如果有外星人且距離在一萬光年,以人類現在的火箭推送技術,多久才能到達?

一路囧途一方世界


其實我很想回答一句:早上發射,下午就到了……但是理想很豐滿,現實很骨感。我們就不要計算了,因為這個數字一定很大,很令人傷心。現在人類的火箭想要到火星後面的行星都費勁,更不用說是出太陽繫了,1光年都是遙遠的夢想,所以一萬光年是連想都不敢想……



接下來我們來看看旅行一光年需要多少時間吧。假設你乘坐的宇宙飛船和新視野探測器的速度一樣,它以每小時58236千米的驚人速度前進。要想看我們旅行一光年需要多長時間,我們必須首先知道光年是什麼,一光年的距離約為9.46萬億千米。


所以我們要花不到兩萬年的時間,才能旅行一光年。假設你想去開普勒438b,距離我們400光年以外的新世界。如果你乘坐的火箭還是和新視野號速度一樣,那需要大約200萬年的時間。所以這個時間是非常漫長的,更不用說是1萬光年了。接下來我們繼續探討1光年的一些參照吧:

土星五號前進一光年,以火箭的最高速度飛行:108867年

以世界上最快的飛機的峰值速度:305975年

音速:882327年

所以,現在人類的推進技術還比較落後,到達太陽系邊緣都是一個夢想……


宇宙與科學


我的答案是不可能存在,先可解下什麼是光年,光年是長度單位大家都知道,一光年=9,460,730,472,580,800米 那麼一萬光年就是9,460,730,472,580,800*1000=9,460,730,472,580,800,000,0米,目前最快的人造飛行器是1970年代中期發射的太陽神(Helios)I和II探測器,創下速度記錄為每小時252,792公里,等於每秒70.22公里.要走20光年的距離,需要85714年.因此說,以現有科技,只要距離是光年的級別,那就肯定到不了.別說20光年的類地行星了,離地球最近的恆星系,半人馬座,同樣有可能有類地行星,半人馬座的一顆虛構行星,那也有4.3光年,太陽神需要18482年.而且太陽神還是無人探測器,有人的更慢. 依光年為單位且必須要以超光速飛行,在廣義相對論裡沒有限定速度,只是在這個空間裡發現的是光速最快,還沒有發現比光還快的物質.但如果真有物體速度快過光速,就可能會產生另一種效應:超光速飛行會使時間表慢,甚至時間倒流.但一件物體要加速到光速是很困難的,也可以說現在來說是不可能的,因為物體速度越快,他的質量就越大,變成要推動他的能量就需要得越多,也可以說是要無限的能量才能將物體加速到光速,要超光速就更難了,所以以現在的理論來說是不可能的,但科技是日新月異的,很多之前不可能的事現在都可能了.現在最有可能實現時間旅遊的就是通過蟲洞,蟲洞通過扭曲空間,好比你用竹竿將物體拉進到你身邊,而自身原地不動,這就是蟲洞扭曲空間概念,附上圖片,蟲洞讓空間扭曲圖,



心新趣味


如果有外星人在距離地球一萬光年的星球上,人類還是請外星人自己過來吧!我們就不要過去了。因為以人類目前的火箭推送技術要到達那裡,就是不可能的事情。以人類目前的太空飛行能力,連到達一光年遠的地方都是幾乎不可能的事情,更別說是一萬光年的距離了。

首先,我們先來了解一下一萬光年有多遠?

在宇宙中天體之間相距非常遙遠。我們日常生活中常用的距離單位米和公里已經無法描述天體之間的距離了。因此就用到了光年這個更大的距離單位。1光年就是光在一年的時間內傳播的距離。這個距離有多少呢?1光年的距離大約是94607億公里。那麼一萬光年的距離就是94607億公里在乘上一萬,那就是9.46億億公里。這是一個人類無法到達的天文數字。

其次,目前人類最快的太空探測器有多快?

目前人類發射的太空探測器速度最快的探測器就是朱諾號木星探測器。朱諾號木星探測器是速度已經達到了每小時264000公里。這個速度如果放到地球上或者是太陽系中,已經是非常快的了。朱諾號只用15分鐘的時間,就可以繞地球赤道一週,而普通的民航飛機繞赤道一週則需要42個小時。可想而知朱諾號木星探測器速度有多快!

圖示:朱諾號木星探測器

最後,朱諾號木星探測器用多久才能飛一萬光年?

