距离地球4光年的比邻星,人类现有技术,要飞多久才能到?

用户4500181080564


比邻星,顾名思义就是咱太阳系的邻居,是距离太阳系最近的一颗红矮星。

半人马座a星是一颗三星系统,中国命名为南门二,位于天空南方的半人马座,距离我们平均4.3光年。比邻星是半人马座a星中的一颗小恒星,距离我们4.22光年。

这个三星系统肉眼看起来只有一颗,合起来很亮,综合视星等为-0.27等,在天上肉眼可见6000多颗恒星中亮度排名第三,所以很容易看到。

比邻星的正式名称为半人马座a星C,或南门二C星,质量只有太阳的八分之一,表面温度约3000度,视星等只有11.05,所以虽然距离我们很近,人类肉眼还是看不见。

人类肉眼能看到最暗的星星为视星等6等,视星等数字越小越亮,而且有负数,负的越多越亮。

南门二的其他两颗恒星较大,南门二A星比太阳略大,B星比太阳略小。我们肉眼看到的主要是南门二A星。

科学家们计算出这个三星系统中至少有一颗行星,是围绕着南门二B星转,但按照人类的标准并不宜居,因为靠主星距离太近,正在受着高温的炙烤。


在天文尺度,这种距离就似乎是在自家后院。虽然很近,但凭人类目前的科学技术水平,还是一个可望不可及的路程。

人类现在实际上还是一个婴儿,还在学着爬行,还不能站起来走路,所以连自家房门也没有办法迈出去。

人类飞行最远的探测器“旅行者一号”每秒速度17公里,飞了40多年,才飞出215亿公里,要飞出自己家门太阳系的引力范围还需要17000多年,要飞到40万亿公里远的比邻星需要74400多年。

就在不久前NASA发射了一个叫“帕克”的太阳探测器,这是人类首个探测恒星的探测器。这个探测器在到达太阳附近时,会借助太阳的引力弹弓效应为自己加速到每秒200公里的速度,这恐怕是人类迄今为止最快的飞行器了。按照这个速度,人类飞到比邻星需要6330年。

尽管这个时间已经减少了很多,但对于才有几千年历史记录的人类来说还是太遥远了。而且这还只是无人探测器,而人类脚印真正到达过的还只是38万公里远的月球。这个距离才走了到比邻星距离的一亿分之一。

人类正在设法提升星际航行速度,总想着到比邻星这个最近的邻居家一探究竟。

伟大的科学家霍金在世时,2016年启动了一个“突破摄星”计划,就是联合世界上一些有钱人,集中一些顶尖的科技力量,制造一个微型探测器,用光帆驱动,飞往比邻星。

这个计划至少有两个突破,一是速度,二是微小。

计划的主要内容是通过巨大的激光阵列,射出高能激光驱动光帆达到五分之一光速,这样到达比邻星只要20年时间。这是一个十分诱人的计划,想象一下每秒6万公里的速度,就会令人万分激动。

而巨大光帆带着的只是一个很小的探测器,这个探测器只有1平方厘米大小,总量只有1克左右。这么小的探测器,却要集中摄像、通讯、定位、探测、承受速度等诸多科技功能,难以想象这种科技要达到一个什么程度。

这个计划还有很多困难,首先这么小的探测器却有最精密高超的众多功能就非常难以做到;其次那巨大的光帆必须非常非常轻盈却又要坚固,能够承受极大加速度重力拉扯;再次巨大的激光阵列怎么发出催动光帆达到速度;还有精准的定位,失之毫厘谬之千里,稍有不慎这个探测器将消失在茫茫太空不知所踪。

而且即使到达了比邻星,每秒6万公里这么“嗖“的擦身而过能否及时按下那个快门,并且将获得的信息通过4.22年时空精准的传回到人类的眼前?这些都是巨大的挑战。

但这个项目即使成功了,也还不能代表人类走出了家门,只是人类在婴儿摇篮里用玩具枪向门外射出了一颗小豆豆。

目前的载人航天还停留在自家的“床边”,出“房门”到达火星还在计划中,要走出“屋子”出太阳系到后院比邻星去还有一个漫长的过程。

时空通讯认为,这个过程至少要等到人类实现了宇宙一型母星级文明吧。现在人类的文明程度还只有0.73级,要达到一型文明程度还需要200年左右的努力,所需能源需现在总量基础上增加几千倍。

到了那个时候,人类已经在火星上建立了初级的基地,已经有了一定的星际航行生存经验技术,速度或许也有所突破,这时可能会开始试着走向恒星际空间。

但真正要开展恒星际载人航行,恐怕还要等到人类发展到二型恒星级文明,这个过程还需要约5000年,所需能源总量要在现在基础上增加100亿倍。

前景虽然诱人,但有个前提,就是人类在这期间不要被天灾人祸所毁灭。

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


时空通讯


在太阳之外,距离我们最近的恒星就是比邻星了,距离大约是4.22光年,在这颗恒星附近,已经观察到有一颗行星,被称为比邻星b,这颗行星和地球的大小差不多,有一定的适合人类居住的可能性,将来人类若要走出太阳系,比邻星b或者会成为我们到达的首站。




那么要前往这颗行星,需要多长时间呢?如果以人类现有技术的话,这几乎是不可想象的,4.22光年看了这个数字不大,但是因为是光年,对现在的人类来说就成了一个根本不可能跨越的距离。

目前人类最快的飞行器是美国人1976年发射的太阳神2号,这个航天器最快的速度达到了每小时25万公里左右,这个速度已经是相当惊人了,那么如果我们人类以这个速度前往比邻星系需要经历多长时间呢?



