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1 # 松濤靜聽
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2 # 太空伊卡洛斯
人類目前最快的飛行器當然不是旅行者1號和2號,而是太陽神2號在1976年創造的,速度為每秒70公里。
按照是個速度前往6光年外的超級地球,需要2至3萬年的時間是至少的了。不論多塊,以每秒數十公里的速度前往另一顆恆星,都要數萬年的時間,快的差不多1至2萬年,慢的話就是6至7萬年,單位基本都是萬年。
即便是數千年的時間,對人類而言也是不可逾越的,你覺得幾千年和幾萬年有何區別?如此長的時間基本都是一個概念,無法實現。因此星際航行需要有新的突破,有新的推進系統,不然短短數光年的路程要走幾萬年.
想想看數萬年前人類還在野外生存,顯然我們不可能花數萬年的時間去另一顆恆星系統。如果沒有在有生之年可抵達的推進系統,前往數光年外的旅程幾乎不可能實現。
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3 # 來看世界呀
人類飛行器曾創造的最快飛行速度是70公里每秒,是美國1974年發射的太陽神2號太陽探測器,但即便這個速度飛到6光年之外的超級地球,也需要3萬年左右。
人類目前的航天器,燃料利用是很粗放的,消耗速度很快,指望飛船帶的那一點能源都不能使飛船持續加速,直接加速到16.7㎞每秒的第三宇宙速度,更多的是透過巧妙的軌道設計,利用行星的引力加速,像太陽神2號那樣達到70公里每秒的飛行速度,就是靠著太陽的引力達到的,旅行者1號2號的飛行速度,是靠著木星、土星、天王星、海王星的引力彈弓效應才達到的。這樣的速度在地球上不可想象,飛行器會直接燒起來,但在宇宙中這個速度還是不夠看。
一光年換算成公里是94600億公里,現有的航天器想要飛出去都是很艱難的。在幾年內,人類飛行器可以達到的最高速度將更新,美國新發射的帕克太陽探測器,預計最快可以達到200公里每秒的飛行速度,但飛6光年還需要將近1萬年。1光年的範圍,就是太陽系的範圍,也就是說人類目前或者未來幾年的飛行器要飛出太陽系,至少也得2000年左右,由於太遠,所以目前人類的探索都集中於太陽系內部,更多的是位於太陽系內側,外側行星距離遠,人類近距離探測次數不超過10次。
所以目前雖然找得到類地行星,但卻只能透過光譜分析來大致瞭解那些行星的資訊,可遠觀卻不可觸控,想象一下就完事了,去實地看還是不大可能的。
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4 # 星辰大海路上的種花家
人類目前最快的飛行器飛到距離地球6光年的超級地球需要多久?
有朋友認為人類目前達到的最高速度是帕克探測器的70KM/S,但要告訴各位額是帕克探測器前往的是太陽系中心佔99.86%的太陽,其巨大的引力會讓其逐漸加速,而前往太陽系外部最高速度的新視野號也沒有超過21.2KM/S,而且處於拋物線軌道上升段的離開太陽系探測器,儘管其最終將脫離太陽系,但它的速度仍然比出發時有大幅降低!
6光年內的超級地球應該就是巴納德星的行星,這顆行星非常奇特哦,它正以超過110KM/S的速度靠近太陽系,是全天區自行速度最快的恆星,每年自行超過10.3角秒!那麼新視野號假如直接趕往巴納德星要多久呢?
上圖是太陽系附近的恆星與太陽距離變化的示意圖,巴納德星大約會在1萬年以後到達距離太陽最近的位置為3.8光年,那麼我們的新視野號能否在這個時間內趕到這個位置迎接巴納德星呢?
L=21.2*1萬年=6685632000000KM
一光年為:9460730472581KM
新視野號走1萬年只相當於0.7光年而已!
但巴納德星在1萬年後將遠離太陽系,而且速度將比新視野號高得多,簡單的說,新視野號將永遠都追不上巴納德星!
