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人类或永远也飞不出太阳系科学家给出4个原因个个令人绝望

发布时间:2023-07-20 10:30:27 所属栏目:动态 来源:未知
导读:   现在有很多电影和电视剧都描绘了人类太空探险的内容。在艺术的加工下,人类科技进入了新纪元,太空旅行成为常态,造型奇特的宇宙飞船轻松穿梭于太阳系。电影和文学极大地满足了人们对太
  现在有很多电影和电视剧都描绘了人类太空探险的内容。在艺术的加工下,人类科技进入了新纪元,太空旅行成为常态,造型奇特的宇宙飞船轻松穿梭于太阳系。电影和文学极大地满足了人们对太空探索的好奇,那么现实中的这个充满未知的激动人心的旅程又如何呢?
 
  其实,人类航天的发展不过一百年,经过几十年的探索,基本的航天才逐渐完成。而人类想要飞出太阳系,从目前的状态来看,无疑是美梦成真。
 
  科学家们在天文学和物理学方面的研究无情地给现实泼了一盆冷水。人类可能因为各种原因永远无法飞出太阳系,让人感到绝望。是什么阻碍了人类探索宇宙?
 
  说到航天,无论是天文学家还是普通民众都会对相关报道产生极大的兴趣,而人们与生俱来的好奇心在这里表现得尤为明显。在19世纪法国小说家儒勒·凡尔纳的小说《从地球到月球》中,他设想了一种可以用载人舱发射炮弹把人射上月球的大炮装置。
 
  但是随着科学技术的不断发展,各种科学理论的出现,使得这种想象只存在于文学作品中,因为炮弹的发射速度还不够人类上天。科学家和工程师认为,如果要飞向月球,必须有非常强的引力加速度才能冲出地球。被誉为“航空航天之父”的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(KonstantinTsiolkovsky)提出了火箭飞行运动的公式。此外,他还设想了一种使用液体燃料的三级火箭。
 
  对于技术落后的19世纪,虽然没有有效的具体作用,但他的天才构想为后来的火箭设计提供了基本思路。进入20世纪后,科学技术的发展进入了一个新的时代。导弹系统的出现催生了火箭的出现。二战结束后,在美苏争夺世界霸权的同时,两国政府随后在太空领域展开了新的竞争。
 
  太空竞赛的开始,带动了人类在航天领域的快速发展,各种无人探测器和载人航天项目发展迅速。苏联后来因为太空计划的接连失败而陷入劣势,而美国则集结多方力量,耗费了大量国力,最终成为了世界太空第一.现在美国的很多无人探测器都去了宇宙深处,载人航天也成功证明了它的可行性。
 
  一开始,这些无人探测器并不是直接飞向宇宙深处,而是都有各自的科学任务。与航海者一样,主要任务目的是探测木星、土星等卫星探索。此外,还有先驱。进入太空后,研究小行星带、太阳风、宇宙射线等,主要为各种相关科学论证提供现实数据支持。
 
  无人探测器本身就是一张单程车票。第一,的回收成本太高;.这些无人探测器在完成任务后,最终的任务就是飞向宇宙深处。科学家们希望通过探测器携带的科学仪器和通讯设备,更好地了解宇宙环境。
 
  从目前的情况来看,飞行距离最长的探测器是航海者一号。从1977年发射至今,至今已有44年,距离地球约超过200亿公里。这是人类首次发射到宇宙深空的探测器。由于它的工作时限逐渐接近尾声,在进入2025年后,航海者一号将与地球失去联系。在未来的飞行旅程中,航海者一号将飞出柯伊伯带,大约300年后抵达奥尔特云。
 
  航海者一号的另一个伴星,航海者二号与航海者一号大致相同,目前正在飞向更远的宇宙,没有特定的天体目标。航海者二号整体状态稳定,至今一直通过深空网络与地球联系,但也将在2025年结束工作。
 
  新机会最多的可能还是NewHorizons,无论是技术水平还是运行时间,都要比其他“同事”工作得更久。随着引力的加速,未来会越来越快,目前正在穿越柯伊伯带。
 
  看到这里,你可能会发现,人类迄今为止发射的众多无人探测器中,没有一个探测器完全飞出太阳系。而且这些探测器的飞行速度比火箭要快得多。这样下去,人类有没有可能飞出太阳系呢?
 
