如果有外星人且距离在一万光年,以人类现在的火箭推送技术,多久才能到达?

一路囧途一方世界


其实我很想回答一句:早上发射,下午就到了……但是理想很丰满,现实很骨感。我们就不要计算了,因为这个数字一定很大,很令人伤心。现在人类的火箭想要到火星后面的行星都费劲,更不用说是出太阳系了,1光年都是遥远的梦想,所以一万光年是连想都不敢想……



接下来我们来看看旅行一光年需要多少时间吧。假设你乘坐的宇宙飞船和新视野探测器的速度一样,它以每小时58236千米的惊人速度前进。要想看我们旅行一光年需要多长时间,我们必须首先知道光年是什么,一光年的距离约为9.46万亿千米。


所以我们要花不到两万年的时间,才能旅行一光年。假设你想去开普勒438b,距离我们400光年以外的新世界。如果你乘坐的火箭还是和新视野号速度一样,那需要大约200万年的时间。所以这个时间是非常漫长的,更不用说是1万光年了。接下来我们继续探讨1光年的一些参照吧:

土星五号前进一光年,以火箭的最高速度飞行:108867年

以世界上最快的飞机的峰值速度:305975年

音速:882327年

所以,现在人类的推进技术还比较落后,到达太阳系边缘都是一个梦想……


宇宙与科学


我的答案是不可能存在,先可解下什么是光年,光年是长度单位大家都知道,一光年=9,460,730,472,580,800米 那么一万光年就是9,460,730,472,580,800*1000=9,460,730,472,580,800,000,0米,目前最快的人造飞行器是1970年代中期发射的太阳神(Helios)I和II探测器,创下速度记录为每小时252,792公里,等于每秒70.22公里.要走20光年的距离,需要85714年.因此说,以现有科技,只要距离是光年的级别,那就肯定到不了.别说20光年的类地行星了,离地球最近的恒星系,半人马座,同样有可能有类地行星,半人马座的一颗虚构行星,那也有4.3光年,太阳神需要18482年.而且太阳神还是无人探测器,有人的更慢. 依光年为单位且必须要以超光速飞行,在广义相对论里没有限定速度,只是在这个空间里发现的是光速最快,还没有发现比光还快的物质.但如果真有物体速度快过光速,就可能会产生另一种效应:超光速飞行会使时间表慢,甚至时间倒流.但一件物体要加速到光速是很困难的,也可以说现在来说是不可能的,因为物体速度越快,他的质量就越大,变成要推动他的能量就需要得越多,也可以说是要无限的能量才能将物体加速到光速,要超光速就更难了,所以以现在的理论来说是不可能的,但科技是日新月异的,很多之前不可能的事现在都可能了.现在最有可能实现时间旅游的就是通过虫洞,虫洞通过扭曲空间,好比你用竹竿将物体拉进到你身边,而自身原地不动,这就是虫洞扭曲空间概念,附上图片,虫洞让空间扭曲图,



心新趣味


如果有外星人在距离地球一万光年的星球上,人类还是请外星人自己过来吧!我们就不要过去了。因为以人类目前的火箭推送技术要到达那里,就是不可能的事情。以人类目前的太空飞行能力,连到达一光年远的地方都是几乎不可能的事情,更别说是一万光年的距离了。

首先,我们先来了解一下一万光年有多远?

在宇宙中天体之间相距非常遥远。我们日常生活中常用的距离单位米和公里已经无法描述天体之间的距离了。因此就用到了光年这个更大的距离单位。1光年就是光在一年的时间内传播的距离。这个距离有多少呢?1光年的距离大约是94607亿公里。那么一万光年的距离就是94607亿公里在乘上一万,那就是9.46亿亿公里。这是一个人类无法到达的天文数字。

其次,目前人类最快的太空探测器有多快?

目前人类发射的太空探测器速度最快的探测器就是朱诺号木星探测器。朱诺号木星探测器是速度已经达到了每小时264000公里。这个速度如果放到地球上或者是太阳系中,已经是非常快的了。朱诺号只用15分钟的时间,就可以绕地球赤道一周,而普通的民航飞机绕赤道一周则需要42个小时。可想而知朱诺号木星探测器速度有多快!

图示:朱诺号木星探测器

最后,朱诺号木星探测器用多久才能飞一万光年?

