03.05 以目前人類最高的航天科技水平,飛往一光年外的星球需要多久?

勁興


一光年的距離從宇宙的尺度來講這只是一段非常小的距離,但是對於人類來講這是一段非常遙遠的距離。到目前為止,人類的製造的太空探測器還沒有飛出一光年的距離。

一光年到底有多遠呢?一光年就是光在一年的時間內通過的距離。光在真空中的傳播速度是每秒鐘30萬公里。因此一光年的距離就是30萬公里/秒×60秒×60分鐘×24小時×365天≈9.46萬億公里。在衡量太陽系天體距離時科學家會經常用到天文單位。天文單位就是地球到太陽的平均距離1.49億公里。一光年大約有63500個天文單位,也就是日地距離的63500倍!

目前人類發射的飛離地球最遠的太空探測器是旅行者1號。它從1977年發射升空至今已經在宇宙中飛行了42年的時間,截止2018年它已經飛行了211億公里的距離,速度達到了每秒鐘17公里。旅行者1號太空探測器的速度已經超過了第三宇宙速度(16.7公里/秒),遲早有一天它會飛出太陽系的。旅行者1號用了42年的時間飛行了211億公里的距離,可它只飛行了一光年的2‰。它要飛越一光年的距離需要17694年的時間!

不過在太陽系一光年外的地方是沒有任何星球的。在銀河系中距離太陽最近的恆星是比鄰星,它到太陽的距離大約是4.22光年。旅行者一號以目前的速度飛到比鄰星得需要75800年的時間!

以這樣的速度進行星際旅行是根本不可能完成的事情。因此人類要實現星際旅行,就要在速度上實現更大的突破。


兔斯基聊科學


我估算一下

飛船最快能30分鐘繞地球一圈。人類創造最快的速度大概有飛船的2-3倍。

也就是說最快的速度大約是10-15分鐘繞地球一圈。

光速一秒能繞地球八圈。15分鐘大約15*60秒*8圈=7200圈。

人類能造的最快飛船飛行器15分鐘能繞地球一圈。光速,15分鐘繞地球7200圈。

也就是說光速是飛行器速度的7200倍。

1光年的距離,飛行器得走7200年!

所以估算人造飛行器大概要4000年到7000年的飛行時間才能走1光年


斷舍離42


每當談及星際旅行的問題,那就不得不談及於1977年離開地球的旅行者1號。直到幾十年過後,旅行者1號目前仍然是離開地球最遠的人造探測器,它現在遠在214億公里之外。

然而,這個距離在天文尺度上只能算作“近在咫尺”。換算成光年,旅行者1號目前距離我們大約只有0.00226光年,或者相當於19.8光時。也就是說,儘管已經飛行了41年,旅行者1號距離飛行1光年還有很長的路要走。如果按照目前17公里/秒的速度來計算,旅行者1號飛行1光年的距離需要長達1.76萬年的時間。

1光年之外仍然是太陽系的範圍,那裡是位於太陽系邊緣的奧爾特雲。而如果想要飛到最近的其他恆星系統——位於4.24光年之外的比鄰星系統,所需的時間將要達到7.46萬年。

不過,NASA已經提出了一項星際探測計劃,他們希望在未來幾十年內研製出速度可達光速10%至20%的無人星際探測器,這樣飛向比鄰星只需幾十年的時間。儘管如此,在不遠的將來,宇航技術沒有得到突破之前,想要實現載人星際旅行仍然極為困難。


火星一號


太陽系直徑大約就是一光年,那麼以目前的人類科技,飛出太陽系需要多長時間呢?

關鍵就是看人類的速度,一光年就是光速飛行一年的距離,大約9.46萬億公里。而目前人類探測器的最好速度也只有200公里每秒,這個速度還是利用太陽引力的彈弓效應才能達到的,正常情況下飛行器的速度遠達不到200公里每秒!

以旅行者一號飛行器為例,飛行了42年之久才飛行了215億公里,目前旅行者一號的速度為17公里每秒,要想飛出太陽系,還需要接近2萬年的時間!

而一光年外並沒有其他星球,距離太陽最近的恆星系統比鄰星也遠在4.3光年之外,旅行者一號想要飛到比鄰星,還需要7萬年的時間才可以!

所以,可以明顯看出,速度是制約人類星際旅行的主要因素,如果速度沒有本質的提升,人類的星際旅行夢想就不可能實現!

但即使速度足夠快,比如亞光速飛行,相對於浩瀚的宇宙也會顯得十分渺小,或許可以在太陽系自由航行,但到了銀河系甚至更廣闊的宇宙,亞光速的會顯得很慢!

