且从旅行者号的遭遇来看,仅仅到达太阳系边缘还远远没有走出太阳系,在科学家进行的少数联系中(为节约能源,保障探测器能够进行更大范围的探索,且每次指令发出到信号回传需要经历数个小时),旅行者1号已经经历三次激波一次磁异常。

旅行者2号在距离地球亿公里的地方探测到了一堵温度高到5万摄氏度的火墙。这是处于太阳系边缘地带,在这个边缘地带,太阳风与星际空间的介质相遇,激烈的冲撞形成一道温度高达50摄氏度的“火墙”。

基于此,四十多年过去了,每秒17公里速度的旅行者2号也还没飞出太阳系,而旅行者2号若想要抵达奥尔特云,按照这个速度则还需要年。

人类想走出去有多难?

除了我们所知道的太空中旅行要面对的空气、温度、能源、食物等问题之外,黑色的虚空中还有太多的未知威胁着我们,如各种射线、粒子、磁场都会对航天器造成影响。

要进行星际的太空旅行,我们需要造出光速航行器,要有可持续能源供给能力,要有可持续自给生态系统能力,要有在充满高速粒子的宇宙空间内安全防御、稳定控制系统的能力,要有使人体免受太空高辐射等致命伤害的能力。

而这些对现有科技来说依然是遥不可及的,何况太空中还有很多我们未知的情况,因此一些科学家有了这样悲观的想法,人类可能无法走出太阳系。

人类文明几万年的历史,科技的发展并不是直线的,有合适的契机会引起爆发式的发展。面对如此悲观的想法,更好的解决办法是不管前路如何,只能一往无前。




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