人类有可能飞出太阳系吗?

洪浩仁慈


严格意义上来说,穿越了包围太阳系的奥尔特星云,才算正式摆脱了太阳引力,离开了太阳系。



从奥尔特云算起,太阳系半径达到2光年。以旅行者一号无人探测器每小时飞行约6万公里的速度,还需要3万年才能飞离。再飞3万年,这个答案为何让人如此绝望。即便飞船从秦始皇时代开始发射升空,飞了2千年,到现在航程不过才刚刚开始。速度,把人类关在了太阳系内,牢牢锁死。如果火箭性能不提升,在可以预见的几万年时间内,人类无法走出太阳系。

但是展望未来,我毫不犹豫的相信,人类走出太阳系不是梦想。现在的化学能推进,已不能满足跨越星系的航行。需要更强劲的推进方式,才满足人类探索太空的脚步。

可控核聚变发动机,被时代的需求推向了舞台。核聚变,人类已经很熟悉了,氢弹爆炸就是不可控核聚变。经过多年的理论发展和实验研究,人类对核聚变的掌控,已经接近了成功。有乐观科学家估计在几十年之内,将会尝试商业化应用。


在漫漫的科学进度累积中,我们会迎来基础学科的再次爆发。这次,将由物理学领军。可控核聚变可以把飞行的速度提升到光速的12%。这意味着走出太阳系再返回地球只需要40年的时间。相对于旅行者一号来回六万年的时间,这将是人类航天史上划时代的成就。

大约100年左右,随着生命支持系统和人工智能的的发展,在深度休眠和机器人的帮助下,核聚变飞船,有极大的可能性进行一次超太阳系的航行。这一刻,离我们并不远。在前进的旅途中,如果航迹和旅行者接近,将会在航行途中追上它,依然努力向前,不畏前路漫漫。


开心小鱼


人类飞不出太阳系

太阳系有多大?具体构造现代科学仍然没有弄清楚。光说距离,半径保守估计也有一光年,按照旅行者一或二的飞行速度,还遥遥无期。这不是根本原因,最主要的是太阳系是一个相对封闭的恒星系统,里面的空间,包括我们的空气也以250公里/秒的速度跟随太阳系运动 。如同在一个大气球或大气泡内飞速运动,没有任何感觉。我们地球和其他太阳系成员都没有裸露在外,有一层暗物质形成的“太阳膜”包裹着。

外面的环境相当恶劣,不光生命受不了250公里/秒的暗物质流动,就是行星也不能正常运动,也就是行星不会绕着太阳转。

“太阳膜”能造成“空间弯曲”,你怎么飞也飞不出去,就像蚂蚁在一个皮球上爬,有限无界。

在我们这个四维空间,时空不可分割,人类飞行器的速度不会超过250公里/秒。这是我们时间的速度,超过它你就能穿越时空。所以是绝对办不到的。

太阳系是封闭的空间,太阳膜会产生空间弯曲,人类寿命的有限性,造不出超越时间速度的飞行器,等诸多因素注定我们出不去。出去也毫无生机。

人类飞不出太阳系不是科学所不能克服的。


暗物质原理


有可能。其实,这里最大的要点,不过是个时间问题罢了。

从科学、而不是科幻的角度上讲,人类离开太阳系是真正的“千年大计”,甚至是万年大计,这需要成千上万年的努力才行。我在一篇文章中说过,如果人类想尽快的离开太阳系,那么现在就有一个机会,那就是小行星塞德娜的回归,小行星、或者叫做矮行星塞德娜质量足够大,运行轨道还很特别,是最好的“天然宇宙飞船”,或者叫做天体宇宙飞船。现在塞德娜正在逼近其近日点,并且会在本世纪内到达和越过近日点,而其远日点远达900多个天文单位之外,人类要是抓住机会,以塞德娜为天体宇宙飞船的话,可以搭便车旅行850个天文单位的距离。

现在的当务之急是集中资源向塞德娜发射智能机器人,在塞德娜上建立一个天文台,然后,随着这个天文台跟着塞德娜远去,人类可以获得大量关于外太阳系和宇宙深空的信息,特别是可以获得远距离宇宙旅行的工程技术和实践经验。这对人类尽早离开太阳系,是有很大作用,甚至是决定性作用的。

然后的事情,最重要的就是耐心等待了,等待着有所谓“流浪地球”路过太阳系,让我们搭便车去宇宙中旅行了。流浪地球,也叫流浪行星,指的是在某个恒星系里形成后又被抛出其母恒星系的大型岩石行星。这种行星没有恒星约束,而是在银河系内到处游荡的行星,在银河系内,估计有数亿颗之多。如果有其中一颗能路过太阳系,那么我们人类离开太阳系,进入银河系和宇宙深空的机会就来了!如果没有这样适合的天体宇宙飞船路过我们太阳系,那人类也就只好耐心等着,耐心等下去,直到等到有大型行星路过太阳系,让我们搭便车旅行的机会来临了。