銀河系直徑達20萬光年,可觀測宇宙直徑更是達到920億光年,所以必須利用時空的特性實現間接的“超光速”才有可能在浩瀚宇宙自由航行!


宇宙探索


目前速度最快的航天器很可能是“帕克”太陽探測器,這是NASA今年8月份發射的人類首顆恆星探測器。

它在接近太陽探測時,利用太陽的引力彈弓效應,可以把速度提升到每秒200公里。

如果按照這個速度飛往一光年外的星球,準確的說按照1光年距離9.46萬億公里來計算,需要1500年。然而1光年還是在太陽系的引力範圍,並沒有什麼星球可去。距離我們最近的太陽系外恆星是半人馬座a星,距離我們4.3光年,按這個速度飛到那裡,需要6450年。

目前人類製造的飛行器飛的最遠的是旅行者1號探測器,它完成太陽系的探測任務後,正在向太陽系外飛去。

這艘飛行了40多年的探測器已經距離215億公里了。目前它的飛行速度為每秒17公里,按照這個速度,飛出太陽系1光年引力範圍或者說奧爾特雲,還需要17000多年。

這些飛行器還僅僅是一個小小的無人探測器,載人航天人類的腳印最遠還只是踏上了38萬公里的月球。

如果要建造一艘飛往深空的載人飛船談何容易,從人類目前文明層次來看,還根本不具備飛出1光年的能力。

不過現在美國NASA已經啟動了一個叫做“百年星艦”的計劃,這個計劃的內容是在100年時間內,建造出一艘能夠深空遠航的星艦。這艘星艦重達5萬噸,用核聚變作為動力,速度能夠達到12%的光速,而且能夠保障乘員長時間在太空生存。

這項計劃在2012年就得到了美國前總統克林頓的支持,同時得到了美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的資助。

這項計劃目前正在按部就班的進行,招募了志願者,確定了首任艦長,第一步就是登陸火星開展殖民計劃,然後飛出太陽系,進行星際殖民。

如果這個目標最終能夠實現,人類將在100年內,開始進行真正意義上的恆星際探索和殖民。

按照12%光速飛行的話,飛出太陽系1光年引力半徑就只要8.33年,飛到4.3光年距離的半人馬座a星只要36年。

但在近期內,這個夢想還很難實現。美國總統特朗普已經批准並命令實施重返月球和載人飛往火星的計劃。

NASA已經宣佈,2020年實施重返月球,載人在月背登陸,並在月球軌道載人飛行一年以實戰演練載人飛往火星的各種情況,還要啟動深空之門的月球航天基地建設;2033年左右載人前往火星。

可以預見一個新的太空探索開發高潮將要來臨,到那時我們就能夠知道目前太空載人飛船的水平了。

時空通訊觀點,歡迎點評討論。


時空通訊


在這個炎熱的夏天,首先非常感激在這裡能為你解答這個問題,其次讓我帶領著大家一起走進這個問題,就讓我們一起探討一下。

希望以下為大家分享一這個問題對大家有所幫助,我希望我的分享關於這個問題能夠幫助到大家,也同時也希望大家能夠喜歡我的分享。

如今人類的飛行器的速度的確也很快,1977年發射的旅行者一號已經飛奔了41年,每秒即可前進17公里左右,如今已經遠在地球215億公里之外,也是距離我們最遠的人造飛行器,然而這個距離換算下來只相當於0.00226光年,還不到20個小時,也就是說還沒有光跑一天的時間距離更遠,如果以旅行者一號的速度飛行一光年的話,它大約需要17600多年才能完成,如果它要飛到距離太陽系最近的恆星比鄰星附近的話,需要75000多年。

不過目前人類所發射的速度最快的飛行器並非旅行者一號,這個桂冠應該屬於朱諾號探測器,其速度已經達到了264000km/h,也就是說每秒鐘即可飛行73公里多,這速度遠大於旅行者一號了,但是即便以這樣的速度飛行,一光年也需要4100年才能完成,飛到比鄰星附近也需要17300多年。

也許有的朋友會說美國人剛發射不久的帕克號太陽探測器,將創造人類史上的最快宇宙速度,大約為每秒鐘192.2公里左右,但那是它接近太陽時的最快速度,帕克號太陽探測器不可能一直以這樣的速度運行的,即便以這樣的速度飛行一光年也需要1000多年的時間,飛到比鄰星也需要5000年左右。

上面的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家,同時也希望大家能夠喜歡我的分享,大家如果有更好的關於這個問題的解答,還望分享評論出來共同討論這話題。

最後在這裡,祝願大家都有一個好的心情,一個好的開始,一個陽光燦爛充滿希望的明天。謝謝!