一萬光年太遙遠!我們先看看朱諾號木星探測器飛一光年需要多長時間吧?一光年的距離大約是94607億公里,朱諾號的飛行速度是264000公里,簡單的除法計算,結果大約需要4091年!那麼朱諾號飛行一萬光年的距離就需要4091萬年了。

圖示:即使接近光速飛行一萬光年也很遙遠

因此,對於人類目前的能力來講,飛行一萬光年的距離是不可能的。即使未來人類的的宇宙飛船速度接近光速,到達一萬光年遠的地方也是很困難的。或許,這就是我們遲遲沒有發現外星文明的原因吧。距離讓宇宙之間的文明彼此之間無法取得聯繫。


兔斯基聊科學


以地球的火箭推送技術,我就呵呵了,一萬光年的距離到底多久才能到達呢?

目前最快的飛行速度記錄由美國於2011年發射的朱諾號衛星探測器保持,在2016年經過木星的時候,它的速度已經達到了74公里/秒,幾乎相當於第一宇宙速度的10倍,然而儘管如此,想要飛往一萬光年外的地方,仍需要約4000萬年的時間。距離地球最遠的探測器旅行者一號飛了已經有41年了,目前它距離地球為200億公里,飛行速度為17公里/秒,想要去一萬光年外的地方,它還需要1.8億年。



今年八月,美國發射了派克太陽探測器,到今天,它已經打破了由太陽神二號探測器保持的與太陽的最近距離,目前它正進一步往太陽飛去,據計算,它的最快速度將會達到220公里/秒,而太陽神二號的最快運行速度為68.6公里/秒,它將會是人類歷史上非得最快的飛行器,照這個速度,三分鐘不到就可以在近地軌道運行一週。但是對於一萬光年這麼遠的距離來說,這個速度簡直比蝸牛爬大樹還要慢,照這個速度下去,最快也得需要1000多萬年才到得了。


一萬光年對於人類來說實在是太過於遙遠了,別說一萬光年,就是一光年對於人類來說也是很遠很遠的距離了,旅行者一號飛了41年,才飛了不到0.002光年,而飛一光年的距離需要1.8萬年的時間。1.8萬年對於人類來說是個什麼概念,假如你從秦朝就開始乘坐旅行者一號,那麼到了今天你還沒有飛出太陽系。

雖然一萬光年的距離對於宇宙來說為微不足道,但是對於人類來說還是遙不可及的,哪怕是以光速飛行,也需要一萬年的時間,當然了,光速飛行不現實,但無限接近光速還是有可能的,這樣的話對於飛船上的人來說一萬年也許只有一年。可以說,人類如果沒有製造出光速級別飛行器或者是找到蟲洞,想要去遙遠的星球只能說是痴人說夢。這或許也正是人類沒有找到外星人的原因,同樣的,外星人或許也沒有掌握光速飛行技術,所以也沒有找到人類。


鏡像科普


答案是不好說,因為人類在探索宇宙的時候,採用的技術主要就是兩種,一種是載人的飛行技術,一種是無人的飛行技術。

那麼從速度的角度上來說,無人的飛行技術,速度肯定更快,因為無人的宇宙飛船,不需要載人,也就不需要設計的那麼精密。

而且現在的技術,也不支持人類進行長距離的宇宙飛行,所以無人的宇宙探測器,就成了目前的主流。

就一些數據來看,無人飛行器創造過的最大速度,已經達到了每小時26.4萬公里,這個速度是在2006年,美國宇航局發射的朱諾號上實現的。

那麼太陽系的半徑,大概有1光年左右,我們就以朱諾號的這個速度,直直的飛出太陽系,至少也需要四千年以上。

所以假如要飛到,1萬光年以外的地方,理論上起碼要四千萬年的時間,而如果是載人的宇宙飛船,速度就更慢了,因為載人的宇宙飛船,最遠只去過月球。

假設載人的宇宙飛船,每秒的速度能達到10千米每秒,那麼單單離開太陽系,就需要3萬年左右的時間。

而飛到1萬光年以外的地方,就需要3億年才能辦到,所以人類想要進行長距離的宇宙飛行,目前的這個速度和技術,還遠遠不夠......


種植恆星


這是一道送命的數學題。現在的人類要去追尋這種距離的目標,無疑是送死。因為對於宇宙星空來說,我們就像是蝸牛一樣慢。

但還是可以簡單的計算一下,以此瞭解一下計算宇宙飛行時間,需要注意的一些基本常識。

目前人類創造過的最快的宇宙飛行速度:264,000km/h

2011年8月5日12時25分,朱諾號木星探測器從美國佛羅里達州卡納維拉爾角點火升空。

朱諾號木星探測器總巡航距離超過7億1600萬公里,速度將超過165000英里每小時(約264000km/h)。在一個地球年的時間裡,它會環繞木星33次。

我們姑且以朱諾號264,000公里/時的速度來計算。

而作為宇宙飛行,在計算前應該先確實飛行速度是否已經達到了需要運用“洛倫茲變換”的高速運動。

洛倫茲變換:是狹義相對論中“尺縮鐘慢”效應的數學基石,愛因斯坦為其賦予了物理意義,即在計算高速運動時,需要具有相對時間觀。

264,000公里/時≈733公里/秒,僅光速的0.24%,遠不足光速的1/10,所以無需考慮速度的洛倫茲變換,可直接計算。

1光年大約是9.46萬億公里=9.46×10^12公里,1萬光年≈9.46×10^16公里。

9.46×10^16公里÷264,000公里/時≈3.58×10^11小時≈4.091×10^7年=4091萬年。

然而宇宙在膨脹,算上哈勃常數,時間又是多少呢?

