393042公裡小時，探測器飛掠太陽，若以這速度飛行，多久到比鄰星

2020-08-10 猩猩科學頻道

在古時候，汽車這些交通工具還沒出現之前，我們人類祖先出行主要靠步行，有條件的可以乘坐馬車等交通工具。由於步行、馬車的速度很慢，所以限制了我們人類祖先的活動範圍。隨著汽車、飛機等交通工具的出現，我們人類活動範圍也大幅度擴大了。當然，藉助這些工具，我們人類的活動範圍還僅局限於地球表面，想到達地球外，還需要有運載火箭、載人飛船。

在上世紀50年代，我們人類發射了世界上第一顆人造衛星、第一艘載人飛船，我們人類開始邁向太空。雖然我們人類現在已經能夠探索太陽系內各大行星，甚至可以將探測器送上太陽系內外星球的表面，但是這個過程是很艱難的。如我們今年將會有多個火星探測器蓄勢待發，即將在7、8月份擇機發射升空，前往火星。這些前往火星的探測器預計需要長途奔襲幾個月，才能到達火星軌道。火星，離我們地球相對較近，到達更加遙遠的外星球，耗時時間更長，如旅行者1號探測器在外太空飛行了40多年，至今都還沒飛出太陽系。之所以需要這麼長的飛行時間，主要是因為我們當前飛行器的飛行速度還是比較慢的。

當前我們人類飛行速度最快的飛行器是哪款呢？當前速度最快的探測器當屬在2018年8月發射升空的帕克太陽探測器，這款探測器至今已經在太空中飛行近2年時間。當然，由於這款探測器的主要任務是對太陽進行觀測，所以飛行軌道主要環繞太陽飛行。由於它的運行軌道是橢圓，即有近日點，也有遠日點，當探測器從遠處飛向近日點時，太陽強大的引力會讓它的速度越來越快。

科學報告的資料指出，在今年年初帕克探測器在第4次近距離飛越太陽時，就創下了飛行速度的記錄，當時它的速度達到244255英裡每小時（即393044公裡每小時，或109公裡每秒）。這樣的速度到底有多快呢？以我們發射衛星、探測器的速度為例，有3個宇宙速度：第一宇宙速度7.9公裡每秒、第二宇宙速度11.2公裡每秒、第三宇宙速度16.7公裡每秒。也就是說，此前帕克探測器的速度一度達到第三宇宙速度的6.5倍，旅行者1號探測器的速度與第三宇宙速度差不多，即帕克探測器的最快速度已經是旅行者1號探測器的6.5倍。

NASA的科學報告指出，在2020年6月9日，帕克探測器第五次近距離飛越太陽，與太陽的距離大約為1150萬英裡（1860萬公裡），當時它的速度也達到244225英裡/小時（即393042公裡/小時，大約為109公裡每秒）。作為我們人類當前最快的飛行器，帕克是否能夠以這樣的速度離開我們太陽系，飛向宇宙深處呢？答案是不行的，前文說到，帕克探測器是環繞太陽飛行的探測器，在飛近太陽的過程中，太陽的引力為它加速，如果改變方向朝著太陽系外飛去，帕克探測器的速度會嚴重減慢，變得很慢。

假設，我們人類現在有一款探測器以393042公裡/小時的速度朝著離我們地球最近的比鄰星飛方向去，多久才能到達比鄰星b呢？比鄰星b離我們地球的距離大約為4.2光年遠，1光年大約為9460730472581公裡，4.2光年大約為39735067984840公裡。經過計算，保持393042公裡/小時速度的情況下，探測器以直線飛行的方式大約需要11540年才能到達4.2光年外的比鄰星b。

雖然帕克探測器的速度已經很快，但是以這樣的速度飛抵比鄰星，也需要上萬年時間。這對於我們人類來說，是難以接受的，意味著我們人類需要經過一百多代人的接力飛行，才可能會到達目的地，以當前的技術條件來看，這是不可能實現的事情。飛行時間這麼長，難道我們人類真的會被「困」在太陽系，永遠也走不出去了嗎？

