地球与环境

地球与太空的距离 飞行员进入太空要多久?

 

我们人类是否有一天可以去到其他星球,很有可能。

而现在,人类想安全地进入宇宙,探索太阳系,恐怕还是遥不可及。

一直到今天,去过离地球最远的宇航员只有三个人,就是当初执行阿波罗13号任务中的美国人詹吉姆·洛弗尔、弗莱德·海斯、杰克·斯威格特。

当他们飞到月球后面时,他们距离地球表面有400,171公里。

光线需要1.335秒来覆盖这段距离。

实际上有一种方法,或者至少没有超出我们所知道的物理学,可以帮助我们进一步深入太空。


首先,如果仅是探索太阳系,以目前的科技水平来看,其难度技术并没有想象中那么大。

然而即便如此,还是存在一些风险,例如宇宙辐射。

因为地球存在强大的磁场,它可以帮助我们屏蔽掉很大一部分的宇宙辐射。

所以,当宇航员试图离地球距离越远的时候,所受到的宇宙辐射就越大。

怎么办呢?没有办法了吗?

事实上,研究人员已经测试了一个解决宇宙辐射的方案。

那就是切尔诺贝利中发现的真菌,这种真菌可以在辐射中生存,这个发现有助于往后被用于活体屏蔽系统的研发。

除了宇宙辐射之外,漫长的时间旅程也是一种挑战。

人类只要离开地球,处处都是危险地带,即便我们到达了目的地,也未必可以在那里茁壮地成长。


距离太阳最近的恒星半人马座,以光速计算,到达那里只需要四年多的时间。

如果我们达到有史以来最快的航天器的速度,将需要将近8400年才能到达那里,而这是在不放慢速度阻止它的情况下。

有建议说要送机器人探索那里。

微型飞船可能在几十年内到达那里,而大型核动力飞船可以在几百年内完成旅程。

这些都是非常令人兴奋的,但它们不适合人类使用。即使它们适合,这仍然超出了人类的寿命。

解决这个问题的方法可能是一代一代的飞船。

第一代人将离开我们的星球,他们的后代将到达这颗星球。

很明显,我们应该想知道为什么有人会开始这个旅程。

但同样重要的是,要讨论介于两者之间的几代人,这些星际间的孩子,可能处于的伦理和心理状态。

他们会有兴趣继续朝着他们永远看不到的东西前进吗?


回到关键问题,有什么办法可以提升速度吗?在不违反物理学的前提下。

原则上是有的,那就是相对论的火箭。

你需要一个火箭,其加速度约为9.81米/秒的平方。

那是地球正常的平均拉力,所以在航天器中的人将感觉到他们只是站在我们星球的表面上。

这样的加速度将迅速使航天器达到相对论速度,在那里会发生一个非常有用的现象:时间膨胀。

接近光速时,航天器上的时间流逝会减慢,外面的时钟仍然会滴答作响。

因此,你可以在4.3年内到达半人马座,但在航天器上却感觉是3.6年。

如果你想去织女星(27光年的距离),在船上会感觉是6.6年。

你走得越远,你就越接近光速,时间也就越慢。

以这样的速度计算,你可以在20年内到达银河系的中心,或者在仅仅28年内到位于200多万光年外的仙女座星系。

但是,并非是无限可以走下去的,宇宙是有限制的。

宇宙正在膨胀,而且这种膨胀是加速的,星系之间的空间随着时间的推移会变得越来越宽。

那么问题又来啦!火箭呢?在哪呢?

没有火箭的根本原因是燃料。

要维持这样一个持续的加速,需要大量的燃料。比如,一个星球大小的燃料。

就我们目前的理解而言,太空旅行是复杂的。我们有很多的挑战要处理,无论是技术、物理、生理、心理和道德方面。

或许,合理地处理这些挑战,可能会使一切变得不同。

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