有朋友可能决定这样的设想不过瘾,太保守了!但我们要知道,或者说这里的要点是:这是在讲科学,不是在讲科幻!讲科幻当然过瘾,但那只是科幻,只是个故事,不是科学,是当不得真的。

人类要想离开太阳系,很显然的一个前提条件就是要维持一个高度发达的文明体系。而一个高度发达的文明体系是需要消耗大量能源和和资源的。只有不停的消耗大量的能源和和资源,才有文明可言。没了大量的能源和资源支撑着,发达文明本身就会崩溃掉,更谈不上飞出太阳系这样的宏图大业了。

而太阳系很大很大,太阳系内的绝大多数地方都是空无一物的真空。太阳系周围的空间,包括整个银河系中的空间,百分之九十九点九九以上的地方都是空无一物的真空之地。这个事实就决定了资源和能源的稀缺性。或者直接了当的说,太阳系也许确实是银河系中资源比较富饶的地方,但这个富饶和人类文明实现星际旅行需要的资源相比,还是很贫瘠的。太阳系内的资源和能源,能够长期的支撑起一个发达文明的存在,能够满足发达文明长期繁荣的需要,那就很了不起了!

考虑客观事实,冷冰冰的客观事实,在太阳系内,我们极有可能根本就找不到足够人类离开太阳系的资源。所以,如果没有外来的机会,没有路过太阳系的大型岩石行星给我们提供额外的资源和机遇,那我们人类可能在未来几百万年里,都会被困死在太阳系内了。

好了,就说这些吧。我是个铁杆的天体生物学爱好者。如果你对相关的问题也感兴趣,欢迎关注我!我们可以经常交流,期待在交流中共同进步。


137亿年前的氢二氧一


如果只是想要飞出太阳系,不计较任何后果的话,未来还是很有机会的。

如果要计较后果的话,那这个事就没谱了。我们来仔细说一说:

不计较后果

为什么会说不计较后果呢,因为一旦出了太阳系,那就是广阔的宇宙空间,去到最近的恒星系都有上亿光年的距离。那就是上万年的星际旅行,这个补给是严重不够的。所以,这里的不计后果就在于,只要飞出去就行,宇航员最后咋样,我们不管了。那这需要咋做呢?主要是速度,要离开太阳系是要满足第三宇宙速度16.7km/s。

因为宇宙几乎可以算是真空的,所以只要达到第三宇宙速度,后面只需要留些能源做改变方向用的就行,这不比我们在开车,要一直给油,而是加到即止。所以想要冲出太阳系,主要是火箭,只要能够做到把人和相应的物质航天器加速到这个速度即可。如果我们能有可控的核聚变发动机,这件事情轻轻松松,如果仅仅用氢气作为能源,其实这件事还是够呛的。


计较后果

如果是要求宇航员能活命,那就需要冲出太阳系之后再返回来,要么就是去下一个恒星,距离上来看,肯定是返回更快一点。毕竟我们离比邻星有4.22亿光年,即使出了太阳系,也还有很远很远。(因为太阳系范围的界定有好几种,即使是最远的奥特尔星云,是2亿光年,那比邻星还是比回到地球要远的。)

冥王星距太阳59亿千米(这是对太阳系定义最小的一个范围了),距离地球最近的距离大致也在43亿千米左右,以16,7km/s飞行,大概需要8.2年,因为还要返程,也就是16.4年。但是中间要经历加速和减速两个过程,少说也要20年上下。这么长的时间还要保持宇航员的健康,那食物肯定要充足,而且航天器还不能太小,而且能源要带上足够多才行。这就要比不计后果难得多得多。


钟铭聊科学


在现在看来,人类要想飞出太阳系就跟做梦一样,太阳系这么大,要想飞出去不太现实。现在的科技确实做不到飞出太阳系,但是未来的科技发展,人类要飞出太阳系还是有可能的。

太阳系到底有多大?