哈勃常數67.80,意味著每100萬秒差距,星系遠離地球的速度為67.80公里/秒。

100萬秒差距=326萬光年。

哈勃常數,是哈勃定律中的常數值。哈勃定律是關於物理宇宙論的陳述,該定律是哈勃和米爾頓·修默生在接近十年的觀測之後,於1929年首先公式化,被認為是在擴展空間範例上的第一個觀察依據,經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據。隨著哈勃定律的提出,宇宙膨脹的觀念逐漸確立。而秒差距,是天文學上比光年更專業的距離單位。

所以說,相當於1萬光年,目的地遠離地球的速度為:67.80公里/秒÷326≈0.21公里/秒

那4091萬年,就會遠離我們:0.21公里/秒×60×60×24×365×10^4≈6.62×10^10公里。

也就是說至少還要多飛29年,當然這29年相對於4091萬年,也可以忽略不計了。

當然重點是讓大家瞭解,計算宇宙飛行的基本解題思路。

另外,目前“哈勃常數”還算不上是一個常數,因為每一次重大天文觀測,可能都會對這個數值進行修正,而且目前運用不同的觀測方法,也會得出不一樣的數值。

67.80的數值,僅是歐洲航天局於2013年3月21日,根據普朗克衛星的測量結果而計算出的一個數值。

總結

計算宇宙飛行的時間,首先需要考慮高速飛行帶來的時間相對效應,也是就相對論說的“尺縮鐘慢”,以及宇宙的膨脹速度。

而目前人類掌握的速度對太陽系而言,都還如“蝸速”一般,人類要想跨光年旅行還遠遠不夠啊。

要想遨遊星空,速度是關鍵。而要獲取速度,掌控多少指數級的能量是核心。

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目前歐洲的Vega C火箭有希望是人類最快的火箭,其可以提供約4500千牛的推力。如果我們假設其在太空點燃,推送時間是10分鐘,推送的飛船重量是46噸的話(阿波羅飛船的重量),則可以使這個飛船產生約98m/s的加速度。這樣,該飛船經過約10分鐘的加速後具有58.8km/s的速度,是目前人類最快航天器旅行者一號的3.5倍。依照此速度航行到一萬光年的地方,需要1143萬年。假如並聯此火箭,即便是在太空中組裝100個,那麼最終飛船的航行速度也就是5880km/s,航行到一萬光年的地方仍然需要11.4萬年。所以,僅僅依靠常規的火箭推送技術,根本就無法進行遠距離星際航行。



太空中沒有大氣,所以常規的電力驅動裝置根本無法獲取動力。唯一的噴氣式獲取動力方式速度又太慢,所以人類未來想要遠距離星際航行,必須掌握一種可以直接作用於空間的技術。那麼這個技術就是曲速引擎無疑了,也只有這項技術才可以無限制地突破愛因斯坦的相對論限制,獲得超越於光速的航行時速。



曲速引擎的好處不僅可以使飛船獲得超光速飛行的性能,還可以避免相對論的時間膨脹效應。即我們地球過幾年,飛船上面也是過幾年,時間流速和地球一致。而且原則上獲得的速度無上限,如果速度達到1000000倍光速,只需要3.65天就可以達到1萬光年外了。



想想曲速引擎航行是很美好,但是如何設計製作出來卻是個大問題。不過相信以人類目前的科技進步速度,終有一天可以實現這個技術。


科學探秘頻道


如果以現有的飛船運行的最高速度來看的話,就是當年的木星探測器朱諾號飛得最快了,飛行的最高速度甚至達到了每秒74公里,這樣的速度足以令人類瞠目結舌。對於朱諾號來說,3秒鐘的時間就飛過了222公里的距離。

從北京飛到廣州,對於朱諾號這樣的速度來說,只需要30秒鐘的時間。

但是,即便是這種級別的恐怖速度,要想飛過一萬光年的距離,怎麼說都得需要4000萬年。

趕過去都得花費4000萬年,那過去的還是飛船嗎,會不會只剩下飛船的一顆螺絲釘了?

