为什么人类想“脱离”太阳系？

古今中外传播着很多纪录着人类飞行梦的神话故事与传奇。从鹞子到热气球，从飞机到飞船，我们一步步的飞向天空。随着人类科技前进，我们把卫星、宇宙飞船以及航天员都送出了地球，乃至开始探究太阳系。

太阳系里一片井井有条，各大行星以及它们的卫星都精准地在各自的轨道上运行。在不停流淌的时间长河里，间或会产生小行星撞击地球的变乱。

如许的撞击对付年轻的地球来说，是扑灭性的，谁也不克不及预料地球被小行星撞击的末日何时会来。如许的撞击一旦产生在地球上，将给地球上的人类及全部生物带来溺死之灾。

小行星撞击地球

实在如许的灾祸曾经产生过，恐龙便是在如许的灾祸下灭尽的。从地球自己来看，从地球上衍生诞生物开始，天气和生态情况在不停的改变，从这个改变趋向看，是倒霉于生物生存的。一些生物大概无法顺应，一些生物乃至会在地球上消逝。

鉴于种种缘故原由，人类为了恒久地连续下去，将来必定要拓展到太阳系乃至太阳系之外。以是必要提前订定打算，在灾祸到临之前大概地球衰败之前找到可以生存的星球。

在太阳系中，有些未登岸的行星上大概存在生命，我们的火星探测打算已经在举行。但是除了地球之外，现在没有在太阳系内发觉一颗得当人类恒久居住的星球。我们只能把生存的选择放到太阳系外，进入宇宙深处查找生气希望。

探测火星的祝融号

观光者号的巨大构思

1967年，美国喷气动力试验室的航天工程师兼阐发专家盖瑞·弗兰德罗在举行使命时发觉了一个千载一时的探测宇宙的机会，这个机会在1977年。

在这个时间节点，土星、木星、天王星和海王星在各自的活动中会形成一个稀有的分列布局，使得从地球放射的航天探测器可以或许在各个行星周边举行连续借用引力飞行，淘汰飞行时间和设置装备摆设消耗，从而探究火星轨道之外全部的太阳系行星，乃至借力飞出太阳系。

行星之间的稀有分列方法

弗兰德罗以为1977年至1979年对付放射来说是最好的时间，“外部行星云云有利的天体分列，每176年才显现一次。”由于它最大水平地淘汰了飞行的时间。

基于这个时间节点，双子航天器诞生。它们的名字是“观光者1号”和“观光者2号”，另一个拟采纳的新名字是帆海家，但1977年3月在NASA所举行的定名大赛中‘观光者’这个名字终极胜出。这对航天器在佛罗里达州的卡纳维拉尔角先后几周放射乐成。

观光者2号

观光者号遭遇了什么？

在2013年和2018年，媒体抢先恐后地报道“观光者1号”和“观光者2号”已飞出太阳系的结论。那么，它们是否真的已经飞出了太阳系？

NASA的科研职员终极给出了答案。“观光者1号”和“观光者2号”已经飞行了40多年，还在陆续向太阳系外的偏向飞行。现在，它们分分别地球约210亿公里和180亿公里。

严厉地说，“观光者1号”和“观光者2号”仅仅只是穿过离太阳系最远的行星——海王星的轨道，并没有真正脱离太阳系。

观光者2号

它们现在已经飞行了约100个天文单元（即地球到太阳的均匀间隔为一个天文单元，1天文单元约即是496亿千米），颠末推算，假如要飞出太阳系约莫必要飞行10万个天文单元，根据这个速率至少要4万年。

纵然思量人类在接下来的十年、二十年技能前进速率进步十倍——大概必要4000年，再进步十倍——必要400年，但400年相对人类的寿命来说是一个迢遥的时间。

以是通过“观光者1号”和“观光者2号”的遭遇得出了一个非常灰心的结论：以现有的技能，我们基础无法“脱离”太阳系。

两款探测器相对付太阳日光层的位置

那么，太阳系究竟有多大？以至于“观光者1号”和“观光者2号”耗时40多年至今没有飞出去。换句话说，太阳系的界限究竟在那边？科学界大抵有四种关于太阳系界限的说法。

第一种是行星界限论，根据太阳系中八大行星分列的位置，把离太阳最远的行星作为太阳系的界限。在太阳系中，海王星是最离太阳最远的行星，我们把它看为太阳系的一个界限。

第二种因此太阳运动时孕育发生的太阳风的极点外层为界。科学家们在研究太阳运动纪律时发觉，太阳产生运动时会孕育发生并开释出大量的具有高能量辐射的粒子，这些粒子流淌着向外扩散的形状和状态就像一阵风，是以太阳四周的粒子被称为“太阳风”。

太阳风能量壮大，会滋扰磁场，严峻时会影响卫星的运行。但科学家们推测以为，太阳风极点外层的范畴大概比我们观察到的还要更远，由于它的形态不是牢固的，是流淌的。

太阳风

第三种是将太阳系外层存在的一个圈层看成界限，这个圈层便是奥尔特云，奥尔特云的全貌现在没有被直接观察拍摄到。科学家们假设存在着如许一个由亿万个冰冻物体和宇宙灰尘构成的外壳，它形成于50亿年前，困绕着太阳。这个外壳间隔太阳约莫5万~10万个天文单元。

奥尔特云的位置

第四种因此太阳自己的引力影响范畴为界。太阳已经存在了46亿年，那么它的引力同样的也在宇宙中流传了46亿光年。在这个范畴里的天体都相对地受到引力的影响，只是气力的强弱差别。但这个分别范畴太甚巨大，乃至大概普遍宇宙，这个说法相对来说不常用。

