從地球飛到20光年外的葛利斯581d行星,需要多少年?

洪浩江蘇南通


葛利斯581d是一顆圍繞著葛利斯581恆星旋轉的行星,是歐洲天文學家在2007年4月發現的。

葛利斯581d的主恆星葛利斯581是一顆紅矮星,坐落在天秤座距我們約20.5光年的位置。

葛利斯581d是像我們地球一樣的類地行星,直徑約地球的1.5倍,質量約地球的5~8倍。葛利斯581d軌道距離恆星只有約1070萬千米,也就是地球到太陽的1/14。

但由於紅矮星比太陽小很多,而且亮度和溫度也比太陽低,因此科學家認為葛利斯581d雖然距離恆星很近,但溫度並不高,在0~40攝氏度左右,這種溫度很可能有液態水的存在,適合生命孕育和生存。

當然這是一個與地球重力和環境完全不一樣的星球,而且由於距離恆星太近,很可能被恆星的引力潮汐鎖定,紅矮星上的耀斑爆發也對行星有很大威脅,因此對生命存在的可能有較大爭議。

那裡到底又沒有生命存在呢?到那裡一看不就知道了。

可是飛到那裡需要多久呢?在沒有設置任何前提的情況下,我們不妨來海闊天空一番。

如果光速飛行,只要20年多點就到了。但有靜質量的物體是無法達到光速的,因此這種速度只能夠存在於幻想中。不過這個題目本來就是幻想,因此也不乏作為一個選擇。

既然是幻想,就有兩種比光速飛行更靠譜一點的方法,在此簡單介紹一下。

如果找到一個蟲洞,也就是在彎曲的時空中,找到一個捷徑,就像火車鑽隧道一樣,呼隆隆幾秒鐘弄或者幾分鐘就鑽過去了,這個時間就可能很快了,今天出發,可能明天就到了。

蟲洞就像火車鑽山洞,就是在空間這座大山中找到一個時空隧道,這種隧道是有可能存在的,這是愛因斯坦廣義相對論引力場論的一個必然結果,因此可以看做是廣義相對論一個預言。

但這個預言迄今並沒有被發現,即便真的證實了有蟲洞存在,也不一定這個蟲洞正好穿越到葛利斯581d星,而且即便有穿越到葛利斯581d星的蟲洞,人類現在也沒有這個能力利用。

所以這也是幻想。

還有一個方法就是時空摺疊,就是把宇宙時空像摺扇一樣的摺疊起來,這樣,人們就可以從時空這張大紙的這頭一步跨越到那頭。

人類現在找到的時空摺疊方法就是製造曲速引擎,這種引擎是在飛船周圍建造一個時空泡,飛船前後的時空被分別收縮和膨脹,飛船就可以在這種扭曲時空中,理論上可以以超越光速若干倍到達目的地,甚至以光速數量級倍數到達目的地。

這種方法不違背光速藩籬,也不會發生時間膨脹效應。因為在時空泡中,飛船速度並沒有加快或者達到光速,只是由於前後的時空發生了扭曲,就像古代傳說的縮地功,把時空縮短了,一步跨越而已。

這是未來人類突破深空遠航速度瓶頸最有希望的方法。

一些發達國家頂級實驗室,如NASA已經對這項技術進入了研究實驗階段,也取得了某些進展。但總體來說,還沒有真正找到實現這種技術實質性理論突破和高效能源,因此該設想總體上也還處於半科幻狀態。

既然以上那些方法都是幻想,那麼人類目前不幻想的狀態有什麼辦法去呢,到底需要多少時間呢?

看來只能一步一步來了。

現在人類的腳印真正踏上的星球只有家門口的月球,那還是上世紀60年代末70年代初,有一小撮人類到過那裡。

美國NASA的阿波羅載人登月計劃,先後實現了6次成功載人登月,在月球上留下腳印的有12位宇航員,迄今為止,人類再也沒有踏足過那裡。

月球距離我們才約40萬千米,以光年計算是0.0000000423光年,也就是億分之四光年。

阿波羅飛船到月球的飛行速度在11千米/秒以下,如果按這個速度到達葛利斯518d需要約56萬年。

人類發射升空已經飛得最遠的無人飛行器是旅行者1號,現在距離我們已經220多億千米,飛行速度為每秒17千米。以這種速度飛到葛利斯581d需要36萬多年。

人類製造的無人探測器將要創造最高飛行速度記錄的是帕克號太陽探測器,這是人類首個恆星探測器,現在正在圍繞著太陽飛行,對太陽實行有史以來最近距離的探測。

帕克太陽探測器由美國NASA研製併發射,於2018年8月發射升空,現在已經圍繞著太陽飛行了4圈,每一圈都更加靠近太陽一點。

這艘探測器是依靠金星和太陽引力不斷使自己的軌道變化靠近太陽的,也是依靠金星和太陽引力不斷為自己加速的。

現在帕克探測器的速度已經達到每秒100多千米,預計在2024年12月從太陽表面600萬千米的地方掠過太陽大氣層,冒著1400多度的高溫,近距離撫摸太陽日冕,以獲得最新的太陽科學數據,供人類研究更好的利用太陽能源,防範太陽風險。

屆時,帕克號的速度將達到每秒200千米,這將是人類製造物體最快運行速度。

理論上,人類未來製造飛出太陽系的無人探測器可以利用太陽引力彈弓效應,將速度提升到這個速度。那麼如果派這樣一個探測器前往葛利斯581d,飛行時間只需要3萬多年。

這就是人類現在能夠達到的恆星際航行能力。

由此看來,人類要飛出引力範圍約1光年的太陽系,至少還需百年努力,要飛向更遙遠的恆星際,現階段只能是一個夢幻話題了。

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