相關焦點

  • 世界上最快太空探測器飛往比鄰星需要多少時間?答案結果令人吃驚
    目前人類到過地球之外的星球只有月球。雖然我們還沒有能力遠行，但是我們的一些無人太空探測器可以飛得很遠，替人類探測遙遠的宇宙世界。想像一下，光在真空中的速度大約是300000公裡/秒。1光年=300000公裡×60秒×60分×24小時×365天，因此1光年的距離大約為9.46×10^12公裡。比鄰星的距離4.22光年就3.992×10^13公裡。
  • 壽命僅剩16年，速度達到每小時6萬公裡的旅行者，將飛到何方？
    首發探測器被命名為JST：旨在探測木星、土星和土衛六，第二顆為JSX：作為JST的備份星，如果JST發射順利的話，JSX就可以飛掠木星和土星後前往天王星和海王星。發射日子定在了1977年的下旬，雖然是兩顆姊妹星，但是JSX針對飛掠觀測泰坦星做了專門的優化。在這年的三月，作為趁著170年一次五星對齊，飛掠完探測目標奔向太陽系外的兩顆探測器，科學家們很不情願將兩顆偉大的探測器叫「水手-木星-土星JST」和「水手-木星-土星JSX」如此枯燥的名字，他們決定重命名。
  • 距離太陽1870萬公裡!帕克號第五次近距離飛掠太陽!
    近日，來自美國宇航局帕克太陽探測器在第五次近距離接觸中成功飛掠太陽，再次刷新人造天體飛掠太陽的新紀錄！2020年1月29日，帕克太陽探測器完成第四次近日飛行。自2020年5月9日起，帕克號研究團隊就一直在等待著這一場籌備已久的飛掠，參與這次任務的科學家們都希望揭開更多關於太陽如何運行的秘密。
  • 到達距離我們最近的恆星—比鄰星需要多久
    比鄰星的質量為木星的150倍，它卻只比木星大1.5倍而已。由於質量小，內部的核聚變烈度要比太陽低的多，這也導致比鄰星的平均光度很低。但它卻是一顆耀星，其亮度隨時可能由於磁場活動而劇烈增加。比鄰星上的磁場是由恆星內部物質的對流運動產生的，由這一磁場導致的耀斑活動使得比鄰星產生的X射線總量與太陽差不多。
  • 太陽可以被登陸嗎?迄今為止唯一一個近距離飛掠太陽表面的探測器
    經過科學家的推算，這顆黃矮星的壽命大約是100億年，而如今已經約46億歲的太陽還是「青壯年」期。大約在50-60億年後，太陽的能量將會消耗殆盡。到那個時候它的核心部分會向內坍縮。同時溫度也會隨之升高，表面也會向外擴張，屆時太陽的表面會吞噬掉水星、金星，最後擴張到地球軌道。那時候的地球將不復存在。
  • 我們人類對太陽的研究再進一步，探測器抵禦高溫，近距離飛掠太陽
    2020年1月30日，人類捕捉到了迄今為止最為清晰的太陽表面圖像。但在項目初期，團隊就遇到了相當棘手的問題，由於太陽引力過於強大，如果探測器飛行速度過慢，很有可能在接近太陽時，被其引力俘獲，導致墜毀。2018年11月1日，帕克號探測器完成了首次飛掠太陽的任務，從太陽大氣層最外圍日冕穿越而過，距離其表面僅2480萬千米。如此近的距離，溫度更是達到了幾千攝氏度。
  • 按飛船飛行速度劃分宇宙文明等級：行星、恆星、星系及跨星系文明
    按照文明的飛船飛行速度，我把宇宙文明分為四級。第一級：行星文明。由於飛船飛行速度小於光速的百分之一（300公裡/秒），文明的生存範圍僅限於一個行星之內。目前從地球發射的最快的宇宙飛船是2018年8月12日15點31分美國NASA發射的太陽探測器帕克號，是人類有史以來最快的飛行器，速度達200公裡/秒，利用這個探測器到達火星（最近距離）的時間將約為：3天。
  • 如何殖民比鄰星系?最新研究:98個人飛上6300年!
    如何殖民比鄰星系？最新研究：98個人飛上6300年！發表在arXiv的一項最新研究中，法國斯特拉斯堡大學的科學家評估計算了載人飛行登陸比鄰星b的必要條件。比鄰星b距離地球僅4.2光年，它環繞運行在比鄰星宜居地帶，它有望成為支持地外生命的最佳候選星球。研究人員表示，自從5年前發現這顆星球，它已成為無數科學研究項目的主要目標，但是如果我們希望未來有一天抵達這顆星球，將需要比當前宇宙飛船更快的飛行速度。
  • 從太陽出發，以光速飛行，多久能飛出太陽系？途中會看到哪些場景
    海王星了，我們飛到這裡需要花4小時10分鐘的時間。2015年，NASA的新地平線號探測器飛掠冥王星，成為了迄今為止唯一近距離探測過冥王星的人造設備。研究表明，冥王星表面雖然極其寒冷，但地表以下同樣可能隱藏著液態海洋。這裡會有生命嗎？不知道，也許未來的探測會給我們答案。
  • 最高時速8.4萬公裡,「新視野號」探測器能夠飛出太陽系嗎?
    據科學資料顯示，這一個「新視野號」探測器是在2006年1月發射升空的，經過9年多的飛行，在2015年7月飛掠了冥王星，當時拍下了冥王星的一些照片，將冥王星表面的一些細節曝光在我們人類面前。從時間飛行來看，這一個「新視野號」探測器的速度相當快。
