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如果全人类付一切代价,能在100年内造出能飞往几光年星系的宇宙飞船吗?

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如果全人类付一切代价,能在100年内造出能飞往几光年星系的宇宙飞船吗?

即便全人类付出一切代价,就能够在100年以内造出可以飞越数光年的宇宙飞船吗?

想要探寻这个问题的答案,我们先要搞清“光年级”的星际旅行到底意味着什么,同时也要搞清楚目前人类的差距到底有多大。

【先来看看光年级别的星际旅行到底是个什么样的概念】

光年是一个长度单位

1光年=9460730472580800米

这个数字看着有点长,基本不在我们日常对于距离单位的理解范畴之内,如果换一个更好理解的表达方式,那么1光年大约等于94600亿公里

九万多亿公里,这是一个非常惊人的数字,在这里我们可以找个参照进行对比。

人类目前发射的太空探测器中,飞行距离最远,飞行周期最长的就是旅行者2号。

截止目前,它已经飞行了44年,累计飞行了235亿公里。

那么我们就可以稍微计算一下:

96400/235×44≈18049(年)

按此计算,旅行者好飞行一光年,大约需要18000年之久。

这还仅仅是一个尺寸很小的探测器,如果是大型的载人宇宙飞船,制造的难度就更加可想而知了。

所以说,1光年相对于客观的宇宙930亿光年的尺度来说并不算大,但与人类目前的科技能力相比,却是一个难以逾越的鸿沟。“光年级别”的星际旅行,对于目前的人类来说只能是一个梦想。

【再来看看100年之后,人类到底能够多大的进步】

人类真正意义上对于太空的探索还不足百年,这数十年来人类确实取得了长足的进步,但这些进步其实是非常有限的。我们人类到过最远的地方,也仅是距离地球只有38万公里的月球。这与光年级别单位星际旅行相去甚远。

而且这里边还有一个很现实的问题,就是在最近这几十年里,人力在太空探索的领域的发展并不迅速,几十年前阿波罗登月使用的土星五号火箭,目前仍属于业界的天花板,人类并没有在这段时间内有着明显的突破。

当然,发展缓慢的原因很大程度上是受经济发展的限制,“冷战”结束后,各国对于太空资源的争夺也变得相对克制了一些。

由此可见,如果在未来的100年内,所有人类孤注一掷的发展宇宙飞船,人类在太空探索领域必然会取得巨大的进步,也很可能发展出可以在太阳系内部旅行的飞船,但是想要达到别的星系,确实极为困难的。

距离地球最近的比邻星,有4.2光年,想要达到那里,路还很长。

距离太阳系最近的恒星就是半人马座的比邻星,与地球大约有4.2光年的距离,这颗恒星其实就是电影《流浪地球》想要到达的最终目的地。

如上所述,4.2光年的距离,旅行者2号需要飞行大约75600年,所以人类想要到达比邻星,显然也不是短时间内可以企及的距离。想要在100年内实现“光年级”的星际旅行,也是基本不可能完成的任务

当然,如果在这个过程中某些人类真的“开挂”了,或许可以通过“虫洞”等方式实现远距离的太空旅行。亦或许人类真的发明出了类似电影《星际迷航》中的“曲率引擎”等技术 并借此实现远距离太空旅行。哪怕概率只有亿万分之一,也不能说就是完全不可能。

以上个人意见仅供参考。

首先很高兴看到你的问题。我们知道宇宙中最快的速度就是光速,平均速度约为每秒30万千米,非常的快,每秒绕地球七圈半,因此对于人类来讲光速是一个遥不可及的速度。而光年则是光1年所走的总路程,约为9.6万亿公里。那么如果人类100年内拼劲全力的话,能否到达最近的类地行星,也就是比邻星B呢?