一万光年太遥远!我们先看看朱诺号木星探测器飞一光年需要多长时间吧?一光年的距离大约是94607亿公里,朱诺号的飞行速度是264000公里,简单的除法计算,结果大约需要4091年!那么朱诺号飞行一万光年的距离就需要4091万年了。

图示:即使接近光速飞行一万光年也很遥远

因此,对于人类目前的能力来讲,飞行一万光年的距离是不可能的。即使未来人类的的宇宙飞船速度接近光速,到达一万光年远的地方也是很困难的。或许,这就是我们迟迟没有发现外星文明的原因吧。距离让宇宙之间的文明彼此之间无法取得联系。


兔斯基聊科学


以地球的火箭推送技术,我就呵呵了,一万光年的距离到底多久才能到达呢?

目前最快的飞行速度记录由美国于2011年发射的朱诺号卫星探测器保持,在2016年经过木星的时候,它的速度已经达到了74公里/秒,几乎相当于第一宇宙速度的10倍,然而尽管如此,想要飞往一万光年外的地方,仍需要约4000万年的时间。距离地球最远的探测器旅行者一号飞了已经有41年了,目前它距离地球为200亿公里,飞行速度为17公里/秒,想要去一万光年外的地方,它还需要1.8亿年。



今年八月,美国发射了派克太阳探测器,到今天,它已经打破了由太阳神二号探测器保持的与太阳的最近距离,目前它正进一步往太阳飞去,据计算,它的最快速度将会达到220公里/秒,而太阳神二号的最快运行速度为68.6公里/秒,它将会是人类历史上非得最快的飞行器,照这个速度,三分钟不到就可以在近地轨道运行一周。但是对于一万光年这么远的距离来说,这个速度简直比蜗牛爬大树还要慢,照这个速度下去,最快也得需要1000多万年才到得了。


一万光年对于人类来说实在是太过于遥远了,别说一万光年,就是一光年对于人类来说也是很远很远的距离了,旅行者一号飞了41年,才飞了不到0.002光年,而飞一光年的距离需要1.8万年的时间。1.8万年对于人类来说是个什么概念,假如你从秦朝就开始乘坐旅行者一号,那么到了今天你还没有飞出太阳系。

虽然一万光年的距离对于宇宙来说为微不足道,但是对于人类来说还是遥不可及的,哪怕是以光速飞行,也需要一万年的时间,当然了,光速飞行不现实,但无限接近光速还是有可能的,这样的话对于飞船上的人来说一万年也许只有一年。可以说,人类如果没有制造出光速级别飞行器或者是找到虫洞,想要去遥远的星球只能说是痴人说梦。这或许也正是人类没有找到外星人的原因,同样的,外星人或许也没有掌握光速飞行技术,所以也没有找到人类。


镜像科普


答案是不好说,因为人类在探索宇宙的时候,采用的技术主要就是两种,一种是载人的飞行技术,一种是无人的飞行技术。

那么从速度的角度上来说,无人的飞行技术,速度肯定更快,因为无人的宇宙飞船,不需要载人,也就不需要设计的那么精密。

而且现在的技术,也不支持人类进行长距离的宇宙飞行,所以无人的宇宙探测器,就成了目前的主流。

就一些数据来看,无人飞行器创造过的最大速度,已经达到了每小时26.4万公里,这个速度是在2006年,美国宇航局发射的朱诺号上实现的。

那么太阳系的半径,大概有1光年左右,我们就以朱诺号的这个速度,直直的飞出太阳系,至少也需要四千年以上。

所以假如要飞到,1万光年以外的地方,理论上起码要四千万年的时间,而如果是载人的宇宙飞船,速度就更慢了,因为载人的宇宙飞船,最远只去过月球。

假设载人的宇宙飞船,每秒的速度能达到10千米每秒,那么单单离开太阳系,就需要3万年左右的时间。

而飞到1万光年以外的地方,就需要3亿年才能办到,所以人类想要进行长距离的宇宙飞行,目前的这个速度和技术,还远远不够......


种植恒星


这是一道送命的数学题。现在的人类要去追寻这种距离的目标,无疑是送死。因为对于宇宙星空来说,我们就像是蜗牛一样慢。

但还是可以简单的计算一下,以此了解一下计算宇宙飞行时间,需要注意的一些基本常识。

目前人类创造过的最快的宇宙飞行速度:264,000km/h

2011年8月5日12时25分,朱诺号木星探测器从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角点火升空。

朱诺号木星探测器总巡航距离超过7亿1600万公里,速度将超过165000英里每小时(约264000km/h)。在一个地球年的时间里,它会环绕木星33次。

我们姑且以朱诺号264,000公里/时的速度来计算。

而作为宇宙飞行,在计算前应该先确实飞行速度是否已经达到了需要运用“洛伦兹变换”的高速运动。

洛伦兹变换:是狭义相对论中“尺缩钟慢”效应的数学基石,爱因斯坦为其赋予了物理意义,即在计算高速运动时,需要具有相对时间观。

264,000公里/时≈733公里/秒,仅光速的0.24%,远不足光速的1/10,所以无需考虑速度的洛伦兹变换,可直接计算。

1光年大约是9.46万亿公里=9.46×10^12公里,1万光年≈9.46×10^16公里。

9.46×10^16公里÷264,000公里/时≈3.58×10^11小时≈4.091×10^7年=4091万年。

然而宇宙在膨胀,算上哈勃常数,时间又是多少呢?

