風吹少年郎201411

相比於宇宙，人類真的太渺小了。我們自以為幾十公里每秒的飛船速度很快了，其實這種速度在太空中就是蝸牛速度。在人類發射的眾多飛行器中，準確來說沒有任何一個國家的飛行器飛出了太陽系只能說是跨出太陽系的一小步。

過去我們引以為傲的旅行者一號飛出了太陽系，其實並非真正意義上的飛出太陽系。關於太陽系的邊緣有兩種說法，一種是太陽風可以到達的地方稱為太陽系，這個距離大概是冥王星軌道的3倍，接近98個天文單位。如果我們按照這個作為太陽系的邊緣，這麼一說，其實旅行者一號確實可以說是飛出了太陽系。

而如果是以奧爾特云為太陽系邊界，這是一個接近50000-100000個天文單位的邊界，而旅行者一號現在才飛了200多億公里，那麼旅行者一號距離飛出太陽系還有很遠的路要走，大概經過一萬多年後，旅行者一號就能飛出太陽系了。

科學日記

首先，要確定太陽系的邊界概念。

1977年發射的兩艘旅行者號探測器，是目前飛行最遠的飛船，其中1號飛的最遠，與地球的距離已達到220億千米。

很多新聞報道以旅行者已飛出太陽系作為標題，然而這卻是不嚴謹的說法。

我們對太陽系的範圍概念也是隨著觀測技術的進步會發生改變的，在最初確立日心說後，太陽系的範圍只到土星為止，而土星到太陽的距離只有95個天文單位，也就是約14億千米。地球到太陽的距離為1個天文單位，約1.5億千米。

到了20世紀30年代，冥王星發現後，太陽系的範圍增加到冥王星的軌道，冥王星最遠的距離是49個天文單位，也就是約74億千米。在隨後一段時間內，人們一直習慣將冥王星作為太陽系的邊界。

另外，在天文學上，一般也會將日球層的最外端作為太陽系的邊界，這個是以太陽風最終的邊界，也就是太陽風達到一定的位置後，與星際介質產生平衡，不能再繼續前進的位置作為太陽系邊界。這個距離大約是100個天文單位，也就是約150億千米遠的位置。

之前報道說旅行者飛出太陽系其實指的就是這個位置了。我們根據旅行者1號探測器發回的數據表明，接收到的太陽風帶電粒子越來越少，而接收到的星際帶電粒子越來越多，說明飛船開始進入了星際空間，所以也說飛離太陽系。

但是，這個所謂的太陽系邊界其實並非真正意義上的邊界，根據現在定義，在距離太陽50~500個天文單位的範圍內，存在著許多小天體，包括冥王星那樣的矮行星，被稱作柯伊伯帶。在5萬~10萬天文單位的範圍內，還存在一個更大的由小天體組成的球狀分佈的區域，被稱作奧爾特雲。

今天，奧爾特雲才是太陽系的真正邊界，這個半徑10萬天文單位，也可以說約1光年的範圍，才是太陽系的邊界。如果按照旅行者飛行的距離計算，還不到這個範圍的萬分之一，大概還需要60萬年的時間，才可以真正飛出太陽系呢！

寒蕭99

答：若太陽系以奧爾特云為界，目前沒有任何人類飛行器飛出去；若以太陽的日球層（太陽風頂層）為界，目前只有旅行者一號和旅行者二號已經飛出了日球層，還有先驅者10號和先驅者11號也在接近日球層邊界。

從上世紀到現在，人類已經發射了幾十顆探測器，有些探測器歷經幾十年後還在工作，有的則已經失聯或者停止工作，其中有四個著名的探測器分別是：旅行者一號、二號、先驅者10號、11號正在向著太陽系外飛去，都是美國發射的。

太陽系邊界

目前天文學上對太陽系邊界的定義並不明確，其中兩種定義分別以日球層和奧爾特云為界。

（1）日球層：也就是太陽風的影響範圍，日球層外基本就是星際介質，在太陽的公轉方向上，日球層邊界距離太陽大約100個天文單位（150億公里）。

（2）奧爾特雲：太陽系形成時的殘餘物質包裹著太陽系，處於太陽引力的影響邊界，半徑大約1光年（9萬億公里）；

旅行者一號

1977年發射，目前距離地球約220億公里，於2012年飛出日球層，預計2萬年後飛出奧爾特雲，7.3萬年後經過半人馬座三星。

旅行者二號

1977年發射，目前距離地球約150億公里，於2018年飛出日球層，預計3萬年後飛出奧爾特雲；它攜帶的金唱片，能保存十億年之久，或許未來人類乘坐星際飛船能趕上旅行者二號。