太阳系到底有多大,我们暂且以奥尔特云为太阳系的边界,奥尔特云是包围这太阳系的一个球形云团,这个球形的边界距离太阳有50000AU,1AU也就是一个日地距离,大约等于1.5亿公里,也就是说太阳系边缘距离地球75000亿公里

目前我们的航天飞机速度怎么样

目前人类发射的最快的探测器是旅行者一号,速度达到了每秒17km,现在已经飞了42年了,大概飞了220亿公里,那么如果旅行者一号照着这个速度飞下去至少得13745年才能飞出太阳系,但旅行者一号携带的能源有限,预计到2025年的时候就会彻底与地球失去联系。


要飞出去太阳系,我们需要什么

要飞出太阳系,我们就需要让飞船的速度更加快,燃料效率套更高。也许很多人首先会想到核聚变,核聚变的能效高,未来将是深空旅行的理想燃料,通过核聚变我们可以携带更少的能源,但是却可以给飞船加到更高的速度,这样我们的飞船就可以装载更多的物品以备我们星际旅行的路上使用。

当然我们要想快速飞出太阳系还是要想办法让飞船的速度达到亚光速,那么反物质飞船和光帆飞船或许是一个选择。


星空最前线


讲这个话题前我觉得有必要探讨两个理论问题:

一、物理理论:就是牛顿的万有引力理论。这是我们上初中时就学过的理论,概据牛顿理论只要地球高速做切线运动速度超过第三宇宙速度,就能脱离太阳系进入宇宙空间。这是一个平面力学理论,我认为很有局限性,因为他局限于二维空间静态环境才能成立的理论。太阳系各行星是受太阳的暗能量驱动使太阳系各行星围绕着太阳内暗能量柱(球)做涡旋运动,同时作用行星本身作自旋转以保持行星本身的独立性和完整性,因此,各行星运转是空间的而非平面的。

二、天体理论:先不提宇宙体系,只针对银河体系。银河系内有很个太阳系构成,所有太阳系在银河系的暗能量作用下以暗能量柱(球)做涡旋浮动,同时太阳系内各行星系又在暗能量作用下绕着太阳本身暗能量柱(球)做涡旋浮动。因此,银河系中各太阳系的运动是空间的,涡旋状运行的,其运行状态表明其运行速度是一个空间的向各个方向都存在的,而具是具有一定变化频率的。

通过对两个理论的了解,我们可以予见,地球是无法逃离太阳系的。首先,太阳系是受到着银河系的暗能量作用而在银河系空间内做涡旋浮动,因此多个太阳系之间是没有明显的界限,因此,银河系应该是太阳系群落组成,地球就算是逃出一个太阳系而又进入另一个太阳系,因此地球就算是有逃离能力也只能是在各个太阳系之间穿梭而无法逃离太阳系。


龙在江湖70335341


太阳系是以太阳为中心,太阳以及所有受到太阳的引力约束天体的集合体。包括八大行星(由离太阳从近到远的顺序:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。

了解了太阳系,那我们再来准备准备飞出太阳系必须要了解的三大宇宙速度。

第一宇宙速度:航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度,也叫环绕速度,以下记为v1。可以通过如下公式求得:

把R=6400km=6400000m,g=9.81m/s2,带入求得v1=7.9公里/秒。但在精确计算中,航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地球对航天器引力比在地面时要略小,故其速度也略小于v1。地球卫星的发生速度就介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间。

第二宇宙速度:当航天器超过第一宇宙速度v1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称脱离速度。摆脱地球束缚,就是几乎不受地球引力影响,这与处于离地球无穷远点的位置得情况等价。

得:
计算得:

如金星探测卫星必须超过第二宇宙速度。

第三宇宙速度:从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小发射速度,就叫做第三宇宙速度。亦称逃逸速度。

以离太阳表面无穷远处为0势能参考面,则有(不考虑地球引力)
(vRE为人造天体对太阳的速度,m为人造天体的质量,R为平均日地距离,M为太阳质量)
解得
由v地球绕太阳=29.8km/s
知v’=42.2-29.8=12.4km/s
设R'为地球半径,M'为地球质量
又由于发射时必须克服地球引力做功,故由机械能守恒定律有
1/2mv1-GM'm/R‘=1/2mv’
∵GM'm/R'=1/2mv21(v2为第二宇宙速度)
∴1/2mv1-1/2mv21=1/2mv’

解得v=(v21+v'1)1/2=16.7km/s

如:旅行者1号(英语:Voyager 1)是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器。重815千克,于1977年9月5日发射,截止到2018年11月仍然正常运作。所以在现有技术条件下,人类的火箭已经完全可以把航天器送出太阳系。

根据上面的论述,我们可以得出如下结论:人类的航天器已经飞出太阳系了,人类飞出太阳系也是迟早的事情!而且在技术上,现在的火箭达到第三宇宙速度,把人类送出太阳系确实很容易,现在主要的难题不是飞出去,而是如何回得来!而且本人相信人类在本世纪就可以做到。

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白说世界


以目前的科技水平建造一艘载人宇宙飞船,按照旅行者号的设计路线理论上是完全可以实现的。但是旅行者号号飞船之所以这么设计,完全是飞船的燃料所制约的。这种利用行星的引力的弹弓原理,也要受到行星的轨道位置制约。如果各个行星的位置恰到好处那么就可以节省很多时间。

