首先我們來了解一下,距離地球一光年的天體是有的,因為太陽系按照奧爾特云為邊界,它的直徑在2-3光年左右。
在奧爾特云聚集的是長周期彗星以及太陽系形成之初的一些碎片,被大行星等拋離內太陽系。當然要說距離我們最近的恒星可能會稍微遠一點了,在4.22光年之外的比鄰星,1977年發射的旅行者一號,它未來可能就會飛臨這顆恒星。
【航天器飛行一光年需要多久?】
首先我們來看最典型的星際探測器旅行者一號,1977年發射升空目前已經飛行43年距離地球220億公里,它的平均飛行速度大約是17公里每秒,那么飛行一光年的距離用30萬直接上17最終的結果就是所有時間,大約為1.76萬年。只不過旅行者一號在向太陽系外飛行的時候截止土星和木星進行引力彈弓加速,最終才超過第三宇宙速度可以飛出太陽系。
第二顆探測器是NASA發射的帕克太陽探測器,2018年順利升空,經過三個多月的飛行達到第一個預定位置。當它距離太陽最近的時候達到最快飛行速度72萬公里每小時,大約是200公里每秒,如果按照這個速度飛行一光年,那么最終需要的時間大約是30萬200等于1500年的時間。
傳統的動力系統主要都是化學發動機(液氧煤油或液氫發動機),靠著這些動力系統是無法實現遠距離飛行的。首先是速度非常慢,其次能量利用效率較低,要想飛行到更遠的距離就需要攜帶更多的燃料,相反燃料的增加還影響航天器的飛行速度。
俄羅斯國家航天集團的總裁之前就指出,人類必需要積極開發核動力發動機,未來才能將重型的飛船送到遠日行星甚至太陽系之外。核動力系統效率會更高,尤其是正在研究的可控核聚變,就是太陽內部正在發生的核反應過程,如果成功那么對于未來的航天探測至關重要。
其實愛因斯坦還在相對論中給我們留下一個彩蛋,因為狹義相對論時間膨脹效應的存在,讓我們可以在有限的壽命里飛行到更遠的距離。只要速度足夠快,那么時間的流逝速度就會足夠的慢。一光年的距離,如果無限接近于光速飛行,對于飛船內的人來說可能就是一瞬間,但對于地球上的我們來看仍然是一年時間。
首先我們來了解一下,距離地球一光年的天體是有的,因為太陽系按照奧爾特云為邊界,它的直徑在2-3光年左右。
在奧爾特云聚集的是長周期彗星以及太陽系形成之初的一些碎片,被大行星等拋離內太陽系。當然要說距離我們最近的恒星可能會稍微遠一點了,在4.22光年之外的比鄰星,1977年發射的旅行者一號,它未來可能就會飛臨這顆恒星。
因為宇宙非常大,經過138億年的減速再加速膨脹,目前的可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年,因此需要更大的距離單位,天文單位、光年、秒差距等就應運而生了。光年顧名思義,就是光在真空中飛行一年的距離。
因此說想要看人類飛行一光年需要多長時間,只需要了解飛行速度即可,那么問題就變得簡單了,我們只需要找出兩個典型的航天器實際飛行情況來計算就可以了。
【航天器飛行一光年需要多久?】
首先我們來看最典型的星際探測器旅行者一號,1977年發射升空目前已經飛行43年距離地球220億公里,它的平均飛行速度大約是17公里每秒,那么飛行一光年的距離用30萬直接上17最終的結果就是所有時間,大約為1.76萬年。只不過旅行者一號在向太陽系外飛行的時候截止土星和木星進行引力彈弓加速,最終才超過第三宇宙速度可以飛出太陽系。
第二顆探測器是NASA發射的帕克太陽探測器,2018年順利升空,經過三個多月的飛行達到第一個預定位置。當它距離太陽最近的時候達到最快飛行速度72萬公里每小時,大約是200公里每秒,如果按照這個速度飛行一光年,那么最終需要的時間大約是30萬200等于1500年的時間。
只不過這里帕克探測器的高速飛行主要靠的也是太陽引力作用,而并非是自身攜帶的動力系統。從上邊的談論已經可以了解到,兩個快速飛行的探測器靠的都不是自身的動力系統,都是借助于其它天體的引力作用。
【因此問題的關鍵性已經到了航天器的動力系統上】
傳統的動力系統主要都是化學發動機(液氧煤油或液氫發動機),靠著這些動力系統是無法實現遠距離飛行的。首先是速度非常慢,其次能量利用效率較低,要想飛行到更遠的距離就需要攜帶更多的燃料,相反燃料的增加還影響航天器的飛行速度。
