以目前的火箭技術，我們或永遠無法走出太陽系

自從人類誕生以來，星辰大海一直對人類有著致命的吸引力。貫穿人類的歷史，從遠古到現代，人類探索宇宙的腳步從來沒有停止。

50年前，1957年的10月4日，蘇聯發射了斯普尼克號（Spumik），這是第一枚人造衛星，震驚全球，從此開啟了人類的太空時代。從此，宇宙探索技術飛速發展，人來也終於第一次 有能力探索太陽系內的行星，而不總是用各種大口徑的天文望遠鏡遠遠的觀察。蘇聯東方號系列運載火箭中的「衛星號」,是人類第一枚真正意義上的空間運載化學能火箭，此種火箭在接下來的幾十年隨著技術的不斷進步而大放光彩。

1961年4月12日，前蘇聯航天員加加林乘坐「東方1號」宇宙飛船繞地球一周，完成了世界首次載人宇宙飛行。人類第一次從地球之外回望我們的蔚藍星球。

1964年11月28日 ，美國人在佛羅裡達州的卡納維拉爾角基地用阿特拉斯 -阿金納D運載火箭 發射了人類第一個成功飛越火星的火星探測器飛船，在經歷了令人窒息的228天航行後，於1965年7月14日人類第一次在距離 火星表面9846公裡的高空觀察這顆紅色星球。在隨後的時間裡，世界上不同國家用各自的探空火箭把將近10個火星探測器送到了火星表面。中國也於2020年9月20日用長徵5B運載火箭成功發射中國第一個火星探測器「天問一號」。

1969年7月16日上午，巨大的「土星5號」火箭載著「阿波羅11號」飛船從美國甘迺迪角發射場點火升空，開始了人類首次登月的太空飛行。參加這次飛行的有美國太空人尼爾·阿姆斯特朗、埃德溫·奧爾德林、麥可·科林斯。在美國東部時間下午4時17分42秒，阿姆斯特朗將左腳小心翼翼地踏上了月球表面，人類第一次踏上月球。

1977年9月5日，美國人用泰坦三號E半人馬座火箭成功發射旅行者一號空間探測器，截止到2020年6月仍然正常運作。它曾到訪過木星及土星，是提供了其衛星高解像清晰照片的第一艘太空飛行器。它的主要任務在1979年經過木星系統、1980年經過土星系統之後，結束於1980年11月20日。它也是第一個提供了木星、土星以及其衛星詳細照片的探測器。距今離地球最遠的人造衛星。2012年8月25日，"旅行者1號"成為第一個穿越太陽圈並進入星際介質的宇宙飛船。截至2019年10月23日止，旅行者1號正處於離太陽211億公裡的距離，但仍未脫離太陽系。

1991年，美國發射的「伽利略」木星探測器 成功的對編號為951的Gaspra的小行星飛越探測。90年代後全球共實施了6次小行星任務，3次彗星任務，從此實現了飛越、繞飛、採樣返回等多種樣式的探測任務。

從此以後，宇宙的深空探測進入到一個瓶頸期，現行的化學能火箭作為深空探測的載體除了有限的發動機和燃料技術改善外，毫無存進。按目前火箭的技術，到達離地球最近距離約5500萬公裡的火星尚且需要半年，被巨型火箭發射到外太空利用 同位素溫差發電機為能源，以第三宇宙速度飛行的旅行者一號如今已經飛了43年，仍然無法飛出太陽系。要知道太陽系的直徑約為1光年，不說宇宙空間，就單說在銀河系空間面前都是一個微不足道的距離。以 人類短暫的壽命來看，我們不得不說，現如今以化學能為動力的探測火箭，根本不足以讓人類走出太陽系，更遑論銀河系！幾十年都未發展出革新的運載技術，是否人類真的要被困鎖在這小小的太陽系？答案是否定的，雖然目前我們依然以這種化學能火箭為主，但是工程師們早已看到這種運載火箭的弊端，幾種不同種類但理論上有效的推進發動機已經初見雛形。