其實新視野號飛掠冥王星時的速度只有13.87KM/S,可以說並不高,但已經遠高於冥王星軌道的太陽逃逸速度了!因此新視野號飛出太陽系是沒有疑問的,但它永遠都走不到6光年外的超級地球,因為它們將在新視野號到達前遠離!
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5 # 星歌看球
人類飛行器在星際旅行,除了自身變軌或調整軌道需要啟動發動機加速減速外,大部分時間是在軌執行,不需要耗費燃料,而是依靠天體之間的引力場在軌道上執行,而且軌道速度是相當的快——比如說,剛逃逸出地球時,人類飛行器也就成了繞日公轉的小行星,其軌道速度與地球繞日公轉速度幾乎一致,約30公里/秒,是音速的近10倍,靠人類目前的科技是無法達到的。
在天體引力場中,各天體繞自己母星公轉的速度,也就是軌道速度是有變化的,軌道速度則是由軌道高度決定的,軌道越接近母星,受到的引力作用越大,公轉速度越快,反之越慢。而天體的軌道多是橢圓形,比如地球就有近日點和遠日點。
那麼,人類飛行器在目前的科技水平上,不能擺脫天體引力場飛行,也就不存在最快的太空飛行器,只存在最快的到達目的地的執行軌道設計方案,方案一但確定,在按方案在軌執行時,還不能隨意利用自身動力變軌,只能在方案計劃中的變軌節點實施操作,使得最終的軌道能讓目的星球捕獲到人類飛行器。否則,就只能消失在宇宙中了。還有幾點必須明確:
(1)人類飛行器不可能帶很多燃料去太空,這對發射用的助推火箭要求太高且浪費,打個比方,飛行器增加一噸重量,可能需要增加其十多倍的航空燃料,火箭發動機就懵逼了。
(2)地球引力和大氣層是人類賴以生存的根本,也是人類探索太空的攔路虎。任何事物都是矛盾的兩個方面。
(3)想去太陽系外的星球,除非人類真的掌握了科幻小說、電影或遊戲中的躍遷、曲速等等技術,畢竟是光都要跑幾萬年的距離。
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6 # 嘿我是球球啊
這個假設是個偽命題,首先目前人類飛行器不適合做那麼遠的飛行,長距離飛行需要有自主的避險智慧系統,和處理機制,需要可持續動力發動機,還是在不載人飛行器前提下,如果載人還需要強大的維生系統,洗洗睡
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7 # 科學黑洞
人造飛行器的速度受多方面影響,並非僅僅靠自己的動力系統加速。更多的是藉助其他天體的引力進行加速目前最快飛行器應該算是去年八月份發射的帕克太陽探測器,它在接近太陽時最快速度可達每秒200公里。如果按照這個速度飛行6光年,大約需要9000年。但是這個速度並不是平均速度,因為是向著太陽飛行,帕克太陽探測器不斷的被加速。在此之前最快速度是1976年發射的太陽神2號創造的,速度達每秒70公里,按照這個速度飛行6光年大約需要25714年。
而現在距離地球最遠的人造飛行器就是旅行者一號了,1977年發射已經飛行了42年大約220億公里。平均速度大約是每秒17公里,如果按照這個速度飛行6光年大約需要105882年。
所以說人類現在的技術根本支援不了星際航行,至少速度上遠遠不達標。
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8 # 寒號鳥飛1
按能量守恆人類造不出光速飛船,外星人
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9 # 宇宙探索未解之迷
目前人類飛的最遠的飛行器是1977年的旅行者一號,現在已經飛出太陽系日球層相當一段時間了,17km/s的速度足夠讓它在幾萬年內飛出包裹太陽系的奧爾特雲。
值得一提的是旅行者一號沒有任何動力系統,它從進入太空開始就不斷的利用行星的引力彈弓效應加速,最後才達到太陽逃逸速度的,但是17km/的速度在宇宙中慢的像蝸牛,時至今日人類的宇航速度還沒有什麼突破,一直徘徊在光速的萬分之幾。
目前人類飛行器速度最快的是“帕克號”太陽探測器,最快的時候速度可以達到200km/s,但只能保持很短的時間,儘管如此它仍然是人類航天器目前的速度巔峰,6光年外的超級地球位於巴納德星,而巴納德星正以110km/s的速度靠近太陽系,只考慮人類飛行器速度的話,人類可以在9000年內抵達超級地球。
以人類目前的航天速度,光年對人類來說是沒有實際意義,1光年和100光年對人類來說都是無法到達的,如果真的想在有生之年進行抵達巴納德星,飛船的速度至少要達到光速的百分之幾才行。
可以預見的是人類在相當長的一段時間內都只能在太陽系活動,甚至對於我們現在的人類來說,只能在地月系高效率的活動,如果人類不盡早研發出核聚變發動機的話,靠化學動力火箭是無法真正開發太空的。
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10 # 艾伯史密斯
答:旅行者一號都得飛十萬八千年!