哈勃常数67.80,意味着每100万秒差距,星系远离地球的速度为67.80公里/秒。

100万秒差距=326万光年。

哈勃常数,是哈勃定律中的常数值。哈勃定律是关于物理宇宙论的陈述,该定律是哈勃和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后,于1929年首先公式化,被认为是在扩展空间范例上的第一个观察依据,经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据。随着哈勃定律的提出,宇宙膨胀的观念逐渐确立。而秒差距,是天文学上比光年更专业的距离单位。

所以说,相当于1万光年,目的地远离地球的速度为:67.80公里/秒÷326≈0.21公里/秒

那4091万年,就会远离我们:0.21公里/秒×60×60×24×365×10^4≈6.62×10^10公里。

也就是说至少还要多飞29年,当然这29年相对于4091万年,也可以忽略不计了。

当然重点是让大家了解,计算宇宙飞行的基本解题思路。

另外,目前“哈勃常数”还算不上是一个常数,因为每一次重大天文观测,可能都会对这个数值进行修正,而且目前运用不同的观测方法,也会得出不一样的数值。

67.80的数值,仅是欧洲航天局于2013年3月21日,根据普朗克卫星的测量结果而计算出的一个数值。

总结

计算宇宙飞行的时间,首先需要考虑高速飞行带来的时间相对效应,也是就相对论说的“尺缩钟慢”,以及宇宙的膨胀速度。

而目前人类掌握的速度对太阳系而言,都还如“蜗速”一般,人类要想跨光年旅行还远远不够啊。

要想遨游星空,速度是关键。而要获取速度,掌控多少指数级的能量是核心。

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目前欧洲的Vega C火箭有希望是人类最快的火箭,其可以提供约4500千牛的推力。如果我们假设其在太空点燃,推送时间是10分钟,推送的飞船重量是46吨的话(阿波罗飞船的重量),则可以使这个飞船产生约98m/s的加速度。这样,该飞船经过约10分钟的加速后具有58.8km/s的速度,是目前人类最快航天器旅行者一号的3.5倍。依照此速度航行到一万光年的地方,需要1143万年。假如并联此火箭,即便是在太空中组装100个,那么最终飞船的航行速度也就是5880km/s,航行到一万光年的地方仍然需要11.4万年。所以,仅仅依靠常规的火箭推送技术,根本就无法进行远距离星际航行。



太空中没有大气,所以常规的电力驱动装置根本无法获取动力。唯一的喷气式获取动力方式速度又太慢,所以人类未来想要远距离星际航行,必须掌握一种可以直接作用于空间的技术。那么这个技术就是曲速引擎无疑了,也只有这项技术才可以无限制地突破爱因斯坦的相对论限制,获得超越于光速的航行时速。



曲速引擎的好处不仅可以使飞船获得超光速飞行的性能,还可以避免相对论的时间膨胀效应。即我们地球过几年,飞船上面也是过几年,时间流速和地球一致。而且原则上获得的速度无上限,如果速度达到1000000倍光速,只需要3.65天就可以达到1万光年外了。



想想曲速引擎航行是很美好,但是如何设计制作出来却是个大问题。不过相信以人类目前的科技进步速度,终有一天可以实现这个技术。


科学探秘频道


如果以现有的飞船运行的最高速度来看的话,就是当年的木星探测器朱诺号飞得最快了,飞行的最高速度甚至达到了每秒74公里,这样的速度足以令人类瞠目结舌。对于朱诺号来说,3秒钟的时间就飞过了222公里的距离。

从北京飞到广州,对于朱诺号这样的速度来说,只需要30秒钟的时间。

但是,即便是这种级别的恐怖速度,要想飞过一万光年的距离,怎么说都得需要4000万年。

赶过去都得花费4000万年,那过去的还是飞船吗,会不会只剩下飞船的一颗螺丝钉了?

