03.04 离开地球多远就无法回来了?

xiaolong281at


飞到东方红卫星的那个位置就差不多了,前提是你真的不想回来了,只要到了这么高的高度,掉下来是不会掉下来的,即使没有动力也不会脱离轨道掉下来,可以一圈一圈的飞直到被宇宙中细微的空气阻力消磨殆尽,甚至还有可能像东方红卫星一样越飞越远,大概位置是近地点430公里、远地点2384公里,飞到那个位置不说完全脱离引力至少也可以放飞自我了,地球的引力几乎为零,除非斥巨资捕捉追回,否则绝对不可能回的来。

如果不满足于上面那种高度,那么还有一种方法可以让你彻底放飞自我,甩脱一切脱离银河系,那就是达到第四宇宙速度,速度高达110千米/秒以上,由于科技水平有限,目前我们无法得知银河系的具体高度只能估算,粗略估算整个银河系的直径大约为10万光年,这就说明想要完全脱离银河系则需要速度至少达到1500千米/秒才有可能在有生之年离开银河系。

目前没有任何一个国家的航天技术可以做到这个高度,别说目前了,就算再过几十年几百年也不一定能达到这种技术,脱离银河系的束缚进入其他星系,这样就真的没办法回来了,宇宙中几亿个星系, 而银河系的半径就达5万光年以上,想要突破银河系即使速度,动力都有了也需要很多年,脱离成功以后能够活着再次回到地球更是难上加难,年龄上的限制再加上各种不确定因素如疾病,食物等问题的干扰,活着返回地球的可能性几乎为零。


镁客网


理论上来说,只要飞行器携带了足够的燃料,那么最终它都是能够飞回地球的,但是考虑到现有的技术,人类估计最远也就能够飞到月球上然后返回,更远的地方去了应该就没有那么容易回得来了。


人类去过的最远的地方就是距离我们38万公里的月球,去了月球之后人类还可以安全返回,这是50年前的事情了,最近美国有计划登陆火星,具体的时间点在2030年,不过照目前的情况看来,想要实现这一目标,显然不是易事,也不知道美国到底能不能给我们带来惊喜。截止目前为止,飞行距离最远的人造物体是42年前发射升空的旅行者一号探测器。

到目前为止,旅行者一号跟地球的距离已经超过了200亿公里,现在它的飞行速度达到了每秒17公里左右。除了旅行者一号之外,最近日本发射了一个隼鸟号探测器,它飞往一个小行星之后成功登陆,在采集样本之后,又重新回到地球。另外,NASA最近发射的奥西里斯号探测器正在飞往一颗名为贝努的小行星,并且计划在2023年带着小行星的样本返回地球。


严格来说,离开地球之后,是没有什么神秘的力量能够阻止你不能回到地球的,只要你有足够的燃料可以回到地球,那么你就可以回来。想要离开地球的话,速度是关键,我们知道,地球对其表面的物体存在着强大的引力作用,这个作用使得物体想要逃离地球变得没有那么简单。你朝天上扔一个小球,小球最终还是会掉到地面上来,这是因为在小球上升的过程中,受到地球的引力作用,小球的速度会越来越小,最终速度变成零,然后自由落体回到地面。


如果物体的速度达到第一宇宙速度,那么它就可以一直围绕地球做圆周运动,永远也不会掉下来,这个速度为7.9千米每秒;而当物体的速度达到第二宇宙速度,它就可以不围绕地球运行,而是围绕太阳运行,这个速度是11.2千米每秒;而速度进一步加大到16.7千米每秒的时候,物体就可以脱离太阳系的束缚,直接飞往更广阔的宇宙空间。所以说,如果想要离开地球之后再也不回来,那么速度达到第一宇宙速度就可以了,物体可以一直围绕地球运行,永远也不会掉下来,而这个距离仅仅离地表只有几百公里。


镜像科普


答:提问存在歧义,缺少其他前提条件。


飞行器离开地球再回到地球,并没有什么不可跨越的屏障,地球之外又不全是黑洞;所以,只要飞行器的动力足够,就能飞回地球。



不过,以人类目前的能力,是无法飞出太阳系后再飞回来的。

比如目前飞得最远的旅行者一号,40年飞了210多亿公里,在2012年8月25日穿过了太阳圈,正式进入真正的星际空间。


目前旅行者1号的速度是17km/s,携带的电力几乎用完,大部分设备都已停止工作;所以,旅行者1号是没有动力飞回地球的,只能凭借惯性在星际空间中飘荡,等待着其他智慧生命发现它。