答案是不能,我们知道太空航行对人类来说那简直就是一场梦一样,虽然人类现在已经登陆了月球,2030年美国宇航局或许会对火星进行载人登陆,但是你可以看下,月球距离地球38万公里,而火星距离地球约为5000万公里,那么太阳系有多大呢,它的直径约为2光年。也就是19.2万亿公里,这简直就是天文数字。

而人类目前最快的航天器旅行者1号的速度连光速的千分之一都无法达到,就算未来这100年我们真的能解决了速度的温度,也就是达到了光速的20%,我们仍然需要很多的东西,是的速度快是最大的好处,但是一望无垠的太空中,所存在的只有恐惧,而你感受到的更是来自深空的恐惧。

人类一旦离开地球,我们将会没有重力的因素,虽然我们可以轻而易举的漂浮在太空中,但是由于人类已经适应了地球上的重力。因此这会给你的骨骼带来一定的变化,会变得更加的脆弱,同时能源和资源是一个巨大的问题,就算你的速度很快。氧气怎么办,食物怎么办,飞船的燃料又怎么办。太空旅行不是瞬移,你想去哪就去了,这需要过程,而这个过程却是最为困难的,除非我们能造出长达几百公里的巨型飞船,并且装载着超级多的物资,否则飞出太阳系那是可笑的说话。

以目前的技术来看,如果人类拼尽全力的话,能否在100年之内成功的遨游太阳系还是个巨大的问题,我们不说整个太阳系,就说是以柯伊柏带内侧的太阳系,都是难以想象的。在太阳系也就是约为100亿公里的空间内航行的话,太空飞船还是需要具备很多重要的因素,除非是找死,否则在太空漂流都是一个梦!

我是宇宙V空间,一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!

如果全人类付一切代价,能在100年内造出能飞往几光年星系的宇宙飞船吗?

这是一个开脑洞的话题,感觉到了地球正在建设太阳系舰队的时代,你猜得没错,《三体》中得知三体人飞船正以光速1%的速度前往地球时的心态是一样的,否则怎么会不惜代价呢,毕竟生活还是要继续的!不过既然假设了,那就老讨论下需要突破哪些技术!

如何大规模进入近地轨道?

很多朋友都会认为这不是宇宙造飞船么,为什么要大规模进入近地轨道?其实如果要造一艘恒星际飞船的话,大量的材料从哪里来?总不能去抓颗小行星来在轨道上冶炼金属现场建造吧!所以大量的材料必须在地球上制造好再去太空组装!另一个方式是在太空制造激光快速成型设备,然后运送各种原材料粉末去太空直接制造,这种方式可以减少材料体积,但各种保障设施的体积仍然不会小!当前和不远的未来有两个方式:

前者就是我们常见的火箭发动机,这是当前进入太空的唯一手段,技术成熟,很多国家都有这个条件!但效率低下,成本高企,甚至有效载荷只有全火箭质量比的1%-2%多一点,假如我们要制造一艘十万吨级别的宇宙飞船的话,总共要消耗约千万吨级的燃料,这是在令人无法接受。

后者就是一种涡轮喷气+冲压发动机+超燃冲压发动机+火箭发动机的综合体,或者可以静态点火到极高超音速与火箭发动机自由转换的脉冲爆震发动机,如果使用这种类型的发动机成本将会明显降低,水平起飞,进入轨轨道后返回地面水平降落,发动机可以使用大气层中的氧气,而且利用空气动力提高载荷与燃料利用率,因此成本将会大幅度降低。如果要跨越星际,那么必须要拥有空天发动机进入近地轨道作为敲门砖!

有朋友会认为可以制造太空电梯,其实这种看上去很慢,但制造成本与难度极高的工程,基本上没法操作,因为现在连材料都还没制造出来,更不用说虚无缥缈的制造太空电梯了!

空间发动机选哪种?

从地面到近地轨道可以用化学能火箭,但到了太空之后的星际飞行化学火箭就不灵光了,因为比冲极低,而星际飞行需要超长时间的加速,才能将飞船提速到能够跨越光年的速度,一定需要一种能持续加速数年甚至数十年的发动机,很明显化学火箭是不可能的。当前比较有希望的发动机类型有几种:

太阳帆首先就可以忽略了,这种传的神乎其神的星际航行方式只能在太阳系内过家家,在跨越恒星际空间时,太阳帆就是个累赘!

离子电推发动机是当前技术最成熟的,比冲也非常高,比较适合行星际飞行,理论上也适合恒星际飞行,只要携带足够的工质,我们就能去到想要的地方!但电推发动机有一个致命的缺点,就是需要电能,土星轨道内可以用庞大的太阳能电池勉强维持,再向外必须有稳定的电源供给!