先驅者10號、11號

兩個探測器分別於1972年和1973年發射，它們的任務均是造訪木星，然後均向著太陽系外飛去，雖然發射時間比旅行者一、二號早，但是飛行速度較慢，目前都還沒有飛出日球層。

先驅者10號在2013年給地球發出最後一條消息後失聯；先驅者二號也因電力耗盡處於靜默狀態，根據先前的軌道計算，預計先驅者10號在6萬年後飛出奧爾特雲，然後朝著銀河系外側飛去，與旅行者一號的飛行方向相反，而先驅者11號預計3萬年後飛過奧爾特雲，然後朝著天鷹座飛去，預計400萬年後能到達那裡。

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艾伯史密斯

有哪些國家已經飛出了地球？也許界定這個工作似乎不難，因為這有一個標準，按成功發射衛星論即可，再不濟以越過卡門線也可以，因為在卡門線以上就按太空論，那麼跨越跨門線也就飛出了地球！但太陽系卻是非常模糊的概念，因為不同的標準下太陽系的範圍是不同的！

一、太陽系到底有多大？

我們習慣中的太陽系界限到冥王星為止，當然這可能是大家印象中的邊界，因為當年的九大行星就到冥王星！但自從在柯伊伯帶發現了多個矮行星之後，冥王星的行星資格就被動搖了，因為那些和冥王星差不多大，如果冥王星也是行星，那麼讓那些矮行星情何以堪呢？

1、太陽系的邊界柯伊伯帶

在冥王星的外側，有一個矮行星以及各種彗星類天體構成的柯伊伯帶，此處距離太陽40-50天文單位，在外黃道面附近、一個天體密集的中空圓盤狀區域！

上圖中彩色的點狀物是柯伊伯帶中已知1700多個天體，從內側到外側，三個白色虛線分別為30天文單位、50天文單位和100天文單位！白色圈圈圈出的是10顆矮行星！儘管在50天文單位外仍然有零星發現外海王星天體，但一般認為柯伊伯帶就在50天文單位處，也就是75億千米左右！

新視野號越過冥王星之後的第一個目標就是柯伊伯帶的“天涯海角”天體！

這是太陽系實體邊界的重要證據，因為柯伊伯帶被認為是太陽系形成初期被拋射到海王星軌道的天體集合，它們中包含環繞著太陽的原行星盤碎片、髒雪球以及小行星與矮行星等！

2、太陽風的邊界

按現在通行的太陽系邊界來定義，太陽風即日球層的邊界還是比較科學的，因為這是太陽風對抗星際風的邊界，此處以外，再也沒有太陽風的庇護，其實太陽風也沒啥庇護作用哈！

2018年11月5日，旅行者2號觀測到太陽高能粒子速度急劇下降，從這天開始，旅行者2號的等離子檢測儀在周圍的環境中再沒有觀測到來自太陽的高能粒子，NASA的科學家相信，旅行者2號已經離開了日球層！此時旅行者距離地球約180億千米！

從這一張示意圖來看，日球層的邊緣大約在100天文單位之外，也就是150億千米左右，但旅行者2號在180億千米才離開日球層，這是為什麼？其實這很容易理解，因為日球層的在太陽系環繞銀河系前進方向上距離會比較短，而在後方去距離則會更長一些，因此兩者距離不一致是可以理解的！

3、太陽系的奧爾特雲邊界

這是廣義上的太陽系範圍，所謂奧爾特雲是根據恆星成因推測存在的一個太陽系母星雲，我們從來沒有在觀測角度證實它的存在，但它一定存在，否則太陽就不可能形成，因此根據太陽系質量推測出整個奧爾特雲直徑大約是1光年！

太陽系有很多彗星天體可能來自奧爾特雲，比如與黃道面傾角比較大的彗星大都來自奧爾特雲，而來自黃道面平行外圍的彗星則比較難分辨，必須參考它們的軌道推測來源！

海爾-波普彗星

4、太陽系的引力範圍

其實太陽的引力是無限範圍的，因為引力是長程力，它並沒有結束的位置，只會無限接近於零！但在附近有恆星時候則不能如此簡單考慮，因為到達了某個點之後，就將成為另一顆恆星引力的天下！而這就是太陽系的希爾球！