目前人类的空间推进方式,采用的是传统化学燃料,该推进方式的效率非常低,为了使小小的飞船达到很高的速度,往往需要很大燃料质量比。比如阿波罗登月飞船,其携带的燃料,就占了飞船总质量的80%以上。


所以,未来的人类在星际空间和地球间来返,必定需要全新的推进方式,比如等离子推进器,空间曲速推进器等等。




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艾伯史密斯



目前人类踏足过最远的地方是38万公里外的月球,阿姆斯特朗和奥尔德林是第一批踏上月球并安全返回的人类,但在他们之后NASA启动的阿波罗13号任务却出现了失误,这场经历后来还被拍成了同名电影《阿波罗13号》

阿波罗13号任务的三名机组人员是迄今为止最有可能永远回不到地球的一批人,但他们最后成功用月球引力加速以及关闭绝大部分用电设备的方式活着回来了,后来人们把阿波罗13号称为“最成功的失败”

从航空航天的角度来说,只要航天器的燃料足够且水和氧气足够,并且宇航员距离地球不是太远的话就都能回到地球,目前唯一有可能发生意外就再也回不了地球的情况只有未来载人登陆火星的时候。

载人登火不比载人登月,毕竟人类前往月球只需要几天甚至更短,而前往火星则需要大半年的时间,可以说星际飞船一旦离开地月系那么地球方面就再也无法及时救援宇航员了,所以说以目前的技术载人登陆火星是风险很大的一项工程。

《火星救援》中的马特.达蒙是靠着之前已经存在的火星基地和各种设备才在火星上培育出了土豆,饶是这样也得靠地球方面的救援飞船才能成功脱困。

科幻小说中的曲率驱动飞船几乎拥有无限的航程,可以让内部的人类借助时间膨胀效应在有生之年到达宇宙的任何地方,但那毕竟是科幻小说,现实中飞的最远的旅行者系列探测器也不过飞了几光时而已。


宇宙探索未解之迷


一个物体能不能够离开地球,不仅仅是取决于有多远,更关键的是取决于这个物体有多快的运动速度。

我们知道,地球存在引力作用,物体飞离地球就是抗拒这股引力作用向远方运动,理论上引力的作用范围是无限远的。但是,距离地球越远、引力作用越小。为什么你往上扔一个小球,小球还会掉回到地面上?这是因为小球在向上运动的时候,引力作用会让这个小球的速度越来越慢,某一个时刻小球向上飞行的速度会变成0,然后被引力重新拉回到地面上。

所以说,如果运动速度为0,那么从理论上说,就是把这个物体放到宇宙的边缘上,地球还是能够用引力把这个物体拉回来,多远都没有用;但是如果运动速度很快,比如说就贴着地球飞行的那些卫星,只要没有空气阻力的作用,那么这些卫星就会永远绕着地球飞行、再也不会回到地面上。比如说下图在地球周围高速运动的物体,如果不考虑空气阻力作用,这些物体永远都不会回到地球地面上。

所以我们说的第一宇宙速度、第二宇宙速度就是来描述拥有多高的速度可以离开地球。达到第一宇宙速度的时候飞行器可以绕着地球飞行,再也不回到地面上;达到第二宇宙速度,如果不考虑除了地球之外的天体产生的引力作用,那么这个物体就可以一直飞到天边。第三宇宙速度则是考虑了太阳的引力作用之后,这个物体想要飞到天边所需要的速度。

因此,为了让卫星可以飞离地面再也不落下、甚至于可以飞离地球,再也不回来,所以我们需要用火箭把卫星加速到极高的速度,如下图所示,火箭发射卫星的过程实际上就是巨大的火箭给卫星加速的过程。

这么解释你听懂了吗?


航小北的日常科普


首先,我们要逃离地球宇宙第一速度,不然你永远都不能离开地球,第二高度只少要400公里以上。且看下面分析。

01

逃逸地球引力的速度

第一宇宙速度(V1): 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。

总结一下,如果发射卫星达到7.9公里/秒,这个就是绕地球运行的卫星,就像月亮一样,始终绕地球运行。

第二宇宙速度(V2):当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围,故从地面发射探月航天器,其初始速度不小于10.848公里/秒即可。

总结一下,如果卫星达到11.2公里/秒,这个就是围绕太阳运转的行星了,就像我们地球一样始终围绕太阳运行。

第三宇宙速度(V3):从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。

总结一下,如果达到这个16.7公里/秒,那就摆脱太阳系的引力,就一起不复返了。

02

离开地球达到多高的高度不会掉下来

国际上通行的是100公里以下为各国领空,未经允许不得进入,所以即使不考虑空气阻力,卫星最低轨道高度也必须大于100公里。

在70-80年代,由于探测技术不是太好,为获得高分辨率图像,有些国家确实发射过轨道高度只有100多公里的间谍卫星。但由于轨道高度太低,空气阻力过大,这类卫星的寿命非常短。