巴納德星距離地球6光年,質量只有太陽的14%,屬於小質量恆星,亮度也是非常的微弱,表面溫度只有3100K,雖然距離地球很近,但是視星等只有9.54,意味著肉眼無法看見。
6光年對於人類目前的技術來說,是遙不可及的距離,目前飛得最遠的旅行者一號,飛行速度為17km/s,41年才飛了0.00228光年。
光年表示光傳播一年的距離,大約9.46萬億公里,6光年就是56.8萬億公里,人類目前的飛行器,要飛到巴納德星的超級地球:
(1)旅行者一號以17km/s的速度,需要飛10.6萬年;
(2)人類目前飛行器的最快速度,是NASA帕克太陽探測器在近日點時,達到了200km/s,飛到巴納德星需要9000年;
要知道,200km/s的速度,從上海到北京只需要6秒鐘,如此快的速度飛到6光年外的超級地球,都要9000年,可見宇宙是多麼的廣袤。
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11 # 火星一號
雖然目前在太陽系外找到超級地球(質量比地球大的巖質行星),甚至是處在宜居帶中的超級地球,已經不是什麼新鮮事,但目前的人類想要去這些星球是不可能的事情,哪怕距離只有幾光年。不要說人類,就連人類發射的探測器都還沒有離開太陽系。
迄今為止,飛得最快的人造飛行器是NASA於2018年8月發射的帕克太陽探測器。該探測器打破太陽神2號在1976年創下的最接近太陽的紀錄,同時也打破了最快的飛行紀錄,因為距離太陽越近,所受的太陽引力作用越強,軌道速度必然越快。在2018年11月,帕克太陽探測器第一次飛到近日點,當時距離太陽大約2480萬公里,對應的軌道速度為95公里/秒。
不久前,天文學家發現了一顆距離地球6光年的超級地球——巴納德星b。如果以帕克太陽探測器當時的近日點速度飛到6光年外的巴納德星b,所需的時間將近1.9萬年。即便以帕克太陽探測器未來經過變軌之後所能達到的最快速度——192公里/秒,飛到巴納德星b也要將近9400年。而如果是目前正以17公里/秒的速度飛向太陽系外的旅行者1號,所需的時間將要達到10.6萬年。
要知道,這還只是6光年之外的星球,對於那些位於成千上萬光年之外的系外行星,更是不可想象。可見,浩瀚的宇宙極大限制了人類的星際旅行。如果人類沒有掌握化學能之外的更高效動力系統,星際旅行將只是黃粱美夢。
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12 # 時空通訊要回答這個問題,首先得弄清什麼是光年。
光年是距離單位,是光走一年的時間。科學界把光年的一年時間定為一個儒略年,為365.25天。光速的準確速度為299792458 m/s,這是光在真空中傳播的速度,一般定為每秒鐘30萬公里。
由此得出一個儒略年光在真空中行進的距離為9460730472580800米,一般定為9.46萬億公里/1光年。
那麼我們人類飛行器速度現狀是怎樣的呢?下面就簡單介紹一下幾款飛的最快的航天器速度。人類現在飛行最遠的探測器是旅行者1號,現在的速度為每秒鐘約17公里,這是飛行的最長久速度均衡的人類飛行器。
但超過這個速度的飛行器還有不少,比如NASA1976年發射的太陽神二號,在抵達太陽只有0.29UA時,速度達到每秒70公里,比1974年發射的太陽神一號每秒鐘快了近10公里;NASA2018年8月發射的“帕克”號太陽探測器,在2024年到達創紀錄距離太陽最近時為0.041UA(616萬公里),速度將達到每秒鐘約200公里,這將是有史以來人類最快的飛行器了。