希爾球指的是環繞小天體運轉的天體不被大天體奪走的引力範圍，就是希爾球，比如地球的希爾球半徑是150萬千米，太陽的希爾球範圍是1光年左右（與半人馬座α三星系的引力邊界）！

希爾球計算公式，其中，M是大質量天體，m是小質量天體，a為半長軸，e為離心率！準確的說奧爾特雲和太陽系的希爾球範圍幾乎是重合的，原因很簡單，第一這是太陽系能控制的範圍，第二則是通過計算獲得的數據！

二、飛出太陽系的國家

從1972年3月2日先驅者10號和一年後發射的11號，以及1977年8月20日的旅行者2號和十幾天後的旅行者1號，還有2006年發射的新視野號，目標為太陽系外的探測器總共有5個！

當然從上圖來看，假如太陽系範圍是100天文單位，那麼無疑前四名都已經飛出太陽系，但如果將太陽系的範圍定義為180億千米（120天文單位），那麼無疑只有三個探測器飛出太陽系！假如按真正的廣義太陽系範圍，也許要1.5萬年之後才能見分曉！

旅行者1號和2號的路徑，請注意兩者的方向差異有點大哦！

無一例外，執行這些任務的機構是NASA，也就是美國宇航局！即使在登月五十週年以後，NASA在星辰大海的探索中仍然首屈一指，我們不得不承認，到現在為止，NASA仍然是航天和宇航事業的領軍機構！但我們希望在未來能在趕上並且超過NASA的成績，或者需要各位讀者的努力......

星辰大海路上的種花家

根據目前科學家對太陽系大小的定義，沒有任何國家飛出來了太陽系，即使僅僅是無人探測器也遠遠沒有飛出太陽系！

目前科學通過探索觀測到的太陽系半徑約為1光年，太陽引力的控制範圍就是太陽系的大小，理論上太陽的引力範圍是無限遠的，但由於宇宙中存在其他很多天體，在太陽引力與其他天體引力取得平衡的地方就是太陽系的邊界！

1光年的距離相對於浩瀚宇宙微不足道，但對於人類來說簡直是無法跨越的鴻溝！目前飛離地球最遠的飛行器是旅行者一號，飛行了42年才飛行了220億公里左右，也只有20光時，要想飛出太陽系之前需要上萬年的時間！

可以看出，在浩瀚的宇宙，速度是關鍵！不要說目前人類無法飛出太陽系，在可預見的未來，至少在幾百年以內，人類飛出太陽系的可能性幾乎為零！理論上分析，人類需要以亞光速的速度飛行才有可能飛出太陽系，比如光速的10%甚至更高！

當然如果說人類文明信息，早就飛出了太陽系，無線電在19世紀末就有了，也就是說，人類文明信號已經飛行了一百多年，傳播到距離地球一百多光年的地方！

對於目前的人類來說，好好地在地球發展科技是最好的選擇，能看得見摸得著的或許只有登陸火星了！要想飛行的更遠，比如登陸木星土星衛星，需要有更高效更強大的動力推動系統，比如利用可控核聚變能源！

宇宙探索

長久以來對太陽系邊界的真正確定一直是一項困難的工作，目前而言天文學界普遍將“奧爾特雲”看作是太陽系真正的邊界

然而即使是財大氣粗技術儲備充足的NASA，旗下也沒有任何一艘探測器飛出奧爾特雲，目前人類文明發射的探測器中飛得最遠的是NASA1977年發射的旅行者一號探測器，目前它已經飛到了20光時19光分之外，需要4萬年才能到達另一顆恆星附近。

其實對現在的人類文明來說，“飛出太陽系”是不現實的，因為化學動力火箭的速度和引力彈弓的強度都不足以讓我們在短時間內飛出半徑一光年的太陽系。

從實際角度出發，現在人類在有實際意義的時間內只能前往月球和火星，再遠一點就屬於“中看不中用”了，所以我們現在並不需要拘泥或者說攀比某個國家的探測器飛了多遠，而應該靜下心來研製下一點宇航推進技術，比如可控核聚變什麼的。

其實除了人們所熟知的旅行者系列探測器外，NASA在之前還發射過先驅者系列探測器，只不過它們失聯的都太快了，遠沒有旅行者們皮實耐用。

宇宙觀察

人類尚未有任何人或者任何探測器飛出太陽系，目前距離地球最遠的探測器是1977年發射的旅行者一號，已經飛行了42年距離地球220億公里。而人類最遠的足跡是38萬公里之外的月球，上個世紀六十年代末NASA進行了阿波羅載人登月計劃，共成功六次載人登月把12名宇航員送上月球表面。