目前已经没有国家发射200公里以下轨道高度的卫星了,最低轨道高度也在300公里左右。有些采用大椭圆轨道的卫星,其近地点高度也只有250公里左右。但再低的就没有了。

举例;高度200公里

俄罗斯1957年10月4日晚,“卫星号”运载火箭携带世界上第一颗人造地球卫星“CΠ-1”号在拜科努尔发射场发射成功。它的运行轨道的近地点215千米,远地点947千米,轨道是一个倾角为65度,周期为96.2分的椭圆形轨道。它在轨道上一共运行了92天,绕地球飞行约1400圈。

举例:高度400公里

东方红一号是我国第一颗人造地球卫星,1970年发射升空至今已经48年了,实际上使用了28天,28天之后东方红一号由于电池没电从本而和地面失去联系,由于东方红一号本身就是高轨道卫星,基本上没有阻力来让东方红一号减速 所以东方红一号可以依靠惯性一直待在天上不掉下来。

东方红一号就是这样的典型。1970年发射上天后,近地点为429千米,远地点是2036千米

总结:这个答案就有了,我们火箭的速度至少要7.9公里/每秒,高度至少要在400公里左右,卫星基本永远不回来了。

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首先,要想离开地球,无非两方面,有持续不断的足够动力或者到达第一宇宙速度,那么要想回到地球,无非也几点,有没有回到地球的动力或者能不能降低自身速度。最主要一点,地球引力作用减弱到了什么程度。


离开地球多远无法回来,这个问题真不好回答,影响到的因素真的非常多,以地月距离为例,月球因为距离地球较远,地球引力效果比较弱,公转速度只有1千米每秒左右,产生的向心作用力就能够抗衡地球引力,从而不被地球真正意义上捕获,撞击地球,二者处于引力与离心力(虚拟力)平衡状态。

所以,在月球轨道上,只要你具有超过一千米每秒的速度,没有外来力带你推近地球,基本上就回不来了,太空虽然不属于理想真空状态,但要依靠减速减小离心力,使引力占据上风拉你回去,基本要等上个十万八千年~因为减速效果太微弱了。离地球越远,越难回来,由于引力作用不断减弱,所需要抗衡地球引力的公转速度就会越来越小。或许距离远到一定程度,哪怕一秒一米,你都无法回来了。



再比如,如果你速度能够达到每秒11.2千米的逃逸速度,可以这样说,你离开地面那一瞬间,哪怕离开地面一毫米,你就永远回不来了。


在有其它返回动力的情况下,可以这样说,只要哪天科技足够发达,哪怕你出太阳系,出银河系,你还是能够回来的。但是相对人类目前最远返回也只到月球返回,人类要走的路还很远很远。


壹点科谱



这个问题有些不清楚,没有设定条件。是指现在的技术呢还是将来的技术呢?是载人飞行呢还是无人探测呢?不同的条件有不同的答案。

目前人类载人飞行离开地球最远的就是到过月球,而且只有一个国家到过,其他国家目前都还没有这个能力在地外天体上落过脚。而无人探测器已经探测了太阳系所有的星球,最远的旅行者1号已经飞出了200多亿公里,目前还能接受到它的信息,如果一定召唤它回来的话,难度肯定很大了,因为它的能源已经快耗尽了,很难在实行变轨定向了。而且这个飞行器本来就不是计划要回来的,而是飞出太阳系,向深空送去人类的问候和坐标。

我想凭着NASA当前的航天技术,要发射一颗无人探测器从太阳系最远行星海王星轨道召回,大概是有可能的。

现在新地平线号探测器已经完成冥王星探测任务,已到达柯依伯带,启动探测小行星新增加的任务。如果回收此类探测器是有这个能力的,但付出的代价和回收技术难度会较大,到了地球轨道,需要派出一架航天飞机去把他它回来。所以没有价值和必要。

载人航天近十几年最宏伟的计划就是载人登陆火星计划了,NASA已经宣布了在2033年左右实施这个计划。

最近的计划是在2020年载人重返月球,在月球背面登陆,并在月球轨道载人航行一年以上,还要再月球建立星空之门。这些计划最大的目的就是为载人登陆火星做准备,实际上是利用十几年的时间,为登陆火星进行实战演练。这个计划已经得到了美国总统特朗普的批准并命令执行。