比邻星距离我们4.22光年,一光年为9.46万亿公里,那么比邻星系距离我们就是40万亿公里,算下来大约需要18260年,而我们人类的寿命如今不过百年,整个人类文明史不足8000年,在宇宙中航行这么长时间是难以想象的。


所以人类要想到达太阳系外最近的恒星系,以现有的技术肯定是做不到的,我们还必须要借助更快的宇航技术,比较现实的是将来的等离子发动机技术,理论上可以达到光速的一半,将来我们人类制造的飞船如果能以光速的20%前往比邻星的话,那么严肃行使只需要,20多年的时间就可以到达比邻星附近,如果考虑到加速和减速的时间,可能要耗时30年以上,但这样的时间跨度还是人类可以接受的,所以要想前往比邻星系看看的话,还是期待着人类的宇航技术更快的进步吧。


科普大世界


目前,只有五艘人类制造的太空飞船超过太阳系逃逸速度可以飞出太阳系,它们分别是在1972年发射的先驱者10号、在1973年发射的先驱者11号、在1977年发射的旅行者1号和2号、在2006年发射的新地平线号,这些都是无人探测器。其中飞得最远最快的是旅行者1号,它现在距离太阳214亿公里(相当于日地距离的143倍),相对于太阳的速度为17公里/秒。

比邻星与太阳相距约4.244光年,即40.15万亿公里。如果以旅行者1号目前的速度飞到比邻星,那么,所需的时间为7.48万年,这个时间极为漫长。要知道,这还是距离太阳最近的恒星,如果是其他更远的恒星,所要耗费的时间还要长得多。就目前的人类宇航水平来说,谈论星际旅行还早得很,我们需要努力提高飞船的速度。

比邻星及其行星比邻星b构想图

去年,NASA喷气推进实验室的科学家提出了一项宏大的计划,他们打算研究超高速星际飞船,使飞船的速度可以被加速至光速的10%。如果以此速度飞到比邻星,所需时间将大幅缩短为42年(不考虑加减速时间)。该飞船将计划于2069年发射,然后在下个世纪初抵达比邻星所在的半人马座α星三合星系统。


火星一号


上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷


在宇宙的尺度下,看似比邻星距离我们很近,但是从人类的技术来看,比邻星对于我们来说还是遥不可及。


如果按照登月的阿波罗11号的速度,我们飞向比邻星需要11万年才能抵达,如果按照今年夏天刚刚发射的帕克太阳无人探测器的速度,我们飞向比邻星需要6000多年的时间,这只是从时间、速度和距离的角度去考虑,我们还没有测算能量使用,器材的耗费等因素。当然载人飞船更加不现实,因为还有食物消耗,精神因素、生育难题等。


科坛春秋精选


现可观测宇宙直径范围930亿光年,这4光年的距离与之相比微不足道。但是最远踏足月球的人来来说4光年绝对算的上是天文数字

我们太阳系的邻居是一个三合星天体系统,而其中距离我们最近的就是半人马座α。它距离太阳4.22光年,因此又被称为比邻星。

目前来看航天器的最快速度记录是由朱诺号保持的,当2016年7月抵达木星时速度达到26.5万公里每小时 (73.7km/s)。如果有航天器按照此平均速度飞向比邻星,距离是4.22光年。接下来简单计算一下:

最终结果是:

大约需要一万七千一百七十八年,人类个体不足百年的生命,要想去到比邻星得需要无数代人的共同努力才行。上个月发射的帕克太阳探测器科学家推测它最后一次近距离接触太阳时速将达到69万公里,这是目前航天器最快速度的2倍还多,但是目前只是科学计算推测。

如果按照已知的平均速度来计算的话,那就不得不说现在举例人类最远的航天器-旅行者一号,年初的数据是它正处于离太阳211亿公里的距离,已经飞了41年了

科学家认为如果旅行者1号以这样的平均速度,并且不在调转方向。它将会飞行七万三千六百年的时间到达半人马座比邻星。(以下是NASA模拟软件做出的真实方位,和现在的真实位置)

如果人类未来想向着比邻星进发,技术上还需要更大的进步,因为上边计算的航天器都是重量较轻的,旅行者一号总重才815千克。如果未来想大规模移民,至少在质量上就大的太多。未来最理想的状态时可以发展出接近光速的宇宙飞船,这样狭义相对论可以帮我们节省很多时间(至少对于人类来说)。