這些都是無人探測器,載人飛船最高速度就是上世紀阿波羅載人登月了,為每秒11.5公里。
現在我們就可以來算一算到達6光年遠,所謂的太陽系外超級地球需要多久時間了。如果按照旅行者1號的速度,飛出太陽系一光年的半徑需要17000多年,飛到這個超級地球需要105882年;如果人類飛行器遠距離飛行能夠達到“帕克”太陽探測器的速度,飛到超級地球則需要9000年。
霍金在世時,糾集一夥科學大佬與商業巨頭聯合啟動了一個“突破攝星”計劃。根據這個計劃,將用巨大的鐳射陣列發射強大鐳射催動光帆,將一個迷你探測器(一張郵票大小)送往距離我們最近的恆星比鄰星,那裡距離我們4.22光年,這個光帆最終將達到百分之二十的光速,就是每秒鐘60000公里,到達那裡需要20幾年。
如果這個計劃能夠成功,人類太空探索速度瓶頸有重大突破,真正的太空時代就要到來。按照這個速度,到達6光年遠的所謂超級地球就只要30年。這就是人類目前航天的速度現狀,而且這都還是無人探測器速度。所以人類要真正的實現走向太空,走出太陽系還有很長的路要走。
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13 # 擦肩而過的世界
地球人類飛行器飛到距離地球6光年的超級地球飛行速度至少要求達到光速1/10,飛行器突破太陽系最低標準。飛行器飛到銀河系速度要求至少達到半光速,最低標準。否則地球人類使用飛行器或者宇宙飛船想到達距離太陽系附近星系星球探索等,失去意義。主要原因是高度文明智慧物種~星系星球之間物質交流利用率。次之受到地球人類壽命影響。3,地球人類飛行器電子儀器裝置都有使用年限。4,飛行器在飛行途中會遭遇各種意外事件。例如·隕石和小行星碰撞,超新星爆炸和宇宙各種強烈射線等影響飛行器電子儀器裝置失靈等。
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14 # 兔斯基聊科學
從距離上判斷,距離地球6光年遠的恆星應該是巴納德星。科學家認為在巴納德星恆星系統中可能存在著一個超級地球,被命名為巴納德b。巴納德b到地球的距離6光年,在宇宙中算是離地球比較近的了。但是人類到達那裡並不容易。
圖示:想象中的超級地球
巴納德星巴納德星距離地球大約6光年遠,是除了比鄰星系統之外距離太陽系最近的一顆恆星。這顆恆星的名字是為了紀念美國天文學家巴納德而命名的。巴納德星距離是一顆非常小的紅矮星,它的質量只有太陽的14%,大約只有木星質量的180倍,體積只有大約2個木星那麼大。表面溫度大約3000℃左右。因此巴納德星又小又暗淡。
科學家認為在巴納德星的周圍可能存在一顆質量為地球3.2倍的超級地球。這無疑引起了人們的廣泛的興趣。
圖示:巴納德星和那顆神秘的“超級地球”
去巴納德星需要多久?目前人類最快的太空探測器是朱諾號木星探測器,它的時速已經達到了每小時264000公里。這個速度有多快呢?如果億普通的民航飛機繞地球赤道一週大約需要42個小時。而朱諾號木星探測器繞地球一週僅需要15分鐘!
那麼6光年的路程有多遠呢?首先咱們先了解一下1光年有多少公里?1光年,就是光在1年的時間內透過的距離。這個距離大約是94607億公里。那麼6光年就是大約567600億公里。因此我們就知道了人類目前最快的朱諾號木星探測器,如果改道去巴納德星的超級地球需要多少時間了?結果是24500年!這麼久旅行還不得把人給鬱悶死啊!