曾经有人提出过一个较为大胆的设想,就是核子脉冲推进,以连续核爆的方式获取飞船前进的动力。

为什么说这个设想大胆呢,因为这样的飞船肯定不能在地球附近启动,否则,在太空中引爆核弹的后果将是无法预料的,具有放射性的核污染物可能会弥散到整个生态圈中。

必须远离地球启动,比如先以低速运行到火星周围,然后再利用核爆的方式获取动力。

理论上看,这样的核子脉冲推进飞船可以达到光速的10%,这样的话,飞到一万光年外,也还得需要10万年左右的时间。

这样的距离对于整个宇宙尺度来说,实在是近在咫尺的距离,但对于人类来说却遥不可及。另外,即便是人类在以后发现了外星文明,也确定了具体的位置,如果没有摸清他们的文明等级,最好还是别采取任何行动。


科学船坞


答:现在人类的火箭技术,还远远不足以实现星际航行,跨越一万光年的距离,需要数千万年的时间。


根据我国郭守敬巡天望远镜的最新测量数据,银河系直径高达20万光年,一万光年只是银河系直径的二十分之一,我们太阳系距离银河系中心2.6万光年,距离银河系边缘有7万多光年。

目前人类飞得最远的飞行器,是40多年前发射的旅行者一号,现在速度17km/s,距离地球约217亿公里(0.00228光年);太阳系以250km/s的速度,绕着银河系中心公转,人类在地球上发射的飞船,也能利用这个公转速度。

(1)人类目前的航天技术,在脱离太阳系后,还能有大约20km/s的速度,如果以这为相对速度,跨越一万光年需要1.5亿年的时间。

(2)算上太阳系的公转速度,飞行器在脱离太阳系后,还能有大约270km/s的相对速度,如果以这为相对速度,跨越一万光年需要1100万年的时间。

这已经是目前火箭推进器的极限了,而且期间还得利用木星、土星等等行星,进行引力加速才行;即便人类加大飞行器的能力,提高发射速度,能提升的空间也是非常有限的。

人类目前的航天推进器,本质上还是沿用上世纪,德国科学家冯·布莱恩设计的V2火箭,无非是火箭燃料更加高效,控制系统更加先进而已。


也就是说,人类在前面近一百年的时间里,火箭推进器始终停留在化学火箭的层面,推进原理没有任何进步;以至于五十年前美国的土星五号,和三十年前的苏联能源号运载火箭,至今还是第二和第一的运载能力。

人类要想实现星际航行,化学推进器肯定是远远无法满足要求的,因为这会意味着,飞船携带的化学燃料,将会远远重于飞船本体。

未来人类要想实现星际航行,等离子推进器是一种方式,其能量供应也必须实现可控核聚变才行,甚至是更高级的正反物质湮灭。


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这个问题可以从以下几个方面去思考:人类现有的火箭推进技术所能达到的最快速度是多少?火箭的级数是不是越多越好?燃料是否能够无限增加?

人类现有的火箭推进技术所能达到的最快速度是多少?

火箭的原理是利用了牛顿第三定律,即火箭利用尾部喷出的高速气流获得反作用力,根据预计的发射轨道不同,要求火箭的发射速度也不同,如果需要火箭能够环绕地球表面飞行,只要达到第一宇宙速度,即7.9千米每秒即可,如果需要火箭摆脱地球引力,环绕太阳飞行,成为一颗人造行星,需要达到第二宇宙速度,即11.2千米每秒。

图释:大型运载火箭性能简表

太阳系半径0.00158光年,10000光年已经远远超过这个距离,即飞出了太阳系,要想达到这个距离,必须摆脱太阳引力达到第三宇宙速度16.7千米每秒,目前火箭最快发射速度不超过20千米每秒,以这个速度飞行10000光年,大概需要1.5×10^8年。

火箭的燃料能否无限增加?

单级火箭的最大推进速度不超过5千米每秒,是无法达到第三宇宙速度的,为了提供更大、更持久的动力就需要设计多级火箭,接力加速,但是火箭的级数不可能无限的增加,如下图所示:发射重量中有效载荷每增加1吨,火箭需要增加10吨以上的发射总质量来承受,其中增加的绝大部分配重均为燃料,随着级数的增加,火箭简体本身会变得越来越笨重,需要的燃料会越来越多,以至于无法发射

。故目前火箭多为二级到四级火箭。

图释:整理的火箭负载能力和发射总重比

综上,以目前的推进手段,无论如何都无法将火箭发射到10000光年以外,目前人类发射的最远探测器时旅行者1号已经飞行了41年,还没有飞出太阳系,即还在0.00158光年范围内,10000光年谈何容易!

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