曾經有人提出過一個較為大膽的設想,就是核子脈衝推進,以連續核爆的方式獲取飛船前進的動力。

為什麼說這個設想大膽呢,因為這樣的飛船肯定不能在地球附近啟動,否則,在太空中引爆核彈的後果將是無法預料的,具有放射性的核汙染物可能會彌散到整個生態圈中。

必須遠離地球啟動,比如先以低速運行到火星周圍,然後再利用核爆的方式獲取動力。

理論上看,這樣的核子脈衝推進飛船可以達到光速的10%,這樣的話,飛到一萬光年外,也還得需要10萬年左右的時間。

這樣的距離對於整個宇宙尺度來說,實在是近在咫尺的距離,但對於人類來說卻遙不可及。另外,即便是人類在以後發現了外星文明,也確定了具體的位置,如果沒有摸清他們的文明等級,最好還是別採取任何行動。


科學船塢


答:現在人類的火箭技術,還遠遠不足以實現星際航行,跨越一萬光年的距離,需要數千萬年的時間。


根據我國郭守敬巡天望遠鏡的最新測量數據,銀河系直徑高達20萬光年,一萬光年只是銀河系直徑的二十分之一,我們太陽系距離銀河系中心2.6萬光年,距離銀河系邊緣有7萬多光年。

目前人類飛得最遠的飛行器,是40多年前發射的旅行者一號,現在速度17km/s,距離地球約217億公里(0.00228光年);太陽系以250km/s的速度,繞著銀河系中心公轉,人類在地球上發射的飛船,也能利用這個公轉速度。

(1)人類目前的航天技術,在脫離太陽系後,還能有大約20km/s的速度,如果以這為相對速度,跨越一萬光年需要1.5億年的時間。

(2)算上太陽系的公轉速度,飛行器在脫離太陽系後,還能有大約270km/s的相對速度,如果以這為相對速度,跨越一萬光年需要1100萬年的時間。

這已經是目前火箭推進器的極限了,而且期間還得利用木星、土星等等行星,進行引力加速才行;即便人類加大飛行器的能力,提高發射速度,能提升的空間也是非常有限的。

人類目前的航天推進器,本質上還是沿用上世紀,德國科學家馮·布萊恩設計的V2火箭,無非是火箭燃料更加高效,控制系統更加先進而已。


也就是說,人類在前面近一百年的時間裡,火箭推進器始終停留在化學火箭的層面,推進原理沒有任何進步;以至於五十年前美國的土星五號,和三十年前的蘇聯能源號運載火箭,至今還是第二和第一的運載能力。

人類要想實現星際航行,化學推進器肯定是遠遠無法滿足要求的,因為這會意味著,飛船攜帶的化學燃料,將會遠遠重於飛船本體。

未來人類要想實現星際航行,等離子推進器是一種方式,其能量供應也必須實現可控核聚變才行,甚至是更高級的正反物質湮滅。


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這個問題可以從以下幾個方面去思考:人類現有的火箭推進技術所能達到的最快速度是多少?火箭的級數是不是越多越好?燃料是否能夠無限增加?

人類現有的火箭推進技術所能達到的最快速度是多少?

火箭的原理是利用了牛頓第三定律,即火箭利用尾部噴出的高速氣流獲得反作用力,根據預計的發射軌道不同,要求火箭的發射速度也不同,如果需要火箭能夠環繞地球表面飛行,只要達到第一宇宙速度,即7.9千米每秒即可,如果需要火箭擺脫地球引力,環繞太陽飛行,成為一顆人造行星,需要達到第二宇宙速度,即11.2千米每秒。

圖釋:大型運載火箭性能簡表

太陽系半徑0.00158光年,10000光年已經遠遠超過這個距離,即飛出了太陽系,要想達到這個距離,必須擺脫太陽引力達到第三宇宙速度16.7千米每秒,目前火箭最快發射速度不超過20千米每秒,以這個速度飛行10000光年,大概需要1.5×10^8年。

火箭的燃料能否無限增加?

單級火箭的最大推進速度不超過5千米每秒,是無法達到第三宇宙速度的,為了提供更大、更持久的動力就需要設計多級火箭,接力加速,但是火箭的級數不可能無限的增加,如下圖所示:發射重量中有效載荷每增加1噸,火箭需要增加10噸以上的發射總質量來承受,其中增加的絕大部分配重均為燃料,隨著級數的增加,火箭簡體本身會變得越來越笨重,需要的燃料會越來越多,以至於無法發射

。故目前火箭多為二級到四級火箭。

圖釋:整理的火箭負載能力和發射總重比

綜上,以目前的推進手段,無論如何都無法將火箭發射到10000光年以外,目前人類發射的最遠探測器時旅行者1號已經飛行了41年,還沒有飛出太陽系,即還在0.00158光年範圍內,10000光年談何容易!

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