如何才能飞出太阳系?需要什么条件?人类能做到吗?
的有关信息介绍如下:人类为什么飞不出太阳系?在现阶段,对人类而言要飞出自己的恒星系还是一个不可能的问题,这不仅体现在技术层面,还要考虑各种条件的制约。在这里仅以“人”飞出太阳系为前提,进行分析。
第一、从需求而言,在现阶段人类没有需求。
这是一个最重要的原因,因为人类不知道飞出太阳系要干什么?从目前来看人类的母星地球并没有遭受人类不可抗拒的地质、环境或天文灾难,地球的资源也并不是不能满足人类的需求。在只有好奇心的驱动下,并不足以让人类投入巨量的资源来开展一项耗资巨大的工程。
虽然从理论上来说,人类的航天器或者飞船只要达到16.7千米每秒的第三宇宙速度,就能飞出太阳系,但从从技术上来说并没有想象的那么简单。
一、人类的宇航速度不够。从引力覆盖范围计算,广义上的太阳系大约是一个直径约2光年左右的球体,以人类现在化学火箭的水平,即便是达到理论上的最高速度,也不可能在短时间内飞出太阳系。
宇航速度是一个复杂的话题,按照推进原理,燃料的喷射速度其实决定了航天器所能达到的最高速度。人类目前采用的化学燃料理论上的最高速度只有不到20千米每秒,这也就意味着要飞出太阳系需要15000年以上。即便是目前还处在研发阶段的等离子飞船,其理论最高速度也只能达到300千米每秒,要飞出太阳系也需要1000年的时间,这还不算漫长的加速时间。从理论上来说如果人类的宇航速度达不到光速范畴,不能达到10%的光速很难飞出太阳系。
这里需要说明的是,虽然人类目前最快的航天器旅行者1号经历土木天海四大行星的引力弹弓加速获得了较为可观的速度,但对有人航天而言,引力弹弓加速几乎没有意义。因为要采用引力弹弓加速不仅需要特殊的发射窗口,而且只能走弧形路线,会大幅延长航天的距离和时间,还需要复杂的后期姿态和方向修正。
二、人类缺乏必要的生命保障措施。想到生命保障措施大部分人会想到冬眠系统,诚然这是长时间航天的一部分,但其实生命保障措施非常的复杂。譬如如果没有大型的生态转换系统,很难满足人类生活物资的需要;没有抗辐射技术,人类柔弱的身体很难对抗外太空的强力辐射。
三、人类缺乏稳定可靠的航天设备。这也是一个很重要的因素,以今天人类的材料和制造技术,并不能生产出长时间可靠飞行的航天设备。
四、人类缺乏对太阳系之外的了解。这其实也是一个目的性问题,因为我们缺乏对太阳系之外的了解所以我们不知道走出太阳系要干什么?航天是一项非常复杂的工程,对燃料的有着苛刻的使用标准,即使人类的航天器能够达到光速的10%,如果不能做好燃料做好统筹分配仍然会面临严重的后果。一般来说有人的航天器燃料会被分成四份:启航加速;到达目的后减速;再次加速返回;再次减速以回到地球。如果目的不明,航程不明,人类即使能够走出太阳系,也将面临星际断崖资源枯竭的窘境,前不着村后不着店,被活活耗死在茫茫的宇宙。
客观来说以上人类所缺乏的就是人类飞出太阳系所必须的条件。但具体到实际航天中用一句话总结就是,人类缺乏必要的时间积累。这其中不仅包括对外太空的了解,必要的宇航技术积累还包括相关配套设施的建设。可以肯定的是,在地球不出现不可抗拒的灾难的情况下,人类走出太阳系的旅程将是一个漫长和艰难的过程,至少在100年之内都不可能实施。只有人类对太阳系有足够的了解,并建立一系列的配套措施,宇航速度提升到光速的20%以上才有可能展开实际的行动。因为对未来人类而言,走出太阳系并不是终点,还要考虑到返回或探测其他恒星系的问题,这一来一回就不是2光年的问题了。
除此之外,还包括人类自身的问题,人类是否从心里坚信自己要成为一个宇宙文明?就像一个成年的孩子,人类有能力走出自己的母星之日,就是人类星际流浪之时,曾经走出非洲,战胜了地球上一切物种的孩子又会面临哪些挑战呢?就像刘慈欣在《三体》中所说:生命从海洋登上陆地是地球生物进化的一个里程碑,但那些上岸的鱼再也不是鱼了;同样,真正进入太空的人,再也不是人了。所以,人们,当你们打算飞向外太空再也不回头时,请千万慎重,需付出的代价比你们想象的要大得多……