以是，基于以上四种说法中间隔近来的海王星，两个观光者号实在并没有脱离太阳系，它们只能算是走得最远的探测器。

在飞行了40多年之后，两个观光者号的一些仪器已经失去效能，为了幸免斲丧，有一些仪器已经被科学家们故意地制止利用，而剩下的仪器将随着电池的功率陆续阑珊而渐渐被封闭。

探测器部门仪器已被制止利用

直到2025年，最终的科学仪器也将被封闭。到当时，两个观光者号都市平静下来，在将来几年内仅周期性地放射薄弱的电子信号，以指示它们的位置，孤单地在宇宙观光，直到有人将它捡起。

人类为什么无法“脱离”太阳系？

“观光者1号”和“观光者2号”从地球腾飞后，花了40多年时间到达的位置，从这个位置盘算，“观光者1号”如今的速率每秒17公里，根据太阳系界限的第三种说法，想要靠近奥尔特云先清除其他拦阻身分，至少必要流利顺遂的飞行300年的时间。

而真正令人类无望的事变实在才刚开始，太阳系外围的奥尔特云的宽度已经扩展到了10万个天文单元，而且还在陆续扩展。

奥尔特星云的宽度还在扩展

假如“观光者号”要想穿越整个奥尔特云，纰漏“观光者号”仪器自己寿命的极限身分，那么它至少必要4万年的时间。假如想要完全脱离太阳系，约莫必要4万零300年。从这个角度来看，“观光者号”并没有飞离太阳系。何况它的寿命是有尽头的，而这个尽头远远少于穿越太阳系所必要的时间。

纵然仪器永久不会破坏，到了谁人时间，人类还存在吗？

何况，现在人类到达的航天科技程度还远远没有到达飞出太阳系的设置装备摆设尺度。并且当我们到了走出太阳系的那一天，很难想象席卷着太阳系的宇宙会否存在一个界限。假如它真的有一个尽头，那尽头背面又是什么呢？

太阳系的界限外另有别的界限

除了我们所知道的宇宙中要面临的人体所必须的氛围、温度、能源、食品等题目之外，遥无边际的宇宙中有太多的未知身分威胁着我们，好比种种不知泉源的射线、磁场都市对航天探测器造成影响。

要进入宇宙，我们必要制造出光速或超光速的航天飞行器，要有在宇宙中可连续提供能源的本领，要有在满盈未知数的宇宙中的宁静防备、准时反馈并稳健操纵体系的本领，要有防备使人类身材受到致命损害的本领。面临这些威胁，现在我们还不克不及给出应对计谋。

人类想象的航天飞行器

光速也不可

假如以奥特星云作为太阳系界限的话，太阳系的半径约莫为1光年（光在真空中1年内走过的旅程为1光年，约即是94605亿千米），以光速飞出太阳系,约莫必要1年左右。

但是在“观光者1号”和“观光者2号”离地球224亿公里的这个位置上，它们所携带的探测器吸收到的数据表现：宇宙中的射线数目和辐射非常高，它们的速率已经和光速无法区分。何况我们无法猜测，宇宙深处的辐射和粒子是否会更庞大更壮大。

宇宙辐射图

假如人类将来乘坐靠近光速的飞船进入宇宙，就相称于把飞船开进了一个满盈着射线和粒子打击的容器。飞船会不停地蒙受到打击，纵然飞船自己不会受影响，但人体是没方法蒙受如许麋集的高能量辐射。

以是将来的飞船不但仅是如今简洁的载人飞船，我们必要设计出更好的飞船来拦截这些射线对人体的辐射。并且飞船靠近光速的话，会更简单蒙受宇宙中射线和粒子的剧烈撞击，乃至导致飞船在宇宙中被崩溃。

飞船终极会被崩溃

从以上的阐发看来，人类想要飞出太阳系，必要超过时间，超过宇宙的未知伤害。起首飞船在速率上就一定要趋近光速乃至逾越光速，但到达如许的速率在宇宙中相称伤害，以是又必要更高的科技程度和对宇宙更深入的相识。

我们受限于速率，但更多的照旧受限于满盈未知的宇宙自己。以是，纵然到达了光速，现在人类也不克不及“脱离”太阳系。

结语：人类现在无法“脱离”太阳系

从素质上来说，人类能不克不及“脱离”太阳系不但仅是时间迟早的题目。人类的寿命是有限的，纵然把等候当立室族传承，把寿命一代一代累计起来也大概等不到穿越太阳系的时间。同时要分身航天探测器自己的寿命，要思量科学技能进展的速率和程度。

研发更为先辈的航天探测器

也便是说，人类自己进展和人类如今的科技程度进展还不克不及餍足飞出太阳系的要求和尺度。

人类现在相识和把握的宇宙知识对“脱离”太阳系来说也是远远不敷的。比方，宇宙的孕育发生和演化的纪律是什么？受什么物质大概本领支配？大爆炸是真实的吗？宇宙中究竟是否存在没有形态的物质？它们漫衍在那边？宇宙是陆续扩张照旧将转而紧缩？

由此可见，在以后人类存在的时间里，重要照旧陆续开展航天探究宇宙的运动，如对航天奇迹加大投入，器重体系的科学理论研究，即实践和理论左右开弓。固然人类现在无法“脱离”太阳系，但是我们始终在“脱离”太阳系的探究路上。

加大探测力度