NO.1，離子發動機。離子發動機是太陽能電火箭發動機三種類型中的一種，屬於非常規推進系統。它與普遍使用的液體火箭、固體火箭等化學火箭有所不同，是靠太陽能或者核能工作，而非化學能。化學火箭發動機的推進劑把化學能轉變為熱能，經過噴管的氣動熱力加速，再轉化為噴射燃氣流的動能來產生推力。離子發動機的工作介質則是通過太陽能或者核能轉換成的電能予以加熱的方式或這種電能產生的靜電場、電磁場的作用獲得動能來實現反作用推進的。通過從發動機尾部噴射出陽離子來推動飛船前進，所以離子發動機的驅動方式也被叫做電力驅動方式。理論上，這種電火箭比通常使用的化學火箭效率要高10倍，所需推進劑工作介質較少，可使太空飛行器有更多的空間裝載有效載荷。但目前的離子發動機的最大缺點是推重比太小，其推力只相當於一張紙對於你的手的壓力，顯然這樣的發動機無法讓飛船和探測器脫離地球的重力場，也無法攜帶大的負載，還需要繼續研究其技術。

NO.2，霍爾推進器。霍爾推力器，與離子推力器的工作原理十分相似，都是靠電場對離子進行加速，從而得到極高的排氣速度，繼而大量提升比衝，但霍爾推力器與離子推力器的結構與電離的方式存在很大的區別。從宏觀上來說，是前級的電離室+後端的穩態靜電場來實現的，其主要的加速作用靠末端的靜電場來實現。普通火箭發動機是靠燃燒化學燃料，噴出燃燒氣體推進；離子發動機靠離子流直接推進；霍爾發動機靠的是強磁場和電場約束加速離子流速度繼而拋出的是離子流推進。這些電子流在電磁場的作用下加速，撞擊並電離作為推進劑的氙氣，電離態的氙再被電場加速射出。那麼，飛行器就能獲得向前的動力。理論上只要加速磁場足夠強大，拋出的離子流動能足夠大，可以無限加大速度。但是目前的霍爾推進器還處於研究 初期階段，應用有限。中國的首款20千瓦大功率霍爾推力器成功完成點火試驗，點火時間累計達8小時，點火次數超過30次，實現了我國霍爾電推力器推力從毫牛級向牛級的跨越。

NO.3，曲速引擎。曲率引擎是一聽就是一種高大上的科幻發動機。是一種超光速(faster-than-light, FTL)推進系統，和跳躍引擎、超光速引擎、星際傳送器等設備都是科幻作品中相似但理論不同的常見技術。曲速引擎以在影片《星際旅行》系列電影中最為常見。和其他科幻作品不同，曲速引擎的理論在設定上並不允許在兩點間進行瞬時旅行。曲速技術設想通過在宇宙飛船周圍出了一種正常時空的人工"氣泡"，使得飛船可以安全的以快於光速的幾個數量級的速度航行，同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。運用空間翹曲(space warp)作為引擎來推進已成為一些物理學家所研究，例如米格爾·阿庫別瑞的阿庫別瑞引擎。但是目前科學家和物理學家還沒有理論支持如何引發這個「時空氣泡」。需要物理學家們在時空的理論上有所突破 ，一旦突破人類走出太陽系，衝出銀河系都不在話下。

人類徵服星辰大海的欲望永遠不會停歇，如果依靠目前的化學能火箭技術，以人類短暫的生命有可能永遠無法走出太陽系，說太陽系就是人類的牢籠也不為過。要衝出 這個牢籠，就必須依靠全人類的智慧，另闢蹊徑。或許，在不遠的將來，我們的子孫就會任意在銀河系穿梭，距離將不再是問題。

依靠目前的火箭技術，我們永遠無法逃離太陽系，絕對不能過度依賴目前的化學能發動機，我們必須要有清醒的認識。