去国内旅游需要的主观条件,去国内旅游需要的主观条件是什么
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人类目前为什么无法飞出太阳系?飞出太阳系需要什么条件呢?
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太阳系
太阳系是我们人类所处的恒星系统,一共有八颗行星围绕太阳旋转,其中还有许多卫星和五颗矮行星还有数以亿计的小天体。
太阳系的边缘
在太阳系中,离太阳最远的行星是海王星,海王星之外是天体密集的圆盘状区域,我们称之为:柯伊伯带,一开始科学家认为柯伊伯带已经是太阳系的最边缘,后来发现,在柯伊伯带之外还包裹着奥尔特云,其直径长达两光年,是太阳系的最边缘。
人类现在的飞行器最远飞到了哪呢?
人类飞的最远的飞行器就是旅行者一号,由1***7年9月5日发射到现在已经飞行了长达41年,期间,依靠行星引力弹弓效应不得加速,穿越了太阳圈进入了星际空间中,距离***11亿公里,大约为20光时。但是,旅行者一号想要飞出太阳系还要几万年的时间。
想要离开太阳系需要哪些条件呢?
以目前人类的科技水平来说,通过化学动力火箭几乎不可能,即使把整个地球的所有燃料都用光都不可能飞出太阳系。
随着科技的进步,如果未来人类掌握了可控核聚变技术之后,通过核聚变产生的能量来作为飞船的动力,其足以让人类飞出太阳系了,因为宇宙中最不缺的就是氢元素。
然而解决了能源问题,又出现了一个新的问题,那就是人类的寿命,虽然核聚变的能源足够我们离开太阳系,但是人类的寿命过于短暂,就算以核聚变为动力,离开太阳系也需要几十年的时间,那么接下来人类必须掌握人体休眠技术,通过人体休眠来达到延长寿命。人体休眠技术难点在于解冻的同时不能破坏细胞机构,乐观估计,人体休眠技术也要等到下个世纪了。
目前人类为何无法飞出太阳系?
主要原因还是因为太阳系太大了。关于太阳系的边界,目前的主流观点是以奥尔特星云为边界,这么算来,太阳系的半径大约有一光年,也就是6万多天文单位(日地平均距离)。
还有就是,人类目前的飞行器的速度实在是太慢了。最快的人造飞行器已经达到第三宇宙速度,但却只有16.7千米每秒,相比于光速微不足道。要到达太阳系边缘,人类目前需要18000多年。
美国宇航局于上世纪70年代发射的两个旅行者号探测器,目前已经到达日球层顶了(太阳风与星际空间的边界),但这也只有120个天文单位,离太阳边缘还差得远呢。
离地球最近的恒星为比邻星,距离地球4.2光年,到达比邻星,以人类目前的技术大约需要7万多年。人类有文字记载的历史才5000年,近代科学才诞生不足500年。可能到下一个世纪,人类都不一定能够飞出太阳系。
飞出太阳系需要什么条件?
要想飞出太阳系,首先要在速度上有突破,其次人类还必须适应长期太空生活,能够建立完善的维生系统。
目前人类还使用的是传统的化学燃料推进的火箭,但能效比太低,携带很多燃料才能产生很小的推力。目前科学家们正在研发等离子推进器以及光帆技术。欧洲航天局目前已经成功发射了用等离子推进器进行推进的探测器。用太阳风作为动力的光帆目前还在研究之中,还有用激光进行推进的激光帆。这些都是用缓慢的推力进行加速的技术。
虫洞、曲速引擎等,都还属于科幻层面。反物质推进技术还能遥远,目前在地球上制造1g反物质都非常困难。最期待的还是核聚变技术,可以用很少的能源迅速的将宇宙飞船加速到很高的速度。人类虽然能够利用核裂变技术进行发电,核聚变技术也正在研发途中,但要想把它们真正应用在航天飞行当中,还有很多技术难关要攻克。
至于让人类适应太空,最快捷的办法可能就是改造基因了,但这也面临很多***问题。远距离太空航行,还需要带上重力,以及构建一个完整的生态圈,食物必须要自行生产。
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有的朋友觉得只要人类的宇宙飞船速度达到了每秒钟16.7公里第三宇宙速度就可以飞出太阳系了。的确是这样的,宇宙飞船达到了第三宇宙速度飞出太阳系是迟早的事情。
旅行者一号太空探测器的速度已经达到了每秒钟17公里以上,它已经飞行了42年的时间,行程超过了211亿公里。但是它要飞出太阳系最起码也得需要大约17600年的时间。对于一颗没有生命的探测器来讲,它有足够的时间时间飞出太阳系的。
图示:旅行者1号太空探测器至今为飞出太阳系
然而人类要飞出太阳系可是一件非常困难的事情,要考虑的事情有很多。人类总不能乘坐着宇宙飞船在宇宙中飞行上万年的时间吧。所以人类要飞出太阳系需要具备的条件有很多。
虽然宇宙飞船要飞出太阳系只需要达到第三宇宙速度即每秒钟16.7公里就可以了。但是有一点不要忽略了,太阳系非常的大,科学家估计太阳系的半径可能有1光年到2光年大小。如果宇宙飞船用第三宇宙速度飞完一光年的距离需要多久呢?答案是大约需要18000年的时间。这么长的时间换做是人类是无法忍受的。
图示:提升宇宙飞船的速度是最关键的
因此人类要飞出太阳系,速度很关键。如果人类要在用100年的时间飞出太阳系的话,速度最起码要达到1080万公里,即每秒钟3000公里。这是光速的百分之一。然而要达到这么快的速度,就要求人类研发新型的能源和宇宙飞船飞行技术了。
如果是人类要飞出太阳系那就要有一个太阳系以外的目标,就是我们要飞到哪里去。我们总不能就是为了到太阳系边看一看,然后再返回地球吧?距离地球最近的太阳系外恒星是比邻星,如果未来的科学家确定确定在比邻星有一颗宜居星球值得人类去冒险,那么就给了人类一个飞出太阳系的理由。
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