俄羅斯國家航天集團的總裁之前就指出,人類必需要積極開發核動力發動機,未來才能將重型的飛船送到遠日行星甚至太陽系之外。核動力系統效率會更高,尤其是正在研究的可控核聚變,就是太陽內部正在發生的核反應過程,如果成功那么對于未來的航天探測至關重要。
其實愛因斯坦還在相對論中給我們留下一個彩蛋,因為狹義相對論時間膨脹效應的存在,讓我們可以在有限的壽命里飛行到更遠的距離。只要速度足夠快,那么時間的流逝速度就會足夠的慢。一光年的距離,如果無限接近于光速飛行,對于飛船內的人來說可能就是一瞬間,但對于地球上的我們來看仍然是一年時間。
但是速度的提升是一個非常難的問題,未來人類如果能實現千分之一光速,那么就算非常成功了。
首先我們來了解一下,距離地球一光年的天體是有的,因為太陽系按照奧爾特云為邊界,它的直徑在2-3光年左右。
在奧爾特云聚集的是長周期彗星以及太陽系形成之初的一些碎片,被大行星等拋離內太陽系。當然要說距離我們最近的恒星可能會稍微遠一點了,在4.22光年之外的比鄰星,1977年發射的旅行者一號,它未來可能就會飛臨這顆恒星。
【航天器飛行一光年需要多久?】
首先我們來看最典型的星際探測器旅行者一號,1977年發射升空目前已經飛行43年距離地球220億公里,它的平均飛行速度大約是17公里每秒,那么飛行一光年的距離用30萬直接上17最終的結果就是所有時間,大約為1.76萬年。只不過旅行者一號在向太陽系外飛行的時候截止土星和木星進行引力彈弓加速,最終才超過第三宇宙速度可以飛出太陽系。
第二顆探測器是NASA發射的帕克太陽探測器,2018年順利升空,經過三個多月的飛行達到第一個預定位置。當它距離太陽最近的時候達到最快飛行速度72萬公里每小時,大約是200公里每秒,如果按照這個速度飛行一光年,那么最終需要的時間大約是30萬200等于1500年的時間。
傳統的動力系統主要都是化學發動機(液氧煤油或液氫發動機),靠著這些動力系統是無法實現遠距離飛行的。首先是速度非常慢,其次能量利用效率較低,要想飛行到更遠的距離就需要攜帶更多的燃料,相反燃料的增加還影響航天器的飛行速度。
俄羅斯國家航天集團的總裁之前就指出,人類必需要積極開發核動力發動機,未來才能將重型的飛船送到遠日行星甚至太陽系之外。核動力系統效率會更高,尤其是正在研究的可控核聚變,就是太陽內部正在發生的核反應過程,如果成功那么對于未來的航天探測至關重要。
其實愛因斯坦還在相對論中給我們留下一個彩蛋,因為狹義相對論時間膨脹效應的存在,讓我們可以在有限的壽命里飛行到更遠的距離。只要速度足夠快,那么時間的流逝速度就會足夠的慢。一光年的距離,如果無限接近于光速飛行,對于飛船內的人來說可能就是一瞬間,但對于地球上的我們來看仍然是一年時間。
以人類現在的科技水平,想要飛往一光年之外的角落,起碼要耗費三千年以上。我們都知道,如今的人類,在地球上已經發展出了足夠輝煌燦爛的文明,自從現代科學誕生以來,我們與各類領域所取得的進步和突破,也算是不可估量。
信息時代的我們,已經能做到“上九天攬月,下五洋捉鱉”,恐怕在古人眼里,二十一世紀的高科技,和神仙手段無異。但是,有些事實,可能仍然會讓我們大跌眼鏡。
比如說,現在看起來非常“高大上”的航天科技。在很多人的幻想中,或許我們已經有了突破銀河系,飛往更廣袤,更浩瀚的宇宙空間的能力;但是,這個答案,恐怕會讓很多人為之心碎。
人類,時至今日,連飛到一光年之外星球的本事都沒有,而銀河系,直徑在二十萬光年以上。如果我們真的要用目前最尖端的飛行器走過一個光年的話;那么,耗費的時間,差不多是三千年左右。
沒錯,我們現如今發射的,距離最遠的飛船,是上世紀i美蘇冷戰時期,美國發射的“旅行者一號”。它已經行駛了五十年左右,迄今為止,不過走了太陽系千分之一的路程。而太陽系有多大呢?直徑一點五光年。
試想一下,這該多么令人絕望。不過,這則消息,也不值得我們沮喪:因為,人類的潛力是無窮無盡的。目前,制約我們飛行速度最大的阻礙,其實不是技術,而是燃料;因此,NASA才開發了“曲率引擎飛船”。
曲率驅動以可控核聚變技術為能源,以折疊空間的方式,達到亞光速甚至超光速的飛行速度。據NASA的科研人員表示,該飛船最早在2030年就能現世。到時候,必然會揭開我們探索宇宙的新篇章。
