小说《三体》描述的三体世界以邻星为背景,有三个太阳,其中最小的和最接近我们的恒星。我在上一篇文章《现实中的三体世界在哪里,会和科幻小说的描述一样吗?》已经解释过了,这里就不说了。
天涯若比邻,海内存知己。从银河系的角度来看,邻星是我们太阳系最近的邻居,也将是人类走向恒星的第一站。因此,人们对那里充满了兴趣。天文学家一直在不断观察那里。截至2022年2月,他们发现至少有三颗行星伴随着邻星,其中两颗可能有液态水和生命。

其实现在用最大最强的天文望远镜,只能看到这颗红矮星昏暗的亮点,更别说看到比恒星小十几万倍的行星了。现在,通过观察邻星及其行星的光谱变化、科学分析和建模,对邻星及其行星的理解只是一个假设和猜测。为了真正证明三体世界的外观,我们必须派出探测器或载人飞船去那里。
可惜这颗恒星虽然离太阳系最近,但也有4.22光年,也就是40万亿公里左右。有了人类航天技术,这种星际尺度还是遥不可及的。那么人类什么时候能看到邻星呢?让我们来分析一下。
首先,让我们了解人类目前的宇航水平
由美国NASA于20世纪70年代发射的探测器,在太空中独自漂浮了45年,现在已经到达离我们238亿公里的太阳系外围,几年前飞越了太阳风的顶层,与太空星际等离子体接触,可以说已经进入了星际空间。
然而,太阳系的范围通常被认为是一个半径约为1光年的球体。这个球的边缘包裹着一个彗星外壳,叫做奥尔特云。当然,这仍然是一个假设,外壳远不像人们想象的那么密集,通常非常稀疏,稀疏到太阳系外的宇宙空间没有阻挡,探测器击中一颗小行星或彗星的可能性比中彩票要小得多。

目前旅行者1号的速度约为每秒17公里,以这样的速度,飞出太阳系的奥尔特云带还需要17600年,需要74000多年的时间才能飞到比邻星。
目前飞行最快的人工探测器是帕克太阳探测器,它依靠行星和太阳重力加速,现在飞行速度已经达到每秒100多公里,到2024年12月底,帕克探测器将在离太阳只有600万公里的高温日冕中经过,速度将达到每秒200公里。
要建造一个这样速度的探测器飞向邻星,需要1500年的时间。
要建造一个这样速度的探测器飞向邻星,需要1500年的时间。
而且这些探测器都是无人探测器。如果要改成载人宇宙飞船,动力、燃料、生命保障系统等诸多不可克服的困难。即使这些都可以克服,也需要3000年的时间才能一次又一次地回来。要想回来,就必须选择多少童男童女,在遥远的旅途中传宗接代。
即使你能回来,地球早就不对了,谁知道谁啊。
结论:根据人类目前的航天速度,完全不可能去邻星调查。
那么,未来什么时候有条件去比邻星呢?
目前,人类的足迹只到达月球,距离我们平均约38.4万公里。无人探测器已经访问了太阳系的所有行星和一些矮行星和小行星。飞得最远的无人探测器只有237亿公里。如果转化为光年,只有0.0025光年。所以这个距离和比邻星4.22光年的距离完全不是数量级的。
人类能去比邻星多久?根据目前世界上的一些航天计划,大约需要100年。

这个让人类有望飞出太阳系,走向深空的计划叫做“百年星舰”计划,这是老美NASA(航空航天局)和DARPA(国防部高级研究计划局)联合开发的宇宙探测计划,旨在让人类在一百年内飞越太阳系,到达其他恒星系统。
该计划的关键是设计和制造一艘适合星际旅行的太空船。网上披露的信息是,星舰设计总重量为5万吨,由核聚变能源驱动,在太空中飞行速度为12%;更激进的研究计划认为,星舰的最终速度应该达到四分之一的光速。
如果光速达到12%,至少需要35年才能去邻星。如果探险者出发时20岁,回来时至少90岁;如果达到光速的四分之一,去邻星只需要16年多,来回40年就足够了。这样一个20岁的探险者回到邻星身边后,只有60岁,还是在同一年。
因此,只有将飞船的速度提高到光速的五分之一以上,再加上人类寿命的提高,才能完成一代人之间的邻星之旅。
因此,只有将飞船的速度提高到光速的五分之一以上,再加上人类寿命的提高,我们才能完成一代人之间的邻居之旅。有些人担心在这艘高速飞船上的时间膨胀效应,他们会回来吗?
这种担忧是多余的,因为当时间膨胀效应非常接近光速时,很明显。25%光速时间膨胀效应只有1.03倍左右,也就是说飞船上的人比地球上的人慢3%,所以4.22光年来回探险者花了33.76年,地球上的人花了34.77年。