人类的载人航天还有一个“百年星舰”计划,这个计划2010年由美国NASA提出,这个计划2012年得到美国时任总统比尔·克林顿的支持,并得到了DARPA(美国国防部高级研究计划局)的资助。

这项计划于2012年9月13日在美国休斯顿启动。“百年星舰”计划旨在未来100年内,开发出成熟的长距离载人宇宙飞船,载人飞往太阳系外的星际空间,进行恒星际远航。

这项计划的具体内容是建造一艘数万吨级的宇宙飞船,用核聚变能源驱动,能以12%光速飞行,载人飞往太阳系以外,飞到最近的恒星半人马座的比邻星有4.22光年,需要50年左右的时间。

也就是说一个人如果20岁登船的话,到达这个最近的目的地也已经70岁了,所以对每个宇航员来说这是一张有去无回的单程船票,这些为人类太空探索事业首批远航者将永远的留在太空,幸运的话会成为人类第一批太阳系外移民。



事实上,火星计划也是该项目的一个环节。NASA埃莫斯研究中心主任西蒙·沃登说,美国预计2030年左右将把4名志愿者送上火星,成为首批地外居民。

沃登表示,招募志愿者的前期工作,早在2010年时就已经展开。1992年进入太空的第一位黑人女宇航员梅·杰米森,有幸被挑选为“百年星舰”计划的首任机长,她已经50多岁,有志为人类星际探索活动献身。


但“百年星舰”计划是一个长期而艰巨的任务,有很多意想不到的难题要解决,投资也十分巨大,很可能需要全世界力量的参与。

不管怎样这项计划已经启动,而且一环扣一环的进入实施中,时空通讯认为,人类过去克服了种种困难走向了太空,今后也一定能够征服更深远的太空。

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时空通讯


纯理论上额分析,只要有足够的燃料,无论距离地球有多远,都可以回到地球!所以,问题本身并不是太严谨,有很多可能性。

比如说,对于环绕地球运行的国际空间站来说,如果一个人从上面跳出来,他也会随着空间站一起围绕着地球运转,在理想条件下(没有空气介质造成的微弱阻力)他会一直围绕着地球旋转,再也无法回到地球!

而我们所说的第二宇宙起速度11.2千米/秒,指的是达到这个速度,即使在没有任何外力作用下也可以离开地球,再也回不来了!

而且理论上,拥有这个速度后即使在地面上离开地球也回不来了!

所以,并不一定离开地球很远就一定回不来,离开地球很近就一定能回来,这与速度本身有很大的关系!在理想情况下(只考虑地球引力),如果速度为零无论距离地球多远,都会被地球的引力拽回来,因为引力的作用范围是无限的!

这也是为什么在发射火箭时都会把火箭的速度提升到很高,到达第一第二宇宙速度,因为速度达到一定高度就可以摆脱地球引力束缚,不会再掉落到地球上。而理论上即使火箭以1米/秒的速度上升,只要一直提供足够的动力支持,火箭也可以离开地球!

不同的是,前者达到一定速度后不再需要动力支持,也不会再落到地球上。而后者需要不断的强大动力支持,不然一旦没有了动力,随时会被地球的引力拉回地球,即使距离地球再远也是如此!


宇宙探索


理论上,只要飞船有燃料,无论它离开地球有多远,它最终都能飞回地球。地球并没有什么特殊的力在作用,使得远离地球的物体无法返回。要知道,遥远星系发出的光走了100多亿年,最后还是能够到达地球。

在人类数十年的航天活动过程中,我们目前去过最远的地方是月球,并且去了之后可以安全返回。除了近地卫星和飞船之外,最近一次返回地球的人造物体是日本的隼鸟号探测器,它把小行星样本带回了地球。NASA的奥西里斯号(OSIRIS-REx)正在飞近贝努小行星,计划在2023年带回小行星的样本。

除此之外,虽热人类向更为远离地球的地方发射了大量的无人探测器,但出于成本考虑,这些探测器都是一去不复返的。例如,好奇号火星漫游车会一直在火星上工作直至报废,两艘旅行者号飞船朝着星际空间飞行不再返回。再过十几年,NASA将计划实施载人登陆火星任务,到时将会把人送上火星,并使他们安全返回地球。

此外,如果从宇宙尺度来考虑这个问题,将会有不同的答案。因为宇宙空间正在膨胀,使得距离地球大于140亿光年的天体都以超光速远离地球,这意味着在那之外的任何物体,就算是光,也无法传播到地球上。


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