一光年到底有多遠呢?一光年就是光在一年的時間內通過的距離。光在真空中的傳播速度是每秒鐘30萬公里。因此一光年的距離就是30萬公里/秒×60秒×60分鐘×24小時×365天≈9.46萬億公里。在衡量太陽系天體距離時科學家會經常用到天文單位。目前距離地球最遠的就是旅行者1號了,與地球的距離在140個天文單位以上,已經飛出日光層。所謂的日光層就是太陽風粒子可以抵達的最遠距離,超過日光層,那么太陽風粒子就感覺不到了。
算是狹義上的太陽系邊界,但真正的邊界遠遠沒有達到。真正的邊界被認為是奧爾特云之外,這個云充滿了大量小天體物質,這是太陽系形成時期的大量碎片構成。
半徑大約在1光年左右,所以以旅行者1號的速度,要飛到1光年外的奧爾特云,估計要2萬年左右的時間。抵達4光年外的半人馬座阿爾法星,需要7萬年以上的時間。
以這種速度飛,每年才飛3個天文單位,顯然太慢了,要進行星際旅行必然要尋找一種新的方式。不然動輒幾萬年的時間,人類肯定是耗不起的,想想幾萬年前,我們還處于穴居狀態。天文單位就是地球到太陽的平均距離1.49億公里。一光年大約有63500個天文單位,也就是日地距離的63500倍!但是目前人類還沒有到達一光年以外。
目前距離地球最遠的就是旅行者1號了,與地球的距離在140個天文單位以上,已經飛出日光層。所謂的日光層就是太陽風粒子可以抵達的最遠距離,超過日光層,那么太陽風粒子就感覺不到了。
算是狹義上的太陽系邊界,但真正的邊界遠遠沒有達到。真正的邊界被認為是奧爾特云之外,這個云充滿了大量小天體物質,這是太陽系形成時期的大量碎片構成。
半徑大約在1光年左右,所以以旅行者1號的速度,要飛到1光年外的奧爾特云,估計要2萬年左右的時間。抵達4光年外的半人馬座阿爾法星,需要7萬年以上的時間。
以這種速度飛,每年才飛3個天文單位,顯然太慢了,要進行星際旅行必然要尋找一種新的方式。不然動輒幾萬年的時間,人類肯定是耗不起的,想想幾萬年前,我們還處于穴居狀態
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一光年到底有多遠呢?一光年就是光在一年的時間內通過的距離。光在真空中的傳播速度是每秒鐘30萬公里。因此一光年的距離就是30萬公里/秒×60秒×60分鐘×24小時×365天≈9.46萬億公里。在衡量太陽系天體距離時科學家會經常用到天文單位。天文單位就是地球到太陽的平均距離1.49億公里。一光年大約有63500個天文單位,也就是日地距離的63500倍!
目前人類發射的飛離地球最遠的太空探測器是旅行者1號。它從1977年發射升空至今已經在宇宙中飛行了42年的時間,截止2018年它已經飛行了211億公里的距離,速度達到了每秒鐘17公里。旅行者1號太空探測器的速度已經超過了第三宇宙速度(16.7公里/秒),遲早有一天它會飛出太陽系的。旅行者1號用了42年的時間飛行了211億公里的距離,可它只飛行了一光年的2‰。它要飛越一光年的距離需要17694年的時間!
不過在太陽系一光年外的地方是沒有任何星球的。在銀河系中距離太陽最近的恒星是比鄰星,它到太陽的距離大約是4.22光年。旅行者一號以目前的速度飛到比鄰星得需要75800年的時間!
以這樣的速度進行星際旅行是根本不可能完成的事情。因此人類要實現星際旅行,就要在速度上實現更大的突破。
目前距離地球最遠的就是旅行者1號了,與地球的距離在140個天文單位以上,已經飛出日光層。所謂的日光層就是太陽風粒子可以抵達的最遠距離,超過日光層,那么太陽風粒子就感覺不到了。
算是狹義上的太陽系邊界,但真正的邊界遠遠沒有達到。真正的邊界被認為是奧爾特云之外,這個云充滿了大量小天體物質,這是太陽系形成時期的大量碎片構成。
半徑大約在1光年左右,所以以旅行者1號的速度,要飛到1光年外的奧爾特云,估計要2萬年左右的時間。抵達4光年外的半人馬座阿爾法星,需要7萬年以上的時間。
以這種速度飛,每年才飛3個天文單位,顯然太慢了,要進行星際旅行必然要尋找一種新的方式。不然動輒幾萬年的時間,人類肯定是耗不起的,想想幾萬年前,我們還處于穴居狀態。
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