Question

探测器到达216亿千米外的星空，得到一个结果：无法飞出太阳系

Answer 1

从人类诞生的那天起，他们就开始仰望星空，思考:天空中的世界是什么样的？我们还有希望看到天空吗？正是深深印在骨子里的人类 探索 基因，使人类在进入文明时代后发展得非常快。短短5000多年后，我们走上了 科技 发展的道路。

随着 科技 时代的到来，我们飞翔的梦想终于实现了。20世纪50年代，人类终于走出了地球，看到了浩瀚的宇宙星空。随着人类 科技 的不断发展，我们在不断 探索 地球的 历史 和生命的奥秘。在 探索 地球 历史 和生命进化的过程中，科学家们发现了一个我们不得不面对的事实，那就是地球的生命是以轮回的方式存在的。

地球有46亿年的 历史 ，最早的生命诞生于38亿年前。那么，在这漫长的生命历程中，进化之路是否一帆风顺呢？当然不是。事实上，地球上生命的进化一点也不顺利。在几十亿年的时间里，地球的生态发生了许多巨大的变化和无数的微小变化。每一次生态变化都会给生命的进化和生存带来巨大的威胁。

众所周知，虽然地球的生命史已经有38亿年，但直到5亿年前生命才迎来大爆炸，各种复杂高级的生命才开始大量涌现。在之前的33亿年里，由于各种生态限制，生命一直无法发展，可见生命的进化是多么艰难。

即使在5亿年前有过生命的爆发，但在随后的几亿年里，生态环境并没有让生命的进化一帆风顺，还带来了生存的五大变化，引发了五次大灭绝。最严重的一次是地球上的生命灭绝了96%，几乎完全结束并重新开始了生命。

通过这些研究，我们知道未来地球生态将发生巨大变化，第六次大灭绝即将到来。如果人类一直留在地球上，等待我们的命运将和恐龙一样。为了摆脱恐龙的命运，人类必须走出去，寻找其他适合人类生存的新家园。

因此，人类在离开地球后开始 探索 太阳系，太阳系被金星和火星环绕，与地球处于同一宜居地带，与地球有很多相似之处。但是后来的探测结果发现金星是一颗表面温度高达460摄氏度的炼狱行星，各种环境非常恶劣，不适合生命和人类生存。

经过木星和土星的两次加速，旅行者1号的速度达到了每秒17公里，这在我们看来是一个超快的速度。以这样的速度，旅行者1号于2012年8月25日穿越了日光层，成为第一架通过太阳圈进入星际空间的飞机。

现在航海家1号已经到达了216亿公里外的星空，这是人类的骄傲，是人类 历史 上从未踏足过的星空。虽然我们为旅行者1号感到骄傲，但它也给我们带来了一个悲观的结果:我们不能飞出太阳系。是的，虽然旅行者1号的速度很快，达到每秒17公里，但以这个速度飞出太阳系是不可能的。

可能在很多人眼里，太阳系的范围就是太阳圈，也就是太阳圈的顶端，只要穿过太阳圈就是出了太阳系。这是早期科学家的认知。但是随着人类观测技术的不断提高，我们观测到太阳系外有一个更大的星云结构——奥尔特云，它是一个一光年厚的恒星云，其中有大量的天体和尘埃。

旅行者1号穿越太阳圈后，也得到这样的结果。理论上讲，星系中的物质比星际空间中的物质大，其实很好理解。宇宙中的物质主要聚集在大质量天体附近，而星系是宇宙的基本单位，大量的物质集中在星系中，而银河系中大量的物质除了向中心聚集外，都聚集在恒星系统中。

在恒星系统之间的星际空间中，物质相对较小。只有当我们确认观测到的星际物质明显少于星系中的物质时，才能认为它已经飞出了太阳系。但旅行者1号穿越日光层顶部后，监测结果是太阳圈外的物质密度远高于太阳系边缘，说明旅行者1号可能并没有真正走出太阳系，只是穿越了太阳圈。

如果奥尔特云被包括在太阳系的范围内，它的直径将至少达到2光年，旅行者1号目前航行的距离只有9牛一头发。以这样的速度飞出太阳系至少需要15700年。这个时间对于人类文明来说是极其漫长的。

那么人类离开太阳系至少需要什么样的速度呢？根据科学家的研究，根据太阳系的新范围，我们至少要以亚光速飞行才能脱离太阳系。以1%的光速穿越太阳系需要400年，以10%的光速穿越需要40年。再加上人类寿命短，我们不可能花400年走出太阳系。宇宙复杂而恶劣的环境，只能让我们在短时间内走出太阳系。

所以要40年才能出太阳系，人类勉强可以接受，所以飞船的速度至少要达到光速的10%。当然，这个速度只能让我们走出太阳系，但不足以 探索 最近的恒星系统，因为知道最近的恒星系统距离我们4.2光年。

所以人类想在短时间内 探索 太阳系附近的星系，寻找适合人类生存的第二个家园。那么飞船的速度至少要比光速高30%。宇宙中有许多类似地球的类地行星。目前，科学家通过天文望远镜发现了许多几千光年内的类地行星，其中一些与地球非常相似，可能适合人类生存。

但是，我们看好的这些类地行星距离我们有100多光年。要达到它们，我们至少需要更强的亚光速，比如超过光速的90%。对于更遥远的星系，需要比光飞得更快，对我们来说太远了。

地球的生态恶化正在加速。找第二个家不能走太远，只能在太阳系附近找。然而，以30%的光速飞行并不是一件容易的事情。至少，它需要人类能源技术发生质的变化，需要更强大的能源。可控核聚变可能初步满足要求，但科学家无法给出实现这项技术的具体时间，可能是50年、100年，也可能是几百年。

无论如何，走出地球，走出太阳系，寻找第二个家，是人类能够继续生存下去的保证。不管有多难，都要一个一个克服。