圖示:目前速度最快的太空探測器朱諾號木星探測器
別急著買船票目前人類最快的太空探測器到達那裡需要兩萬多年的時間。這對現在的人類來講到達巴納德星的超級地球是遙不可及的事情。科學家將來研製出了更快速度的宇宙飛船,比如達到光速的四分之一,到達那裡也是需要冒著極大的風險的。
圖示:朱諾號到達巴納德星超級地球也得2萬年
科學家對遙遠的恆星周圍是否存在著行星,並且這顆行星是否宜居存在往往帶有很大的不確定性。萬一人類的宇宙飛船用了幾十年的時間飛到了那裡才發現,根本就沒有什麼超級地球,這是有多麼的尷尬!
因此,對於人類來講地球才是唯一的家園,時刻記著要好好保護地球。
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15 # 印象飛舞第
舉個簡單的例子,一隻蝸牛,爬到美國需要多長時間?如果蝸牛以0.3米/小時的最高速度爬行,大概需要3萬年的時間爬到美國。3萬年的時間也基本上相當於人類目前最快速的飛行器飛到距離地球6光年的超級地球的時間。坐著17.5公里/秒最高速度的飛船,跨越星際就好像蝸牛在地球上從地球一邊爬到另一邊。雖然這已經是人類目前能夠實現的最高速,但也僅僅相當於光速的萬分之幾,對於跨越以光年計算的距離來說,最少也要幾千年至數萬年的時間,這對於生命週期只有100年的人類來說太過漫長,目前還只能望洋興嘆。
除非真的像科幻片所描述,人類掌握了冷凍睡眠的技術,不過似乎大幅度提高速度顯得比延長生命時間更直接和容易一些。
所以我們這麼想,需要把蝸牛的速度(0.3米/小時)提高到多少就可以滿足在50年爬到美國呢(假定蝸牛的壽命和人都是100年)。經過簡單的計算,蝸牛需要提高600倍的速度,達到180米/小時的速度,也就是5釐米/秒,這個速度是螞蟻的速度了。假定螞蟻從生下來一直爬到美國用50年,再從美國爬回來正好用掉100年。同樣的,把人類的宇航器的速度從17.5公里/秒提高600倍,達到10500公里/每秒,這個速度應該是光速的3%,就可以在50年內趕到6萬光年外的超級地球去做一下客,然後別耽誤時間儘快返回,用時正好100年。如果再想辦法提高10倍的速度達到10萬公里/秒,這個速度是光速的30%,這時10多年的時間即可往返恆星之間,星際旅行才成為可能。
所以目前人類的技術最多隻能在地球月亮之間輕鬆往返,而行星之間的往返就需要幾個月甚至幾十年的時間。如果想在有生之年往返恆星際間旅行,至少要提高1000~10000倍的飛行速度,目前除了核聚變反應似乎沒有什麼更好的辦法。只有耐心等待科技的發展成果出現吧。
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16 # 自然知道
這是個簡單的計算題,人類最快飛行器目前是帕克太陽探測器,近日點時速度最快可達到200公里每秒,就算可以做到直線飛行,飛到6光年外也需要9000年,去了黃花菜都涼了。
如今人類的航天還不到考慮星際飛行的時候,已經飛出去220億公里的旅行者1號實際上仍在太陽系的中央區域,飛行距離相當於光行進十幾個小時,整個太陽系的範圍以光年計算,最外層估計是由大量彗星和氣體塵埃構成的奧爾特星雲。它要飛出太陽系,大概需要再飛364光天,也就是再飛300多個43年,算下來還得1.5萬年左右才能真正飛出太陽系。目前它已經跨越了柯伊伯帶,跨越了太陽系光球層頂部,開始向著太陽系和星系物質過渡的區域進發,將在2025年徹底斷電,屆時將再也聯絡不到成為一顆星際小行星。
