2022年11月,中国空间站的基本结构搭建完成,并且向全世界的科学家开放,距离人类的航天梦又更近了一步。
(资料图片)
中国天宫空间站
就在人类航天领域蓬勃发展的时候,一个悲观的消息可能会给大家“泼冷水”。
人类可能永远也无法飞出太阳系,因为在几百亿公里之外,有一道温度高达49427摄氏度的火墙阻挡了人类的前进的步伐, 太阳系 也许就是 桎梏人类“囚笼” 。
这个火墙也被称为 日球层顶 ,是太阳风所能抵达的最远距离,在这里,太阳风和星际介质以及辐射相互作用,形成了一道天然的屏障。
日球层形态模拟
整体来看,就像是一层包裹鸡蛋的囊,呈现不规则的椭圆形。
它的热量主要来源于太阳风和星际介质产生的震动波,受到震动波的影响,当中的分子活动异常活跃,最高可以达到49427摄氏度。
作为“肇事者”之一的 太阳风 ,也成了它的 热源之一 。
太阳风
太阳风来自太阳的内部,当太阳内部的粒子达到一定的活跃程度之后,便会逃逸出一种高速稳定的粒子流,它的性质和液体、固体的运动相似,都能对所过区域产生极大的破坏。
由于在真空环境当中,太阳风是可以无限延伸的,但是当它运到星际介质就会停下来,形成日球层顶,太阳内部的一部分温度,也被携带了过去。
一般来讲,太阳风的秒速为350千米到450千米之间,相比较之下,地球上的12级台风秒速不过35米,就已经有了 毁天灭地 的力量,太阳风的破坏力不言而喻。
运动中的太阳
它会对沿线的天体造成危害,就连人类漂浮在太阳系当中的 航天设备 也难以幸免于难。
这个时候问题便来了,我们距离太阳这么近,为什么没有受到太阳风的影响?
这是因为,地球有一个磁场在保护着我们,当太阳风抵达地球磁场的时候,便会“绕道而行”。
地球磁场抵挡太阳风
但有一部分高速粒子流会穿越地球的上空,并在极地地区形成美丽的极光。
这将近5万摄氏度的火墙和人类无法跨越出太阳系有什么关系呢?
要知道,旅行者姐妹号已经先后穿越过了日球层顶,来到了人类从未涉及的星际介质地带。
如果它只是温度太高,我们完全可以制作出强大的隔热材料,人类飞出太阳系也只是时间问题。
旅行者一号与二号的轨迹
但我们必须明确的一点是,航天设备飞出太阳系,和人类飞出太阳系是不一样的。
就像是航天领域当中, 载人航天 和飞船上天难度简直不是一个量级。
飞船也许能够飞过太阳风和星际介质形成的日球层顶,这是因为它的材质特殊,但是人体是脆弱的,别说5万度的高温,就是100度的高温也无法承受。
而且,要跨越日球层顶不仅是温度的问题,而且当中还有产生的大量震波,当它和物体碰撞的时候,就会产生一种冲击波。
由于这种震波具有穿透性,科学家很难验证它对人体究竟会造成怎样的危害。
日球层结构模拟
再者,日球层顶也没有大家想的那样 平和 ,其实从本质上来讲,所谓的日球层顶是太阳风推着星际介质所能抵达的最远区域。
在这里,太阳风和星际介质的力达到了一种动态平衡,一旦这种平衡遭到破坏,反馈的力大到可以将一个行星推动,如果此时飞船处于其中,势必是很危险的。
值得注意的是,虽然日球层顶的温度近5万摄氏度,但是由于当中的粒子密度很低,实际上的温度远远低于这个数值,否则旅行者姐妹号早就在这样的温度当中,化为了一滩铁水。
所以,日球层顶算得上是太阳系对人类的一种禁锢,但是它也在很大程度上保护了太阳系不会受到有害星际介质的“骚扰”。
太阳系结构图
科学研究表明,在人类目前已认知的恒星系统当中,唯有太阳风能够直接被人类观测到,对于人类研究宇宙的本质有着极大的意义。
除此之外, 飞船的速度 成为了限制人类的另一因素。
一般来讲,只有达到第三宇宙速度的飞行物体,才能顺利离开太阳引力的束缚来到星际空间。
第三宇宙的速度大约为16.7千米每秒,当初旅行者姐妹号借助了众多行星的“弹射”作用,并将内部的核电池运用到了极致,才达到了这个数值。
宇宙速度
人类固然有技术将飞船的速度提升到这个数值,甚至是接近于光速,但你真的敢坐吗?
当速度超过1马赫之后,就会对人体造成严重的损伤,往往是人在前边跑,魂在后边追。
假如飞船载人的速度直接达到 第三宇宙速度 ,那么它对于人体的伤害将是难以估量的,你很有可能在其中出现血管爆裂等情况,别说是飞离太阳系,能活着飞出地球就不错了。
宇宙飞船构想图
至于所谓的光速飞船,更不是人能够坐的。
如果速度太慢,人们一辈子可能都抵达不了日球层顶,期间还有可能受到行星的引力作用,偏离原本的轨道。
人家旅行者姐妹号凭借弹弓效应的作用,足足飞了几十年才抵达了日球层顶,一个人的一生能有几个几十年呢?
不管太慢还是太快,似乎都很难穿越日球层顶,这也成为人类的 最大限制 。
从广义上来说,日球层顶并不是太阳系的边缘,有的科学家认为, 奥尔特云才是太阳系真正的“外壳” 。
奥尔特云位置
在太阳形成之初,奥尔特云就已经出现,在演变的过程当中,逐渐脱离了太阳的引力束缚,并且不断膨大,从太阳当中剥离了出来。
因此,奥尔特云才是太阳系真正的“鸡蛋壳”,而它的直径大约有2光年,以目前的人类技术来讲,就算是乘坐旅行者姐妹号飞上5000年,就无法抵达该区域。
人类走出太阳系,似乎进入到了 “死胡同” 。
但人类的未来是有无尽可能的,就像《流浪地球》展示的那样,人类带着地球流浪的想法都实现了,我们还有什么做不到的呢?
流浪地球构想
带着地球流浪确实是一个走出太阳系的绝佳办法,由于地球自带的磁场,它可以替我们阻挡滞留在日球层顶的风和星际介质。
同时,在地球重力作用的影响下,即使超过了第三宇宙速度,也不用担心人类会 受到伤害 。
但人类想要达到电影中的那种程度,需要的时间恐怕比电影当中展示得更长。
至少不是完全没有可能性,不论是行星发动机还是 太空电梯 ,都在理论上验证了可行性。
太空电梯构想
最后,也是最重要的一点,航天领域是关乎全人类的事情,如果人类不能团结起来,一同致力于域外星系的探索,那么再 完美的理论 ,也终究是纸上谈兵。