天文学|这艘飞得最远的太空飞行器,让我们得到一个非常悲观的结论( 二 )


寻找地球的替代星球
通过回顾,我们可以认为人类登上太空大概经历三个阶段——牛顿提出科学原理,我们需要飞得足够快来脱离地球;齐奥尔科夫斯基提出合理的技术路线,我们要用火箭把人或设备送上太空;最后再由伟大的科学家科罗廖夫和冯·布劳恩将梦想落成现实的工程实施。
完成这些后,我们就发现不仅要去月球,还应该像齐奥尔科夫斯基指出的那样,去进一步探索太空中的其他星球。
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我们的第一个目标就是太阳系中的其他行星,包括由地球往外的木星、土星、天王星和海王星。到目前为止,我们已做了很多的探索。这一幅图比较复杂,基本上一个圈就对应着一个探索计划。
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我们看到去月球的次数是最多的,还去过木星、天王星、海王星。
现在回到最初的问题,如果要冲出地球孤岛,我们的飞行器必须要飞得足够远。而目前我们飞得最远的飞行器是哪一个?
从1977年发射到现在,已工作43年的旅行者号。它包括两艘飞船,旅行者一号和旅行者二号。
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他们都是1977年出发,约两年后到达木星,又约两年后抵达土星,从此分道扬镳。
旅行者一号离开了黄道面——所有这些行星都绕着太阳转的平面,往上飞。而旅行者二号留在黄道面继续探测天王星和海王星。
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事实上,不管是旅行者一号,还是旅行者二号,都只是轻轻地从旁边飞掠过去,真正观测这些行星的时间是很短的。
事实上我们所说的太空并不是真正意义上的真空,它还充满着各种各样的物质。其中有一种物质就是太阳风。
而在旅行者号离开这个行星的时候,行星与行星中间有太阳风。
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太阳是一个巨大的火球,可以把它想象成一锅烧开的水,总有物质要从温度很高的地方往外冒,就像水蒸气要从开水中往外冒一样。太阳风就是像这种从火球里头往外冒的水蒸气。
太阳风的范围很广,但是旅行者一号和旅行者二号目前为止都已经飞出太阳风的边界。这张图左边的黄色部分就是太阳风之外的恒星际风。蓝色的部分是太阳风覆盖的范围。
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旅行者号已经飞出了太阳圈以外,而不是太阳系以外。天文学上定义的太阳系是太阳引力控制的范围。直观点说,就是绕着太阳转圈的都算太阳系。
而绕着太阳转圈的,除八大行星以外,还有离太阳1000个天文单位以外的奥特星云。
它也绕着太阳转圈,是太阳系的一部分,一直延伸到10万个天文单位以外。
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旅行者号飞了40年,目前飞了大概100个天文单位,如果要飞到10万个,至少要4万年。
即使考虑人类在接下来的十年二十年技术进步速度提高十倍——4000年,再提高十倍——400年,但400年也受不了,我弄个飞船肯定是希望在有生之年能看到它飞出去。
所以这里就有个非常悲观的结论:以现有的技术,我们没有办法飞出太阳系。那么我们就先在太阳系内部找生命可能生存的星球。
除了飞掠这些行星的飞行器,还有一些可以绕着这些行星转圈,进行深度长期的观测。例如伽利略号,但它的整个飞船历程十分不顺。
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1986年,按计划,它是要搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机上天,原本已经拖到发射场准备发射,但赶上挑战者号航天飞机爆炸,所有的航天飞机都必须停飞,伽利略号就发射不了。
几年后,它可搭乘航天飞机上天了,但又赶上环保主义者担忧万一控制不好携带核燃料的伽利略号,在回到地球时发生爆炸,剧毒的核燃料会造成人类无法挽救的后果。
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当然后来这个事被平息下去了。科学家有足够的担当,在设计一个项目时不能保证它百分之百成功,但是会尽最大的努力来实现百分百的成功。
如果真的是有非常大危险的话,科学家是宁可不做的。
伽利略号核燃料爆炸泄露的问题是可控的。因为我们把核燃料层层包裹住,就算是它撞到地球上,最终的结果也是它炸了,但是核燃料还是不会发生泄露。
虽然伽利略号的整个历程非常艰苦,但是还是成功地抵达木星,并对木星的卫星都进行了很好的探索,例如木卫一、木卫二、木卫三、木卫四。
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地球外生命存在的可能
伽利略号很详细地研究了木卫一上的火山。有人说火山其实是生命的希望。
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