曾经猎户座就是在屁股后面丢核弹,不过不要小看这种暴力又很LOW的动力方式,《撤离地球》中拯救地球人的超级飞船用的就是在飞船后方丢核弹,因为人类对核弹小型化技术已经炉火纯青,成本当然主要就是核材料的提取。当然我们不可能真的在后方丢完整结构的核弹,必须用某种中子流来引爆它!

核聚变当然是最理想的,对于星际航行来说,磁约束的明显不如惯性约束,从结构来看,惯性约束有一种天然的作为推进发动机的优势!用激光束将核聚变材料小球聚变释放能量,推进飞船前进!

生态系统需要包括哪些

载人飞船必定需要乘员,也需要维生系统,但如下技术将会使飞船的维生系统要求大幅降低。

如果可以达到冬眠状态,那么对飞船的物资需求将会大幅降低,如果技术无法达到冬眠,那么生态循环规模将会大幅增加,一艘飞船可能会有1/3以上的空间来作为生态循环的温室。

......

上述是几个关键技术节点的选择,我们必须要实现的技术路线是:

1、空天飞机

2、空间组装

3、离子发动机+核裂变堆电源

4、小型生物圈循环

这几个技术是跨不过去的坎,未来100年内空天飞机有些难度,但实现问题不大,空间组装问题不大,离子发动机和空间核裂变堆也没问题(但这个极速不可能达到1%,也不快,但也布慢),唯一剩下的就是小型生物圈循环,美国在生物圈一号和二号上的失败给了大家一个极大的打击,很难说未来的飞船上生态循环就能永续,跟地球上比较,空间环境会更恶劣,人类在这个循环中需要干预的越多,那么不可控因素就会越大,最终我们会发现,当踏上飞船时仍然还有一大把问题没有解决。

三体人600年内到达地球,我们如果用离子推进,也许要1000年才能到达比邻星,而且还必须留好减速用的燃料。

目前,人类最大的火箭只能载荷100吨,如果是运送到火星上,载荷还不到20吨;火箭发射的载人飞船,其速度只有10公里/秒不到;火箭箭体重达5千吨左右,箭体直径7、8米,箭高有1百多米。

飞往几光年外的星系的宇宙飞船,如果仍然是喷射反冲动力,则飞船的体积要非常庞大,至少要一百个航母大,直径3公里;这里至少要有一个微型生态循环系统,还要携带各种能量物质、电子设备和生存必须品。实际上还要解决飞船上的重力问题,因为人类不可能长期生活在失重环境下。实际上,人类要进行星际航行,必须解决人的寿命问题,人类的寿命至少要达到千岁以上量级,甚至要达到万岁以上量级;人类的体能和智能也比现在的人类高2个数量级。

马斯克像陈光标一样高调地“火移”。他的那个“高调火箭”据说只能载荷16吨,这只能使他搭载四、五名宇航员,还不能带过多的燃料和生存必须品,只能同时发射6、7个飞船,帮着运输燃料和生存必须品,就这也只能运输100吨的货。1百吨货,在火星上能干啥?

实际上,马的“火移”也就是把地球近地轨道的宇宙空间站搬运到火星上而已。光建这么屁点大的宇宙空间站,都需要千吨左右的钢材,所以说,就算“马箭”“成熟”了,这“火移”发射数量,短期内要发射几百次,这应该四、五年内都完不成,成本至少都是万亿美元级别。这也只是单程,那4、5个宇航员回不来了,要想回来,得至少再发射60次。

目前人类就是不“内讧”,拿出吃奶的劲,也只能做这么个“肉包子喂狗”的“火移”,那也得是三十年后的事了。以人类目前的科技水平,火箭做粗点都不行。比如,火箭直径粗到二十米,则箭壳厚度相应增加一倍,这简直是不可忍受的低效率!人类照这么干,甭说1百年,1千年能把“火移”干顺溜就不错了!

所以说,人类要想星际移民,首先要解决宇航动力和人类超级化问题。宇航动力就是先要找到不喷火、不喷气的宇航动力系统。实际上也就是说,人类当前所做的一切星际移民活动,都是胡扯的事!发射个探测器,找个外星人的活动,还算是凑合,有那么点意义,什么星移、星采、星游,都是骗人玩意,不知在捣什么鬼!

