未来的星际旅行是一个宏大的命题,感谢题主 @吉鑫磊 把我邀请进来。
在开始讨论问题之前,我们先从历史中的一个小片段开始:
1977年的8月和9月,承载着时人重大梦想的旅行者号飞船1号(Voyager 1)和2号(Voyager 2)相继出发,离开地球(这里只讲旅行者号,因为篇幅所限,先驱者10号和11号的事不提,要了解的朋友去这里:Space Today Online -- The Pioneer spacecraft still areoutbound)。
作为追寻星辰大海中生命火种的重大使命之任务载体,星际航行这种技术既是人类空间争霸的阿喀琉斯之踵,同时也是打通宇宙帝国河西走廊的任督二脉,说它如何重要都不为过,我在这里为大家大致梳理一下旅行者号的时间线:
早在2013年的9月,NASA就宣布了旅行者1号飞出了日球层,成为现时距离地球最远的人造飞行器,也是第一个进入星际空间的航天器,而在40000年后,它将会飞过其路线上距离鹿豹座的恒星格利泽445(目前正在以119km/s的径向速度接近我们的太阳)最近的位置:1.6光年,这是一个什么概念呢?1.6光年=100915.2AU(1AU=150000000km,1个天文单位定义为地球到太阳的距离),大约是海王星到太阳距离的3400倍,相当于奥尔特云(Oort cloud)最外层到太阳的距离。
得益于当时176年一遇的行星连珠(thegrand tour)大事件,旅行者号飞船得到了强大的引力助推作用,使其速度达到了远超于太阳系逃逸速度的数值(大于先驱者和新视野号的速度,对比数值详见Spacecraft escaping the Solar System):
根据NASA的数据,在2012年时他们得到旅行者1号的对日速度是17.043km/s,这个速度有多快呢,大家点进这个网站感受一下:旅行者一号的距离
但即便是这样,要抵达距离太阳系最近的恒星——半人马座的南门二三合星系统中的比邻星(Proxima Centauri),以对准比邻星的方向和高达17.043km/s的对日速度匀速航行,也要花上73775年的时间!
另外,旅行者1号使用的是放射性同位素热电机(Radioisotope thermoelectric generator)来进行发电,其原理是利用热电偶阵列接受一些合适的放射性物质(比如放射性同位素钚238),然后转化其衰变时所放出的热量为电能进行供电。
虽然它比燃料电池、锂离子电池、普通发电机和太阳能电池在无人维护或者太阳光照不足的条件下更有优势,但是因为其燃料源的放射性衰变,使得放射性同位素热电机的发电功率持续的下降,以每年4.2Watt的速度减少,所以每隔一段时间,旅行者1号就会关闭一项功能以保存剩下的仪器运转正常,比如在2010年它就停止了紫外线分光计的观测,而到2025年以后,就不再会有足够的电力能源保障其余的仪器正常运作了。
如果我们想要在短时间抑或几代人的时间内完成星际旅行,那么我们就必须指望新科技或者就有技术的提升,下面我将根据youtube的这个视频:https://www.youtube.com/watch?v=EzZGPCyrpSU
为模板,为大家呈现五种可能的星际旅行方案:
伊·马镇楼
记得开wi-fi哦
在开始讨论问题之前,我们先从历史中的一个小片段开始:
1977年的8月和9月,承载着时人重大梦想的旅行者号飞船1号(Voyager 1)和2号(Voyager 2)相继出发,离开地球(这里只讲旅行者号,因为篇幅所限,先驱者10号和11号的事不提,要了解的朋友去这里:Space Today Online -- The Pioneer spacecraft still areoutbound)。
作为追寻星辰大海中生命火种的重大使命之任务载体,星际航行这种技术既是人类空间争霸的阿喀琉斯之踵,同时也是打通宇宙帝国河西走廊的任督二脉,说它如何重要都不为过,我在这里为大家大致梳理一下旅行者号的时间线:
早在2013年的9月,NASA就宣布了旅行者1号飞出了日球层,成为现时距离地球最远的人造飞行器,也是第一个进入星际空间的航天器,而在40000年后,它将会飞过其路线上距离鹿豹座的恒星格利泽445(目前正在以119km/s的径向速度接近我们的太阳)最近的位置:1.6光年,这是一个什么概念呢?1.6光年=100915.2AU(1AU=150000000km,1个天文单位定义为地球到太阳的距离),大约是海王星到太阳距离的3400倍,相当于奥尔特云(Oort cloud)最外层到太阳的距离。
得益于当时176年一遇的行星连珠(thegrand tour)大事件,旅行者号飞船得到了强大的引力助推作用,使其速度达到了远超于太阳系逃逸速度的数值(大于先驱者和新视野号的速度,对比数值详见Spacecraft escaping the Solar System):
根据NASA的数据,在2012年时他们得到旅行者1号的对日速度是17.043km/s,这个速度有多快呢,大家点进这个网站感受一下:旅行者一号的距离
但即便是这样,要抵达距离太阳系最近的恒星——半人马座的南门二三合星系统中的比邻星(Proxima Centauri),以对准比邻星的方向和高达17.043km/s的对日速度匀速航行,也要花上73775年的时间!
另外,旅行者1号使用的是放射性同位素热电机(Radioisotope thermoelectric generator)来进行发电,其原理是利用热电偶阵列接受一些合适的放射性物质(比如放射性同位素钚238),然后转化其衰变时所放出的热量为电能进行供电。
虽然它比燃料电池、锂离子电池、普通发电机和太阳能电池在无人维护或者太阳光照不足的条件下更有优势,但是因为其燃料源的放射性衰变,使得放射性同位素热电机的发电功率持续的下降,以每年4.2Watt的速度减少,所以每隔一段时间,旅行者1号就会关闭一项功能以保存剩下的仪器运转正常,比如在2010年它就停止了紫外线分光计的观测,而到2025年以后,就不再会有足够的电力能源保障其余的仪器正常运作了。
如果我们想要在短时间抑或几代人的时间内完成星际旅行,那么我们就必须指望新科技或者就有技术的提升,下面我将根据youtube的这个视频:https://www.youtube.com/watch?v=EzZGPCyrpSU
为模板,为大家呈现五种可能的星际旅行方案:
伊·马镇楼
记得开wi-fi哦