  • 旅行者一號最終會飛到哪?結果你可能想不到
    上個世紀美國共發射了四顆星際探測器，旅行者一號只是其中一顆。旅行者一號對於它們的探測主要是拍攝一些圖片，在通過木星和土星的引力彈弓加速之後直接朝著太陽系外飛去。旅行者一號飛行42年，目前距離我們220億公裡，旅行者一號的速度為17公裡每秒，這個速度超過了它所在位置的第三宇宙速度，這意味著它會保持這樣的速度飛出太陽系。
  • 用光速飛行，去往4.22光年的比鄰星需要多久？只需要一瞬間
    我們最熟知的太陽就是一顆恆星，在銀河系中，距離太陽最近的恆星是比鄰星，它位於半人馬座，與太陽的距離大約為4.22光年，如果將其換算為千米，那麼大約為39.92萬億千米，這個距離對於我們人類來說就是一個天文數字。
  • 如何殖民比鄰星系?科學家:派98個人飛行6300年
    即使是距離太陽最近的比鄰星，需要大約6300年才能抵達，這意味著太空人必須在太空飛行中實現自我維持生活，在太空中繁衍數代人才能完成這項任務。發表在arXiv網站的一項最新研究中，法國斯特拉斯堡大學的科學家評估計算了載人飛行登陸比鄰星b的必要條件。比鄰星b距離地球僅4.2光年，它環繞運行在比鄰星宜居地帶，它有望成為支持地外生命的最佳候選星球。研究人員表示，自從5年前發現這顆星球，它已成為無數科學研究項目的主要目標，但是如果我們希望未來有一天抵達這顆星球，將需要比當前宇宙飛船更快的飛行速度。
  • 時速64373公裡每小時,這顆小行星飛掠地球,NASA:近地天體
    每當我們看到小行星飛向地球的消息，都想知道這顆「不速之客」會不會對我們地球造成威脅，想知道這顆小行星的一些物理性質，包括飛行速度、飛行軌道、尺寸、與我們地球最近的距離等。在當前的科技面前，很多靠近地球的小行星都「無處遁形」，一些細節會曝光在我們面前。
  • 距離地球4.22光年的比鄰星,以人類現有的技術,多久才能到達?
    準確的說比鄰星距離地球約4.22光年，不用說對於宇宙的930億光年，即使銀河系的20萬光年直徑依然是一個微不足道的數字，但可憐的人類能達到的最高速度是極為有限的！向太陽系內飛行： 太陽神號：70.2KM/S 帕克探測器：230KM/S向太陽系外飛行：旅行者1號：大約17.16KM/S 新視野號：21.2KM/S為何向太陽系內飛行速度如此之高，完全是因為內行星的引力加速和太陽引力的加速效果！
  • 新視野號飛掠太陽系最遙遠古老的天體,還拍了照片
    新視野號拍到的「天涯海角」天體，圖片來自：NASA 這意味著由人類製造的宇宙探測器 新視野號這次飛掠任務完成6 小時後傳回了第一條無線電信息，主要探測器狀態有關，其中包括探測器已經按照指令執行觀察，探測器的儲存卡已滿等信息。
  • 旅行者1號探測器，還要1.7萬年才能飛出去
    這一發現，讓本來抱著要飛出太陽系的旅行者一號探測器，越飛越絕望，在旅行者1號升空的時候，那時候認為的太陽系邊界才幾十億公裡，但是飛了30多年後，才發現跟整個太陽系的大小比起來，它才剛起步。，也是飛行距離最遠的深空探測器，其飛行速度達到17公裡/秒，飛行距離到現在約225億公裡，按照人類目前對太陽系大小的了解，想飛出太陽系，旅行者一號還要飛行1.7萬年左右，這僅僅是飛出奧爾特星雲所花費的時間。
  • 以人類目前最快的飛行器，飛往距離太陽最近的恆星，需要多久？
    速度一直都是阻礙人類發展的巨大障礙。探測器要想擺脫地球的引力，速度必須要達到第二宇宙速度（11.2千米每秒）。而探測器要想從地球軌道往太陽系外飛，速度都必須要達到第三宇宙速度（16.7千米每秒）。帕克探測器是人類發射的飛行速度最快的探測器，該探測器在近日點的速度最高曾達到192千米每秒，不過連光速的千分之一都不到。
  • 半人馬座比鄰星!我們來了!
    與會者提出的方案要麼天馬行空，不著邊際，要麼模糊其詞，閉口不談技術細節——這其實很好理解，畢竟人類速度最快的太空飛行器「旅行者一號」經過42年的長途旅行，才飛到271億公裡之外。短短幾分鐘之內飛船速度可達到每小時1.6億公裡，在20年之內就能抵達比鄰星，再用搭載的傳感器拍下比鄰星附近行星的照片並傳回地球。光帆技術不僅可以幫助人類親眼目睹系外行星的真容，還能大大縮小太陽系旅行的時空距離。
  • 旅行者一號已經飛行了42年,未來還能和地球保持聯繫嗎?
    旅行者一號是NASA在1977年9月發射的星際探測器，目的是為了探測木星、土星以及它們的衛星，最終朝著太陽系外飛去。旅行者一號目前已經飛行了42年，距離我們大約220億公裡，按照旅行者一號當前的速度和飛行方向，第一個目的地可能就是距離太陽最近的恆星-比鄰星。