马斯克如果没有美国政府支持,他早就赔光家底了!关键是他干这事,是干赔不赚的买卖,一帮私人投资者,难道是傻逼看不出来?那么,美国政府也是傻逼么?为什么干这“大出血买卖”呢?没有政治目的,美国人肯定不这么干!

感谢“倾心独恋7603”的邀请!

就这个问题我个人持乐观态度,我认为人类在100年的时间内,倘若是不计代价一定会制造出跨恒星际航行能力的宇宙飞船。

第一个问题:人类目前的航天能力如何?答:拥有行星际航行的能力!

在大部分人的印象中,人类目前有人飞船最远只能到达月球,这确实是事实。但以现在人类的技术要实现行星际远航并不是不可能,之所以没有实施,原因也很简单,目前的星际探索仍然缺乏大规模的投入。

为什么现代航天缺乏大规模的投入?因为航天在目前是一个超级烧钱而没有任何回报的事业,在人类缺乏逃离地球的紧迫压力的情况下,现代航天实际缺乏人为的主动助推,各国都把主要精力投身在经济建设层面,这和冷战期间美苏航天的投入形成鲜明的对比。实际上在现阶段人类已经具有了行星际航行的能力,譬如说登陆火星。NASS的局长在批评川普时早就豪言,只要预算足够登陆火星根本不成问题。我们中国也是一样,如果不计代价的投入航天事业,我们也有能力在10——20年内登陆火星。

第二个问题:恒星际航行的最低要求是什么?答:1%的光速!

国际上一般把跨越“行星”叫做“行星际航行”;跨越“恒星”叫做“恒星际航行”。行星际航行其实标准比较低,以人类目前的宇航技术加上辅助设施已经基本能够满足,譬如说建设轨道补给站或太空电梯,解决航天器克服地球引力深井消耗过大等等。但如果要进行恒星际远航,则必须实现技术的革命性进步。

以太阳系最近的恒星系统,半人马座比邻星为例,距离地球约4.3个光年,人类只有具备探索比邻星的能力,才能说具有了星际航行的能力。按照通常的意义上的理解,虽然跨星际航行有多种技术问题亟待解决,但理论上人类的载人飞船只要拥有了1%光速的航行能力,就有可能探测比邻星,拥有星际航行的能力!在刘慈欣小说《三体》中,第一舰队也是拥有了这样的技术,才敢对人类发动跨星际远征。

第三个问题:如果全人类付一切代价能在100年内造出能飞往几光年星系的宇宙飞船吗?答:能!

这个答案几乎是毋庸置疑的,因为楼主在问题的前面加上了一个先决条件,即人类不惜任何代价!这就给跨星际远征蒙上了一层悲壮的面纱。

从技术而言,100年的时间,在人类现行可展望的技术层面这个解决方案最可能的就是核聚变技术驱动下的工质飞船,虽然在《三体》中,刘慈欣先生将这种推进效率最高定义在了光速的15%,其实严格而言,按照科学家的推算这种技术最高也只是能将飞船推进到光速1%左右,理论上使人类探索比邻星成为了可能。虽然要维持人类的生命保障还需要解决很多相关的技术,但如果是不惜任何代价,相信人类在100年的时间足够能够解决这些问题。

其次,如果人类要不惜任何代价进行星际航行,除了这种硬性的技术进步还有很多非主流的解决方案,譬如说“世代飞船”,即不通过一代人进行星际航行。事实上在现阶段人类已经对这个问题进行探讨,按照科学家的计算,在排除近亲繁殖的情况下,人类的时代飞船至少需要搭载1000人才能保证人类的健康繁衍。这几乎也就是一艘中型航空母舰的规模,在技术上并不是人类不可逾越的鸿沟。

结论:所以综上所述,如果一定要在前面加上不惜一切代价这个先决条件,我认为人类在一个世纪内一定能够实现自己恒星际航行的目标。但反过来如果没有这个先决条件,这种可能性可能微乎其微,如果没有核战争等一类使人类必须跨星际探索、移民的驱动因素,人类还是要走一条相对稳妥的技术路线,需要进行长时间的探索、尝试。

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