第一个飞出太阳系的航天器是先驱者10号。先驱者10号是NASA于1972年3月2日发射的一艘航天飞行器。它是第一艘越过小行星带的飞行器,第一艘近距离观测木星的飞行器,并于1973年12月3日发回了第一组木星的近距离拍摄的图像。
先驱者10号的主要作用
先驱者10号探测器,它探索和研究的主要目标是木星。这个探测器只有260千克,带有10多种仪器。由于它很小,无法带更多的其他设备,如姿态控制系统、大型电源系统等,因此“先驱者10号”采用了各种简化设计的办法。
探测器上面带的仪器包括磁强仪、辐射仪、温度仪、照相机、气压计等。它还有一个重大使命是考察行星际空间的物理环境,以便为未来深入探测外行星开辟道路。在大约飞行了半年后,先驱者10号探测器进入火星与木星间的小行星带,与木星的相会阶段持续了2个月。
1973年12月3日,先驱者10号探测器到达整个旅途距木星最近处,约13万千米。在它掠过太阳系这颗最大的行星时,发送回来300张中等分辨率的木星和其卫星的照片,它还探测到木星的一些物理参数。
太阳系半径约为60亿千米,以光速飞出,大约需要6 小时左右。太阳的位置在离银河中心约1/3的地方,银河系的直径约为9亿光年,以光速飞出银河系大概需要3万年左右。
:1、太阳系中的八大行星都位于差不多同一平面的近圆轨道上运行,朝同一方向绕太阳公转。除金星以外,其他行星的自转方向和公转方向相同。彗星的绕日公转方向大都相同,多数为椭圆形轨道,一般公转周期比较长。
2、太阳系是以太阳为中心,和所有受到太阳的引力约束天体的集合体:8颗行星、至少173颗已知的卫星、几颗已经辨认出来的矮行星(冥王星、谷神星、阋神星(齐娜)、妊神星和鸟神星)和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星带天体、柯伊伯带天体、彗星和星际尘埃。
3、银河系是太阳系所在的恒星系统,包括1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃,黑洞,它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍。
4、在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内,扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫"核球",半径约为7000光年。核球的中部叫"银核",四周叫"银盘"。在银盘外面有一个更大的球状区域,那里恒星少,密度小,被称为"银晕",直径为7万光年。
5、银河系的90%的物质为恒星。恒星的种类繁多,按照物理性质、化学组成、空间分布和运动特征,恒星可以分为五个星族。最年轻的极端星族Ⅰ恒星主要分布在银盘里的旋臂上;最年老的极端星族Ⅱ恒星则主要分布在银晕里。恒星常聚集成团。除了大量的双星外,银河系里已发现了一千多个星团。银河系里还有气体和尘埃,其含量约占银河系总质量的10%,气体和尘埃的分布不均匀,有的聚集为星云,有的则散布在星际空间。
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。
第二、从技术分析,在现阶段人类没有能力飞出太阳系。虽然从理论上来说,人类的航天器或者飞船只要达到167千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。
第三、人类飞出太阳系需要什么条件?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……
早在上个世纪50年代的时候,科学家们开始对宇宙太空进行探索。然而经过十多年的探索,科学家们在在航天事业中也取到了一些的突破。这些突破包括人类成功的实现了载人航天梦,成功登上了月球。但是这些突破性的成就,都是科学家们在太阳系范围内进行探索得到的。那么有人可能就会产生疑问了,人类为什么没有办法飞出太阳系呢?人类之所以没有办法飞出太阳系,主要是因为到目前为止,科学家们在地球上没有发现任何一种燃料可以超过光的速度,加上人类社会目前的科学技术还不够发达,所以根本还不具备飞出太阳系的条件。
一、人类无法飞出太阳系的原因
