是否可以考虑让飞船搭乘彗星或星际物体,“免费”离开太阳系呢?

不断探索是人类的本能,正因为如此,我们才能越来越清楚地了解我们的世界。自人类开始探索太空以来,虽然费尽全力,人类还是没有踏出太阳系半步,甚至没有涉足过其他行星。到目前为止,也仅有旅行者一号孤独地离开了太阳系。 那么既然人类目前还无法离开太阳系,那么是否可以考虑让飞船搭乘彗星或星际物体,“免费”离开太阳系呢?


是否可以考虑让飞船搭乘彗星或星际物体,“免费”离开太阳系呢?


可以搭乘“便车”离开太阳系吗
其实,很多人都这么想过,这源于人们对宇宙飞船飞行方式的普遍误解。人们想象宇宙飞船的运动会遵循其他交通工具的运动方式,比如飞机和汽车,必须持续施加外力才能使保持运动。一旦把车的速度加到比较高的速度,你会发现你需要持续给汽车施加外力才能使其保持一定的速度。这是因为如果你不这样做,轮胎和路面之间的摩擦和空气的阻力会使你汽车减速。

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不过,太空中,并不是这样。在真空的太空中,没有摩擦,也没有明显的阻力(在近地轨道之外),所以航天器只需做一点就可以继续高速飞行,我们不需要不断地燃烧航天器的推进器,因为没有必要。一旦航天器达到了理想的速度,航天动力学将带我们踏上旅程。像“旅行者号”这样的宇宙飞船,可以在不使用引擎的情况下飞行几十年。

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如果意识到这一点,我们可以看到,搭便车到彗星或其他物体上并不是一种“免费”的星际航行方式。如果航天器已经加速到与彗星相同的速度(为了安全地降落在它上面),那么航天器就获得了与彗星相同的能量,并且航天器会沿着它的轨道继续前进,也不需要燃烧推进剂,航天器自然会和那颗彗星在同一轨道上。

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如果非得降落到彗星表面,那么航天器就需要燃烧大量的推进剂来达到和彗星相同的速度,然后安全地降落在它上面。不过,相比航天器自己飞行到达最终目的,安全降落到彗星表面这一过程消耗的燃料相对于前者更多。
退一步讲,假如真的想降落在彗星或者星系物体表面,等待人类的将是一系列麻烦。
降落到彗星会遇到哪些麻烦
彗星表面并不是一个舒适的环境
在2014年,欧洲航天局罗塞塔号宇宙飞船在一颗经过太阳系的彗星上着陆了一个探测器。它的任务是研究彗星本身,探测器在彗星接近太阳时降落在彗星上。彗星每次绕太阳运行时,它的表面会脱落很多气体和尘埃。在距离太阳比较近的时候,由于太阳本身的作用力,彗星本身的尘埃和气体会被抛到太空中,这就是我们看到的彗星的尾巴。当彗星绕太阳运行时,探测器很可能被抛离彗星表面。如果它们没有随彗星表面一起脱落,它们可能会在彗星再次远离太阳时重新冻结时深深地陷在冰中。

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能量供给以及通信问题
还有一个严重的问题,降落在彗星上的飞船并不总是面对地球或太阳。太阳能没有了,剩下的是核电,比如旅行者号探测器上使用的核电。然而,旅行者号有非常大的天线碟子,必须精确地对准地球才能通信。彗星上的探测器不可能像太空中的探测器那样使碟子指向地球。
旅行者号不再使用燃料旅行了。 它们将继续沿海航行,直到数万年后太空尘埃将它们磨损。旅行者号只用剩下的少量燃料将天线对准地球,旅行者号的核能源在40年后也开始衰退,所以它的信号非常微弱。

是否可以考虑让飞船搭乘彗星或星际物体,“免费”离开太阳系呢?


也许一个足够精密的机器人探测器可以在一百年左右的时间里再次从彗星上发射升空,然后找到并瞄准地球。 前提是我们能够开发出一种能够持续那么长时间的电源。
未来畅想
目前来说,人类想要离开我们的太阳系,唯一的办法就是研究出高速飞船,或许,核能甚至是暗物质能带人类第一次踏足太阳系外的神秘世界。


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