太陽系是很大的，並非是想大多數人想象的那樣：太陽系只包括八大行星。把海王星軌道之內看成是太陽系，那麼目前已經有多個NASA的探測器飛出去了。但實際上太陽系的範圍本質上指得是太陽的引力作用範圍，這個時候就要包括奧爾特雲了。奧爾特雲是一種假想的包裹著太陽系的結構，這裡存在著大量的長週期彗星，以及太陽系形成初期的太空碎片後被推送至外圍。奧爾特雲的平均半徑大約是一光年，這也意味著太陽系的半徑是一光年。

那麼按照現在的科技飛出太陽系要多久？

首先我們以距離我們最遠的旅行者一號探測器為例，旅行者一號的平均速度大約是17公里每秒，如果按照這個速度飛出太陽系大約需要17600年，想象一下一萬多年前人類還處於石器時代哪。而如果以人類探測器的最快速度，那麼就不得不提到帕克太陽探測器了，它在去年的八月份發射成功，帕克太陽探測器在近距離飛掠太陽的時候速度可以達到每秒鐘70公里，那麼按照此速度飛出太陽系大約需要4285年。

如果人類可以一直保證繁衍延續下去，那麼最終會有一天需要飛出太陽系，那就是太陽主序階段終結的那一天，大約還有三四十億年，人類有足夠的時間發展研製飛出太陽系的宇宙飛船。或者像科幻小說《流浪地球》一樣帶著地球旅行，飛向宇宙深空，第一站目的地就是4.22光年之外的比鄰星。

科學黑洞

太陽系多廣闊，人類就多渺小，迄今沒有一個國家飛出太陽系，只能憑藉望遠鏡讓視線“飛出太陽系”，但獲得的信息相對有限，很多宇宙現象只有射線，卻找不到源頭。

太陽系的具體構造現代人類還不是很清楚，目前根據系外恆星系統的形成過程、軌道週期十分漫長的週期性彗星、太陽系日光層（太陽風可以影響的最遠距離）的範圍確定的太陽系模型，大概是類似於一顆球體，外層佔據絕大數空間的是奧爾特星雲，奧爾特星雲可能蘊含著數億顆彗星，大約分佈於太陽周圍1光年的距離。而光球層曾經被認為是太陽系的邊緣，但是隨著旅行者1號、2號的飛行到達，探測器獲得的信號與之前有了一些差別，分析認為是由於日光層之外的太陽系空間是太陽系物質和宇宙性星系物質的過渡區域。人類目前剛剛觸及太陽系日光層之外的區域，距離飛出太陽系還需要數萬年的時間。根據現有的太陽系模型，太陽系的半徑大約在1光年左右，人類目前飛出最遠的探測器為旅行者1號，飛行距離還不到1光天，用掉了42年時間。

目前只有人類的“視線”能飛出太陽系，確切說是各類宇宙射線足夠強大，可以到達地球被人類捕捉，用於觀測各類宇宙現象，建設在地球上的、體積龐大的天文望遠鏡可以匯聚更多的微弱的星光，幫助人類看到最暗淡的天體，從望遠鏡的原理上看，其實將望遠鏡發射到太空最有利於觀測，可惜笨重的觀測設備，發射難度非常高，後期的維護成本也高，觀測時間也不像地面上的望遠鏡那樣靈活。迄今人類的望遠鏡基本還不能觀測河外星系中單一的一顆恆星，對於銀河系內的天體，也無法做到詳盡觀測，通常是不斷觀測，發現某種奇妙的現象之後就重點觀測，以便搞清楚其中的原理。這樣的觀測方式也比較被動，人類觀測到很多宇宙現象，但是其源頭是什麼卻無從確定，只能根據現有理論做出推測。

飛出太陽系，對於人類來說可能最早也是幾百年後的事情，人類得拋棄現有的以化石能源為動力的火箭運載設備，速度至少得達到光速的10%甚至更高，這樣才能在人類有限的生命內飛到臨近的恆星系統實地觀測。

來看世界呀

如果根據太陽影響力，到太陽系邊緣的奧特星雲大概距離是一光年左右，在一定時期的未來人類還不能飛出去，旅行者至今僅僅是飛過冥王星的軌道，根據推算，冥王星以外還有一顆大質量的行星但至今仍未觀測到。而“九大行星”，僅僅相當於太陽系的內核。

拔草工人老夏

飛出去有何用？飛不出去呆在地球上很好！

關鍵字: 太陽系 飛行器 科學