到目前为止,人类之所以没有办法飞出太阳系主要是因为人类目前的科技不够发达。除此以外,在地球上暂时还没有发现有其他物质能够与光的速度媲美。另外,科学家们对太阳系的界定依然存在着很大的争议,对太阳系实际上还没有了解透彻。因此,科学家们仍需要通过不断的观测来更多的了解太阳系以外的宇宙太空,希望有一天人类能够成功飞出太阳系。
二、飞出太阳系的条件据目前已有的条件,人类要想飞出太阳系,首先要寿命特别长。现在已有的飞行速度,科学家们进行的计算,人类飞出太阳系需要花费的时间四千多年。换一句话说。人类要想飞出太阳系,首先要提高飞行的速度。其次,人类必须要有一个健康的体魄,因为太空的环境毕竟与地球的环境有所不同,宇宙太空中的辐射对人类的身体也是有很大伤害的。最后,人类要想飞出太阳系,就必须解决飞行器的能源供给问题。
三、结论就目前科学技术水平来说,人类要想飞出太阳系是不可能的。
旅行者一号在1977n9月发射,离开地球至今已经40n了,现在已经飞到了太阳系的边缘,就是奥尔特云区域,继续朝着另外的恒星系飞去,再也不能返回地球了。
根据牛顿运动定律,一个空间探测飞行器只要速度超过第三宇宙速度,就能飞离太阳系,这个速度是根据飞行器绕太阳的离心力和与太阳的引力计算出来的,具体是167公里/秒,而旅行者一号现在的速度达到了17多公里/秒,超过了速度。
旅行者一号达到第三宇宙速度的动力主要来自于发射时的初速度,它自身也携带了一些燃料用于加速、变轨和发电,旅行者一号装有放射性元素发动机和太阳能电池帆板。
旅行者一号在飞离太阳系的过程中,沿路碰到了很多天体,如木星和土星,由于速度太快,就没有被这些天体捕捉到,有时反而利用引力还能获得更高速度。
由于距离太过于遥远,无线电信号衰减严重,旅行者一号和地球通讯显得非常困难,而且信号需要经过17个多小时的才能到达地球,美国是怎么做到的不得而知,而且这是40n前的技术。
国40n前或者是做了那麼一个东西,但早已经灰飞烟灭了,动力和抵抗摩擦力这两点,到现在似乎都是无法解决的问题,美国人自己对於是否曾经登陆月球,也有分析是一个骗局。如果40n前的东西真的还在,那麼现在必有更好更新东西出来了,反正不可全信吧?"
旅行者一号达到第三宇宙速度的动力主要来自于发射时的初速度,它自身也携带了一些燃料用于加速、变轨和发电,旅行者一号装有放射性元素发动机和太阳能电池帆板"这几句大错特错,说明你压根不懂,发射时的初速度只有79公里每秒,之所以可以加速到167是因为略过行星时的借力,这就是每个行星都经过的原因。自身所带的原料基本只用于变轨,怎么可能用来发电?发电是太阳能帆板发的电,放射性元素也是用于发电,怎么可能是发动机,那时候还没等离子发动机。
人类能够飞出太阳系吗?至少现在是不可能的。严格的来说,飞出太阳系是可能得,带着人飞出太阳系是不可能的。因为之前科学家就曾经发射过旅行者一号和旅行者二号,它们的任务就是飞出太阳系。但是现在已经40多年过去了,它们依然在太阳系之内。那么既然飞行器有可能飞出太阳系,那人类为什么就不行呢?
学过物理的小伙伴们都知道,假如地球是一个平面,然后这个平面上有一个超级高的建筑。在这个建筑上发射一个飞行器。当这个飞行器的速度达到79Km/s时,这个飞行器就会绕着地球转,成为地球的一颗卫星。当这个飞行器的速度达到112Km/s时,这个飞行器就会挣脱地球的引力飞入到太阳系之中,但是飞不出太阳系。当飞行器的速度达到167Km/s时,飞行器就有可能飞出太阳系。
如果让飞行器飞出太阳系的话只要在飞行器里准备足够的燃料就行了。但是如果要带人飞出太阳系的话,就有点不太现实。上面我们说科学家曾经发射过旅行者一号和旅行者二号飞出太阳系,现在已经40多年过去了,它们才飞到太阳系的边缘。如果带上人类的话,那么一定要带上人类生必须的食物和水。
生存40年的食物和水肯定不是小数目,如果把这些东西带上的话那飞行器的重量难以想象。到时候可能飞上月球都费力,更别说飞出太阳系了。那简直是痴人说梦。总而言之,人类不能够飞出太阳系还是因为距离和生存的问题。
那有人就会提出在太空中建立太空补给站啊,这样不就解决了一切问题了吗?这样固然不错,但是建立大量的太空补给站对现在人类科技来说还是太难了。所以这一切的问题都导致人类无法飞出太阳系。
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