有兩個(gè)問題制約著這個(gè)回答。一是人類如果生存延續(xù)的時(shí)間比較長(zhǎng),就必須飛出太陽系,才能夠繼續(xù)生存下去;二是要飛出太陽系,主要受到速度的限制,必須解決深空宇航速度的問題,才有可能飛出太陽系。
先說第一個(gè)問題:為什么說人類要延續(xù)下去,只能飛出太陽系?這是因?yàn)樘栂档囊司訒r(shí)間是有限的。
首先,太陽作為一顆恒星,其燃燒演化過程會(huì)變得越來越亮,也就是溫度越來越高,在未來10億年以內(nèi),地球溫度會(huì)持續(xù)上升,直到將海洋水分全部蒸發(fā),地球就會(huì)變成一顆干涸高溫炙烤的行星,因此等不到10億年,地球就成為一顆不宜居星球,如果人類不移民,只能滅絕。
其次,太陽系的宜居范圍會(huì)外移到火星,因此,火星是人類首選的殖民地;10億年內(nèi),火星也將不宜居,而火星以外的行星,即木星、土星、天王星、海王星都是氣態(tài)行星,根本不適宜地球類型的人類及其他生命的生存,人類只能移民到太陽系以外,尋找適應(yīng)人類生存的類地行星,才能夠繼續(xù)存在下去。
當(dāng)然,這種情況是在人類的能夠延續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間,如果在地球還宜居的時(shí)候出現(xiàn)人類無法抗拒的災(zāi)難,導(dǎo)致了人類整個(gè)族群的滅亡,也就沒有移居太陽系以外的必要了。
再說說要飛出太陽系,必須解決航行速度的問題。
太陽系很大,大得超乎人們的想象。當(dāng)然這個(gè)大主要是太陽引力的巨大,這樣就以太陽為中心,形成了太陽引力影響的一個(gè)球形空間,這個(gè)空間的半徑達(dá)到1光年以上。
1光年是個(gè)什么概念?就是以光子在真空中的運(yùn)動(dòng)速度走一年的距離。光子在真空中的運(yùn)動(dòng)速度為每秒299792458米,約30萬公里;計(jì)算光年的時(shí)間為儒略年,一年為365.25天,也就是31557600秒,光子1年運(yùn)動(dòng)距離就是9460730472580800米,也就是1光年約為9.46萬億公里。
而現(xiàn)在人類能造出的航天物體最快的才約每秒200公里,就是美國(guó)NASA發(fā)射的帕克太陽探測(cè)器創(chuàng)造的記錄。這艘探測(cè)器并非通過發(fā)射時(shí)的燃料達(dá)到這個(gè)速度的,而是依靠太陽和金星等天體的引力彈弓效應(yīng)不斷加速,峰值時(shí)達(dá)到的速度。即便按照這個(gè)速度,飛出太陽系1光年半徑距離,也需要1500年。
人類目前飛行距離最遠(yuǎn)的無人探測(cè)器是旅行者1號(hào),在太空孤獨(dú)飛行了47年多的時(shí)間,現(xiàn)在已經(jīng)飛到距離我們247億公里的太陽系邊緣。這點(diǎn)距離才是約383分之一光年,要飛離太陽系的引力范圍還早著呢。旅行者1號(hào)目前完全靠慣性滑行,每秒速度約為17公里,飛出1光年太陽系引力范圍還需要17600多年。
旅行者1號(hào)只是無人探測(cè)器,是無法載人飛行的。迄今為止,載人飛船最快速度,飛行最遠(yuǎn)距離的是美國(guó)上世紀(jì)探月工程送宇航員上月球的阿波羅飛船,飛行速度只是達(dá)到第二宇宙速度,每秒約為11.2公里。如果乘坐這種飛船飛出太陽系需要比旅行者1號(hào)更長(zhǎng)的時(shí)間,而且這種飛船只能給乘員短期的生命保障,根本無法進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行。
飛出太陽系后只是一片空曠黑暗的空間,并不是探索的目的地,必須到達(dá)另一顆恒星,這種探索才具有意義。距離太陽最近的恒星是南門二的比鄰星,約為4.22光年,要飛到那里,光速都需要4.22年。因此,人類有沒有可能飛出太陽系,首先是能夠解決飛行速度問題,這種速度至少要達(dá)到光速的10%以上,能夠在較短時(shí)間飛出太陽系,讓探索者在有生之年到達(dá)目的地,才具備意義。
當(dāng)然,要飛出太陽系,并非解決速度這樣一個(gè)單純問題,還要同步解決人類在太空長(zhǎng)時(shí)間的生存保障問題,這是一個(gè)涵蓋各個(gè)學(xué)科的綜合科學(xué)問題。因此,人類要飛出太陽系并非短期內(nèi)達(dá)到,還任重道遠(yuǎn)。
結(jié)論:人類要長(zhǎng)期生存下去,必須飛出太陽系;飛出太陽系,至少要解決目前航天的速度問題和人類在太空長(zhǎng)期生存保障問題。因此,人類必須也有可能飛出太陽系,但并非一蹴而就,是一個(gè)漫長(zhǎng)而任重道遠(yuǎn)的科學(xué)問題。
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