帕克探測器目前是人造最快的飛行器,造它的目的是近距離觀測太陽的日冕等構造,在2024年前後將到達距離太陽最近的軌道,最近時只有616萬公里,已經處於水星的軌道內側,屆時它的飛行速度可以達到200多公里每秒,而如今它的軌道近日點距離太陽最近2000萬公里左右,飛行速度超過每小時39.3萬千米,也就是110公里每秒左右,這已經是人類飛行器創造的最快飛行速度,不過這個飛行速度沒太大的意義,因為它在太陽軌道上,是因為太陽巨大的引力導致的,當離開太陽後這個速度很難維持,就算點火利用太陽的引力加速,太陽巨大的引力還是會導致速度下降。
以它目前的速度飛到距離地球最近的超級地球,也就是巴納德星的行星,這顆恆星正在詭異地接近地球,速度也恰好是110公里每秒,不過它的這種運動似乎在減緩,不過也可以算上這個速度,於是帕克接近它的速度就是200多公里每秒,需要9000年才可以到達。所以現在考慮往那飛其實沒什麼意義,因為光年對於人類來說實在是太遙遠了,化學能源不足的地方就在於自重太大燃燒又十分迅速,不能持續推動飛行器的飛行。
其實人類創造的最快速度接近光速,不過是在大型粒子對撞機中實現的,利用磁場約束,用電場將帶電粒子加速到近光速,用這個速度飛行的話倒是還可以接受,一來一回也就需要12年左右,且在飛船上因為相對論的時間效應,對於飛船上的人來說可能感覺不用這麼久就到了。然而畢竟是單獨的幾個粒子,若是無數粒子構成的飛船,因為質量巨大,人類所掌握的能量級別不足以加速到光速。
退而求其次,霍金曾牽頭搞了突破射星計劃,計劃利用鐳射矩陣將一大堆已經發射到空間的微型探測器加速到光速的20%左右,飛到比鄰星需要20年左右,飛到巴納德星的超級地球則需要30年。但這種專案還沒人玩得起,鐳射本身就十分耗能,這個計劃中需要建設一大堆鐳射器,組成矩陣,然後對處於軌道上的成千上萬的微型探測器加速,還得持續加速一段時間,這個耗能的級別不是鬧著玩的。
目前探索類地行星並不是為人類找宜居星球,因為飛不過去,一切都是白搭。目前主要的目的還是不斷精進人類的行星探測技術,行星相較於恆星不發光,只會微弱地反光,或者造成恆星亮度週期性地微弱降低,人類還不能直接觀測行星,哪怕是距離地球最近的巴納德星,對於其環境還有推測的成分,它也不見得真的宜居。
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17 # 優美生態環境保衛者
人類目前最快的飛行器飛到距離地球6光年的超級地球需要多久?
隨著科學技術的發展,人類對自然世界和宇宙空間的認知水平逐步提升,為了更有針對性、更加系統和直接地瞭解地外空間的環境狀態及其演化規律,科學家從上世紀50年代起就開啟了向太空發射探測器的序幕,其中以探測地外生命的存在基礎和生命形態為主要內容的宇宙生命科學工程,成為眾多太空探測器的重點任務之一。
在地面大型射電望遠鏡和環繞地球執行的太空望遠鏡觀測的基礎上,科學家們發現了越來越多有可能具備生命特徵的行星,那麼,如果這些發射升空的探測器,以最快的速度執行,能夠多久可以抵達到“超級地球”呢?