悅鶩



以人類目前最快的航天器的飛行速度來計算的話,一光年的旅行距離大約需要飛行一萬五千年左右。


環球探索者


答:起碼得數萬年!比如旅行者一號,就得飛行1.76萬年的時間。


目前人類進行的星際探索,都是無人飛船先行的,比如旅行者一號、旅行者二號、先驅者10號、先驅者11號等等。



現在離地球最遠的人類飛行器,是旅行者一號。

截至2018年上半年,數據顯示距離地球211億公里,相當於141個天文單位、或者19.6光時、又或者0.0022光年。


旅行者一號飛行0.0022光年用了整整41年的時間,目前速度為17km/s,如果旅行者一號以這個速度一直飛行下去,飛到距離地球一光年的地方,還需要1.76萬年的時間。




人類要想飛出太陽系,其中克服太陽引力是一大難題:


(1)如果我們朝著大天體飛行,將會被天體的引力加速,比如朱諾號深空探測器,飛臨木星時曾達到74km/s;旅行者二號飛臨土星時曾達到36km/s;

(2)如果我們反向太陽飛行,就會被太陽的引力減速,最終速度越來越低,比如旅行者二號,目前的速度只有15.5km/s;




另外,霍金生前組建的突破攝星計劃,據說研究的“納米飛行器”,加速後可達光速的20%,只需五年的時間,就可飛越1光年的距離。至於是否可行,目前沒有更多的消息。





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艾伯史密斯


光年是衡量宇宙天體間常用的長度單位,一光年約9.46萬億公里,就是以光速跑一年的距離,想一想,光的速度每秒鐘就可以跑30萬公里以這樣的速度飛奔一年,這距離應該是多麼遙遠,那麼用人類製造的宇宙飛行器去奔跑一光年大約需要多長時間呢?



如今人類的飛行器的速度的確也很快,1977年發射的旅行者一號已經飛奔了41年,每秒即可前進17公里左右,如今已經遠在地球215億公里之外,也是距離我們最遠的人造飛行器,然而這個距離換算下來只相當於0.00226光年,還不到20個小時,也就是說還沒有光跑一天的時間距離更遠,如果以旅行者一號的速度飛行一光年的話,它大約需要17600多年才能完成,如果它要飛到距離太陽系最近的恆星比鄰星附近的話,需要75000多年。


不過目前人類所發射的速度最快的飛行器並非旅行者一號,這個桂冠應該屬於朱諾號探測器,其速度已經達到了264000km/h,也就是說每秒鐘即可飛行73公里多,這速度遠大於旅行者一號了,但是即便以這樣的速度飛行,一光年也需要4100年才能完成,飛到比鄰星附近也需要17300多年。

也許有的朋友會說美國人剛發射不久的帕克號太陽探測器,將創造人類史上的最快宇宙速度,大約為每秒鐘192.2公里左右,但那是它接近太陽時的最快速度,帕克號太陽探測器不可能一直以這樣的速度運行的,即便以這樣的速度飛行一光年也需要1000多年的時間,飛到比鄰星也需要5000年左右。



所以人類如今並沒有成熟的技術可供我們進行星際航行,一是速度達不到,再就是還造不出可供人類幾千年飛行的巨型飛船,這對發動機技術也是一種巨大的考驗。


其實將來人類遠航太陽系外的時候,最有可能利用質量合適的柯伊伯帶天體,這裡的天體的運行速度本來就比較快,我們可以用氫彈轟擊的方式讓它偏離軌道,並獲得一個遠離太陽系的比較高的速度,然後人類鑽到這個天體裡面,在裡面建造地下城,那麼就可以利用這個星球的資源做長時間的星際旅行了。


科普大世界


目前距離地球最遠的就是旅行者1號了,與地球的距離在140個天文單位以上,已經飛出日光層。所謂的日光層就是太陽風粒子可以抵達的最遠距離,超過日光層,那麼太陽風粒子就感覺不到了。

算是狹義上的太陽系邊界,但真正的邊界遠遠沒有達到。真正的邊界被認為是奧爾特雲之外,這個雲充滿了大量小天體物質,這是太陽系形成時期的大量碎片構成。

半徑大約在1光年左右,所以以旅行者1號的速度,要飛到1光年外的奧爾特雲,估計要2萬年左右的時間。抵達4光年外的半人馬座阿爾法星,需要7萬年以上的時間。

以這種速度飛,每年才飛3個天文單位,顯然太慢了,要進行星際旅行必然要尋找一種新的方式。不然動輒幾萬年的時間,人類肯定是耗不起的,想想幾萬年前,我們還處於穴居狀態。


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