1光年到底有多远?人类最快的航天器,飞完1光年需要多长时间?

编辑:中国女性网2020-10-12 08:41:39 关键字:宇宙,核聚变,地球,美好,一直在身边,相对论,宇宙飞船,三星伴月天象即将上演

在我们谈论宇宙的时候,通常都会以光年作为距离单位,与宇宙中动辄成千上万光年的距离相比,1光年看上去似乎并不算遥远,然而尴尬的是,以我们人类目前的科技水平来讲,1光年的距离可以说是可望而不可及。


1光年到底有多远?人类最快的航天器,飞完1光年需要多长时间?

1光年到底有多远?为什么说1光年是“可望不可及的距离”?

光在真空中的速度为每秒钟299792458米,以这样的速度,只需要1秒多一点的时间就可以从地球抵达月球,而所谓的1光年,是指光在真空中直线前进整整1年的距离,换算下来就是大约9.46万亿公里,相当于地球与太阳距离的大约63241倍。


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这是什么概念呢?简单计算一下就可以知道,假如我们驾驶着一辆跑车,以200公里的时速日夜不停地飞驰,那么我们大概需要540万年的时间才能跑完1光年。当然了,我们人类制造出的航天器比跑车要快得多了,那么目前人类最快的航天器,飞完1光年需要多长时间呢?

迄今为止,人类最快的航天器当属帕克太阳探测器,该探测器于2018年8月12日发射升空,在随后的飞行过程中,它借助太阳的引力不断地加速,其速度可以高达每秒钟200公里,这远远地超过了人类其它的航天器。


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然而即使以这样的速度,要飞完1光年仍然需要大约1500年的时间。需要指出的是,帕克太阳探测器能够达到这样高的速度,凭借的是太阳强大的引力,而如果它向着太阳系外飞行,就不可能达到这样的速度。

在目前人类发射的众多航天器中,有望飞出太阳系的总共有5个,分别是先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号和新视野号。


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在这些航天器之中,飞得最远、速度最快的是旅行者1号,该探测器发射于1977年9月5日,目前与地球的距离大约为220亿公里,其飞行速度约为每秒钟17公里,以这样的速度,飞完1光年需要大约1.76万年的时间(不考虑太阳引力的减速作用)。

很明显,这个答案是令人沮丧的,就算不考虑飞行途中的其它问题,仅仅是如此漫长的时间,我们人类就根本无法接受。因此可以说,就目前来看,1光年是“可望不可及的距离”。那么在未来,人类有没有可能突破1光年的距离呢?


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说起这个问题,相信大家第一时间就会想到大名鼎鼎的曲速引擎,它可以将自身附近的时空高度扭曲,从而在不违反相对论的情况下实行超光速飞行。遗憾的是,这只是存在于理论上的黑科技,至少在可预见的未来里,这都不可能实现,因此我们应该来看看相对比较现实的科技。

2016年4月,霍金宣布启动了一项名为“突破摄星”的星际探索计划,该计划提出了一种以激光作为动力的纳米航天器。简单地讲就是,这种航天器拥有一种特制的“光帆”,在被送入太空之后,“光帆”就可以利用由地面上的高能激光阵列提供的激光束为航天器提供持续的动力,从而使其速度越来越快,从理论上来讲,这种纳米航天器可以被加速到20%光速。


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也就是说,如果该计划成功了的话,那这种航天器飞完1光年只需要5年的时间。美中不足的是,这种航天器的设计尺寸只有一张普通邮票那么大,只能够用于星际探索,而想要实现更大规模的星际飞行,目前我们只能指望可控核聚变了。


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可控核聚变是人类梦寐以求的能源,根据相关计算,以核聚变为动力的大型宇宙飞船,其理论速度可达到光速的15%左右,而如果核聚变飞船能够在飞行途中不断地收集宇宙空间中的聚变原料,那么它的速度还会大幅度地提升。可以想象的是,如果未来的人类真的实现可控核聚变,那么届时1光年就不再是“可望不可及的距离”。


好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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