制造宇宙飞船对于人类来说最大的阻碍就是燃料的问题。埃隆马斯克想登上火星,需要解决的问题就是巨大的燃料问题。

而且携带的燃料越多,飞船在初期摆脱地球引力需要的燃料也越多。

而且目前核动力飞船技术还不成熟。

所以说如果现在就建造一艘能飞出太阳系的载人飞船。需要几个阶段完成。

首先飞船必须各自建造成不同的部分,然后发射到太空。在环绕地球的轨道上组装完成。

其次在用飞船把燃料运送到太空。

还有还要运送大量的水和食物,氧气等一系列物品到太空。

而且飞船要建造的足够大才行,最后组装完成加注燃料,一切准备就绪进行发射。

而且即使这样燃料也仅仅只是飞船完成太阳系之旅的一小部分。大部分旅途还是需要其他行星的引力帮忙才能完成。

可想而知这是个多么大工程,还需要漫长的时间。

这就应了那句话,沧海一粟。

我认为人类要想解决宇宙旅行的燃料问题。必然要到宇宙空间去寻找。宇宙是无限的,物质能量也是无穷的,在宇宙旅行中利用宇宙的物质能量去解决旅途中的各种问题,才是终极解决方案。





科技未来宇宙奥秘


有可能啊,不过是不知道多久后的未来。现在人类飞船速度太低了,飞出太阳系需要几万年,还没到呢人就老死了。飞出太阳系需要人类掌握更高效的能源。

现在人类的航天器是用化学能燃料燃烧产生的高温高压气体推进的,这种推进方式比较低效,火箭携带的燃料只能将飞船加速送入地球轨道达到第一第二宇宙速度,再高的速度就得靠飞船带的一点燃料和行星的引力加速,起主要加速作用的是引力弹弓效应,燃料只是在关键时候调节飞船,使飞船脱离行星的引力。那点燃料太少了,不足以持续燃烧用来加速飞船。有史以来人类制造的最快的飞行器也就是帕克太阳探测器,绕太阳飞行最快可以达到200km/s,但这个速度飞出太阳系也要几千年,人类的寿命、飞船可搭载的物资有限,人不是饿死就是老死。

要使飞船达到更高速度,靠化学能源是不行的,最好还是核能。目前看到了一些曙光,可控核聚变现在可以控制反应的时间越来越长了,尽管现在还只有可怜的一百多秒。由于直接质能转换获取能量,效率很高,可以携带更少的质量却能更长时间地提供动力,加上离子推进器(也需要庞大能源)等科幻的推进方式,就可以实现对飞船的长时间持续加速,只要能达到光速的10%就能出太阳系了,不过由于速度太快了,消耗的能量是很庞大的,用核能作为能源也得有一定规模。可能几百年内都没戏,人类只能在太阳系活动。

如果不靠核能,还是靠化学能的话,就只能降低探测器的体积,利用庞大能量将微型探测器加速到光速的10%以上,在一个人的一辈子里还是能够飞到比邻星的,例如霍金站台的“突破摄星计划”,不过不能载人。


来看世界呀


飞出太阳系当然是可以的,就像美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器----旅行者1号探测器,2012年5月 已到达太阳系边缘,目前早已飞出太阳系,而它的同门师兄弟---旅行者2号探测器也在2018年相继飞出了太阳系,这两个探测器都是无人探测器。所以仅仅是考虑飞出太阳系,以目前的科技发展程度是完全可以做到的。

但是如果人类要飞出太阳系,我们不仅仅是考虑飞出这个因素,我们需要大量的准备条件,并且我们对太阳系外的世界根本一无所知,一旦失联,我们该处理当时的处境,这些后果是无法想象的。

要飞出太阳系,首先要考虑的就是飞船动力,我们知道旅行者一号飞出太阳系花了40多年,但是人类并没有那么多时间,以我们目前的科技实力,要让飞船的速度达到一个新的台阶是不可能的。

其次是飞船燃料,要知道飞出太阳系所花费的燃料是不可估量的,即使飞出太阳系后,我们的燃料可能所剩无几了,那时我们该怎么办,只能在宇宙中漂流?

再者是飞船面对太阳系外的未知该如何解决,这是最关键的,飞船的后续飞行关乎到人类的生死存亡。

人类要想走出太阳系是一件伟大而艰巨的工作,人类自有智慧以就没有停此对宇宙的探索,但是我想这个目标离我们过于遥远,目前,我们仅仅是登陆月球以及火星就需要花费大量的精力,探索太阳系外在遥远的未来或许会成为时代的主题吧!


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