  航海者号在速度上确实比地球上任何飞机都快,但是从NASA发布的消息我们可以看到,两架航海者号都还在太阳系,并没有飞越奥尔特云。太阳系的划分,不仅以八大行星为界,还有柯伊伯带和冥王星外的奥尔特云。在这个宽阔的区间里,除了这个作为太阳系的星际空间,甚至还有一个由太阳活动核聚变反应形成的日球层。
 
  日光层又叫日光层,是太阳产生的太阳风粒子与磁场作用形成的保护层。如果你刚飞过太阳风盘,刚开始进入星际空间,这个距离就像刚出门一样。作为太阳系的边界,柯伊伯带和奥尔特云是由数以万亿计的小天体、尘埃和气体组成的区域,也是众多彗星的来源。
 
  这个区域的厚度大约是1光年,所以探测器飞过日球层顶之后,才刚刚进入星际之旅的开端。柯伊伯带的存在就像是一个巨大的平原,以探测器的速度行进无疑就像蜗牛。整个太阳系就像一个巨大的泡泡,人类必须穿过它才能触及边缘。
 
  不管是航海者号还是新视野号,在进入柯伊伯带之后,大概需要300万年才能穿过这片星际区域。到达外围后,重力弹弓效应的加速度也会降低,从而进一步降低探测器的速度。他们飞出太阳系远比人们想象的要困难,星际旅行从来都不是一件容易的事。
 
  除了几架失联的飞行器,人类发射的探测器基本已经开始进入星际空间。如此漫长的飞行旅程,说明人类可能永远飞不出太阳系。这不是危言耸听,而是科学家根据长期飞行数据和理论实验得出的结论。对此,科学家们给出了四个理由。
 
  首先,从太阳系的角度来看,虽然太阳在宇宙中微不足道,但整个太阳系的边界却远超人们的想象。唯有太阳的引力范围是2光年,任何物体要想离开太阳附近就必须离开这个引力范围。
 
  如果只是太阳的引力范围大,问题可能就比较简单了。重力的存在会导致任何宇宙飞船或飞行器减速。太阳系边缘地带的牵引效应会越来越明显。很多时候,现有的航天器要想在宇宙中加速,就必须借助引力弹弓。但是在柯伊伯带,没有大天体可以使用。
 
  这好像是速度的问题。人类只要把速度提高得足够快,就像地球上的牛顿定律一样。的确,飞船只要能时刻保持足够的速度,就不会受到重力的影响。但是,迄今为止人类的飞船都是使用化学燃料,而化学燃料只能维持有限的时间,这是第二个原因。
 
  Olkovsky的火箭公式已经清楚地向人们展示了化学燃料的极限,虽然多级火箭的方式可以最大限度地提高火箭的比重,并将其应用于每一级上级。但是,每增加一枚火箭,火箭系统的状态就会变得越来越复杂,就会出现在技术开发上无法如愿的。此外,在到达柯伊伯带之前,飞船还将进行日球层的测试。日球层的强磁场对飞船的正常运行也是非常致命的,这个危险是人类无法离开太阳系的第三个原因。
 
  第四点:即使未来人类找到可以让飞船以每秒数千公里的速度飞行的新技术,那个速度也只是九牛一毛。如果飞船的速度足够快,穿越柯伊伯带的时间可以缩短到一万年,但人类本身无法突破年龄限制。人类通常只有几十年的寿命,这么漫长的旅程是人类等不及的。而且,从冷冻技术来看,大脑在长时间冷冻后,也很难保证还能正常使用。有限的寿命决定了我们不能超越年龄去旅行。
 
  以上科学家给出的四大主要因素都是绝望的,直接向我们揭示了离开太阳系是多么的艰难,人类飞出太阳系几乎是不可能的。宇宙的规模之大,人类难以想象。任何一次旅行时间都至少是几万年,而人类文明的发展才几千年。
 
  这才刚出门。如果要到达离太阳最近的地方,星系之间的距离仍然在1光年左右。人类能做的其实很少,人类要面对的问题不仅仅是太空飞行的速度太慢,地球上还有很多困难需要克服。例如,如何在没有氧气的情况下生存下去,这是一个非常大的挑战。此外,人类还需要解决一系列的自然灾害,比如洪水、干旱等。
 

(编辑:成都站长网)

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