目前飛行速度最快的探測器如果從地球表面執行的飛行器來看,目前速度最快的為美國宇航局研製的X-43A飛機,其飛行速度為11200公里/小時,約合3.1公里/秒,相當於音速的9.2倍,環繞地球赤道一週需要3.6個小時,在地球上這個速度已經相當快了,但是如果這個速度應用到航天領域,則基本上連龜速都談不上。
比以上速度高一點的就是太空梭了,比如美國哥倫比亞號的飛行速度能達到7.6公里/秒,發現號達到7.8公里/秒,阿波羅10號可以達到10.7公里/秒,這表明太空梭一旦脫離地球大氣層環境,就可以擁有比地面飛行高出很多倍的飛行速度。
再比以上速度高的人造飛行器,就當屬太空探測器了。比如前不久中國發射的火星探測器-天問一號,其飛行速度為11.2公里/秒;美國2006年發射的用於探測冥王星的新視野號,飛行速度能達到16公里/秒;用於探測太陽系氣態行星(重點是木星、土星及其衛星)的旅行者1號,在完成使命之後依靠慣性曳繼續向太陽系外圍行進,目前行進速度可以達到17公里/秒,成為距離地球最遠的探測器。
比上述探測器執行速度還高的,就是幾顆太陽探測器了,比如1974年美國發射的太陽神1號探測器,在近日點的最高速度可以達到60公里/秒;1976年發射的太陽神2號探測器,近日點時的飛行速度達到70公里/秒;2018年美國發射的帕克探測器,在近日點時的瞬時最高速度達到了192.2公里/秒,成為人類歷史上發射的所有太空探測器中,飛行速度最快的一顆。
距離地球最近的“超級地球”科學家們根據地球生命形式的基本特徵以及所需的必要環境,歸納出了碳基生命在宇宙空間中存在的基礎條件,即:固態星體、合適的引力環境、適宜的溫度區間、有液態水、存在密度適宜的大氣層、有適宜的氧氣環境、擁有磁場等等。
那麼,假如在宇宙空間中,存在著一顆行星(或者衛星),其體積和質量與地球相近、處在一個主序期恆星系的宜居帶內、擁有大氣層條件,而且地表擁有和地球相似的板塊構造,比如分佈著山脈、峽谷、隕石坑、活火山等,在理論上就有一定的機率,在該星體上有碳基生命形成和發展所具備的光照、溫度、氣體和磁場環境,這樣的星體科學家們將其命名為“超級地球”。
截至目前,科學家們在銀河系中,發現了數量眾多的可能存在生命形式的“超級地球”,距離比較近的這裡列舉幾個:
2019年,在長蛇座發現了GJ357d行星,質量約是地球的6倍,距離地球31光年;
2014年,在天秤座發現了Gliese 581d行星,質量約是地球的3倍,距離地球20光年;
2018年,在蛇夫座發現了巴納德b行星,質量約是地球的0.2倍,距離地球6光年;
2016年,在半人馬座發現了比鄰星b行星,質量約是地球的1.3倍,距離地球4.22光年,是迄今為止發現的距離地球最近的處於宜居帶內的行星。
到達“超級地球”需要多久?透過以上的介紹,那麼如果人類目前製造出的最快飛行器,到達地外的“超級地球”需要多久,理論上就是一個簡單的數學運算了。
1光年的距離是光在真空中行進1年的距離,其值約為9.46萬億公里。拿帕克太陽探測器來說,以其近日點的最快執行速度192公里/秒,那麼到達6光年外的巴納德b行星,至少需要9370年。如果用現在距離地球最近的旅行者1號17公里/秒來計算,那麼所花費的時間更長,至少需要10.58萬年。
當然,這些探測器在行進的過程中,並不可能永遠處於最高的速度。在透過火箭將它們發射升空時,一般都是藉助化學燃料的燃燒噴射出去的氣體形成反推力,使其達到第一宇宙速度,然後再利用慣性行進,在此過程中,利用探測器所攜帶的放射同位素電源和太陽能電池提供的有限電能,維持探測器的姿態調整以及儀器裝置正常工作,並不會對探測器的行進速度產生多大影響。
理論上以化學燃料進行推進的速度是有極限的,其“天花板”速度為25公里/秒。之所以有一些探測器可以超過這個速度,主要是利用了巨大天體的引力彈弓效應進行加速,或者在環繞巨型天體時,在橢圓軌道的近焦點處受到的引力加速效應。比如旅行者1號目前達到17公里每秒的速度,還是建立在利用了木星、土星的二次引力彈弓的加速才達到的。而帕克太陽探測器,只有在近日點處才能達到192公里每秒的速度。