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科学黑洞


4光年的距离对于人类来说基本是天堑,以目前的技术,可能需要几万年才能飞到,没有飞船可以承担这样的长距离太空旅行。

从起飞质量来说,人类史上最强大的火箭土星五号也只有3400吨左右,是相当庞大的运载设备了,装填的燃料可以支撑月球探索、火星探索等航天活动,但是想要到达比邻星,土星五号携带的燃料也还是不够的。液态燃料将探测器加速到一定程度,就会耗光所有燃料,虽然探测器获得了比较快的速度,但是想要飞出太阳系,飞向比邻星系仍需要很长的时间。

利用常规的液态燃料推进设备,是无法到达比邻星的。因此以霍金为首的科学家曾提出“突破射星计划”,利用激光加速微型探测器到1/5光速,这样就可能在20多年后到达比邻星附近。不过这项计划还在规划和原理验证中,日本的团队已经获得一定的成果,即利用激光将地面小物体移动了一段距离,但是仍不足要求,地面的激光矩阵还没开始建设。总体而言将是一项十分耗费资金的计划。

未来人类想要脱离太阳系,大概也不能用液体燃料推进器,可能需要用到跟高级的离子推进器、核聚变推进器,离子推进器目前虽有成品,但是效率很低,看来似乎只有寄希望于核聚变推进器了。


自然知道


以目前飞的最远的旅行者一号探测器为例,它的速度相对于太阳是每秒17公里,已经在前几年突破了日球层,也就是所谓的走出太阳系和星际物质接触了,我们把速度提高一些,就

按照20公里每秒,4.2光年的直线距离需要走至少6.3万年!

比邻星是半人马座α三合星的第三颗(好像三体也是写的这个),它是距离我们太阳最近的一颗恒星,约4.2光年。此前,霍金教授提出过一个叫“突破摄星”的计划,准备发射数千枚微型飞船,依靠建造在地球上的超大功率激光阵,将其在数分钟内加速到光速的20%,随后直冲半人马座α,大约20年左右就能达到。

但想要达到载人飞跃星际空间,目前来讲还只是梦。这基本等同于目前科幻电影的水平,况且人类目前还只踏足过月球,已经是快半个世纪前的事了。

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赛先生科普


四光年的距离应该差不多有每秒300000公里×60x60x24x365x4=38万多亿公里。目前科技,有能力造出以每秒飞行三十公里左右飞船,那么要飞到38万亿公里大概得用时是30x60x60x24x365=9亿4千6百万公里是每年的速度,38万亿÷9亿4千6百万=4万多年,飞船要飞4万年才能飞到。有可能人类永远都飞出不了一光年左右的太阳系,外星人也一样永远也是飞不出他们的星系,所以我们跟外星人之间没有见面的机会,这些都有可是三维时空内的规则吧!



松t


茫茫宇宙有多大?无限和永恒,就是离太阳系最近的比邻星系,之间相距也有4.22光年,4.22光年是个什么概念?简直就是眼下地球人难以理喻根本就达不到的一个长度,就是人类时下最快的飞行器,也要飞行2万余年。以现在地球人的生命长度与科枝水平,是个根本不可思议的问题。年的概念本是地球人用来测量生命长度的,若用年的长度去测量宇宙,两组数字是根本没法比拟的。

若问人类的智慧是什么?人类的智慧也是一种暗物质,看不见摸不着,但它确确实实是客观存在的。这种物质可以穿越时空,不受任何的限制。就比如意念能(一种气功现象)大概就属于这种范畴。假若随着科技的发展,智慧这种能量,能够得到充分的发掘,赋予新的定义,并被人们普遍掌握的话,星际之间就会没有了距离。到那时人类就会脱离开这个肉体的躯壳。自由穿行于宇宙之间。不要相信地球科学就能囊括宇宙。科学中的科学在宇宙之中是普遍存在的,到哪天科学得到新的启蒙?得到一个转折和飞跃,人类的理念就会上升到一个新的起点。智慧这种暗物质就能得到重新的发挥和使用,星际间的距离,就不会用光年再来计算了,到那时再去比邻星,就如我们的视觉通过射电望远镜瞬间就能到达彼岸一样。空间中就会不存在时间与距离,想去哪,瞬间就能到达那里。科技是无止境的,只要人类的科技发展不是中途自己把自己毁灭掉,自由遨游于星际之间这个目标总有一天就会达到。


手机用户58801659536


类迄今为止制造出来的航行速度最快的飞行器是“旅行者号”太空探测器,它的速度是15千米/秒。一年能飞4.73亿公里。比邻星距我们4.22光年,也就是40万亿公里左右。照“旅行者号”的速度到达比邻星需要的话,大概需要8.5万年。(不考虑其他因素)这么长的时间,人类根本等不起,所以必须发展更快的飞行器。



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