所以,進行深空探測或者星際航行,在現有技術條件沒有突破的前提下,1光年的距離無人探測器都得好幾千年才能到達,載人探測更是遙不可及。必須依靠更具突破性、變革性的能源技術、推進技術甚至設想中的曲率引擎技術,才有可能實現深空的“自由穿梭”。
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18 # 種星河
從生命誕生以來,人們對於宇宙的探索就從未止步,不光在探索著宇宙的起源,對一些可能存在生命的星球也是重點關注。
前段時間又有一科研團隊在巴納德星內發現一顆疑似地球的行星,其質量大概是地球的3.2倍,被命名為巴納德星b,是一顆超級地球。
於是,人們想要對其探索的想法就隨之而來。
但巴納德星系雖然是離地球第二近的恆星系,可相互之間的距離卻一點也不近,足足有6光年。
雖然說這個距離以整個宇宙來看算不上什麼,但對於地球的科技卻是一個巨大的挑戰,想要近距離接觸並沒有那麼容易。
地球最快探測器這幾十年里人類往宇宙中發射的探測器不在少數,甚至在1977年發射的旅行者1號已經飛出了太陽系,也是現在距地球最遠的探測器。
可想要讓旅行者1號飛往巴納德星是不可能的,因為據估計,旅行者1號將會在2025年徹底耗光能源,無法再繼續聯絡使用,它以後會成為一顆飄浮在宇宙中的流浪探測器。
旅行者1號能飛那麼遠得益於飛行的時間長,畢竟飛行了40多年,足夠拉開很長的距離,可要說速度最快的探測器其實並不是它。
探測器的飛行速度是在不斷重新整理的,而且由於一些星球的引力作用,探測器在受到引力時,其飛行速度是遠遠超過正常速度的。
比如在2018年,NASA在肯尼迪航天中心發射出的針對太陽的探索飛行器,‘帕克探測器’,其飛行速度受太陽引力達到了每小時39.3萬公里,重新整理了朱諾號26.5萬公里每小時的記錄。
那麼,如果以這種速度飛往巴納德星會需要多久呢?
飛往巴納德星巴納德星距離地球6光年,但實際上它也是在不斷的向太陽系移動著,甚至移動的速度可以達到140公里每秒,大概是50萬公里每小時,比帕克探測器還要快。
以這種速度我們來計算一下它們相對飛行會在離地球多遠的地方碰頭:
帕克探測器速度a=400000公里/每小時
巴納德星移動速度b=500000公里/每小時
總長度6光年則s=6*9.46*10^12公里
那麼它們相遇的時間:
t=s/(a+b)
t=6*9.46*10^12/(400000+500000)
t=5.676*10^13/9*10^5
t=6.3*10^7
總共需要6300萬小時,差不多7200年,比人類有記載的歷史時間還要長。
那麼帕克探測器行駛的距離:
s1=a*t
s1=400000*63000000
s1=25,2000,0000,0000公里
25.2萬億公里!2.66光年!
也就是說巴納德星需要跑3.34光年,然後兩者就會在星空的某一處相遇。
但這是在巴納德星不拐彎的情況下計算的,實際上兩片星系並不是以一條直線相對行駛的,據科學家估算,巴納德將在公元9,800年時最接近太陽,屆時距離為3.75光年,之後將會擦身而過。
所以以帕克探測器的速度永遠也到不了巴納德星。
不過帕克探測器也並不是理想中最快速度的探測器,科學家們曾經提出過代達羅斯計劃,而巴納德就是計劃的主要目標。
這個計劃的理論是用核動力來推動飛行器行駛,用核聚變產生的能量來提供給飛行器,從而獲取更大的推力,達到更高的速度。
按照計劃,飛船的總重量為5.4噸,而推進裝置就要重達5噸,然後經過4年的持續加速,飛船的速度將達到光速的八分之一。
50年的時間就可以到達另一顆恆星。
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人類目前最快的人造航天器是旅行者1號,旅行者1號在2011年3月9日距離太陽大約116.406個天文單位,相對速度是17.062公里/秒或61,452公里/每小時(約38,185英里/每小時)。每年約3.599天文單位,旅行者1號在這樣的方位和速度下將會花上7萬3千6百年的時間經過半人馬座比鄰星。