也就是说,在地球家园里,人们只会比乘坐25%光速飞船的探险者大一岁。六七十岁的人基本看不到这种年龄变化,仅仅因为各自经历的环境不同,就会对人的面貌产生更大的影响。
2012年9月13日,百年星舰计划得到当时美国总统克林顿的支持。
百年星舰计划得到当时美国总统克林顿的支持,于2012年9月13日正式启动。后来,这个计划已经沸沸扬扬了一段时间。飞船想象图和第一任船长都发布了,但近年来,不知道是低调秘密还是搁浅的消息很少。
此外,20世纪70年代英国提出的代达罗斯计划和老梅提出的猎户座计划都是建造高速飞船或无人探测器到邻近恒星系统的计划。前者被认为是由后来启动的百年星舰计划继承的,后者是由于资金短缺和对核弹污染环境的巨大争议而废弃的加速探测器。
那么,只有百年星舰计划还没有正式宣布停滞或失败,这是世界上唯一一个已经启动的载人长途航行计划。如果能成功,人类很可能会在本世纪末飞出太阳系,飞向半人马座的邻居。
无人探测器会更早到达邻星吗?
霍金,一位著名的物理学家和科普作家,在他出生的时候,启动了一个叫做突破摄星的计划。该计划的核心是发射一系列迷你探测器到邻星。
霍金团队的想法是制造1000个迷你探测器,它只有指甲盖大小,是一个安装迷你摄像头、光子推进装置、动力系统、导航和通信设备的克级晶片。这种探测器可以用火箭一次发射1000艘。

当火箭将这些探测器发射到地球轨道时,探测器将打开巨大的光帆。此时,安装在地球上的高能激光阵列将准确照射光帆,加速光帆。经过间歇性持续加速,光帆携带的探测器最终加速到光速的20%,即每秒6000公里。
这样,只要你能在21年内到达邻近的星星,在发射回来之前拍摄和探测那里的情况,4.22年电波传输到地球,人类就会知道那里的基本情况。
但事情并没有想象的那么简单,很多中外科学家认为这个计划本身不太可能实现。首先,目前的技术很难实现这么小的探测器配备摄像头设备、动力系统、推进装置、导航和通信设备;其次,激光推动光帆达到光速的20%是不可能的,因为将1克物体加速到光速的20%至少需要400吨TNT炸药的能量,地球发射的激光必须通过大气层的衰减来形成。
此外,4.22光年距离需要一个非常准确的导航和方向调节系统,这些探测器将消失在数千英里之外;在这么远的距离内,通信传输功能强大,小型迷你探测器上的通信设施能做到吗?

即使解决了上述问题,当这些探测器到达邻近的星星时,也不可能刹车。每秒6万公里的速度过去,相机和探测装置必须在电光闪烁的瞬间,及时打开摄像头和探测装置,获得比邻星和整个南门二三合星,并发射回来,能准确做到吗?
该项目的主要发起人霍金于2018年去世。之后,很少有关于突破摄星计划的报道。我不知道是否还在进行,是否有进展。我认为这个计划可能只是一部科幻小说。
该项目的主要发起人霍金于2018年去世。之后,很少有关于突破摄星计划的报道。我不知道是否还在进行,是否有进展。我认为这个计划可能只是一部科幻小说。
那么,人类到底能不能去看邻星呢?答案是肯定的,只是时间问题。现在人类社会已经进入了科学信息爆炸式发展的时代,许多科幻小说正在成为现实。1月24日,美国NASA局长比尔·尼尔森宣布,他将在2027年展示未来前往火星的核心发动机研发成果,使宇航员能够在深空飞得更快,更早到达目的地。
因此,我认为人类去看邻星的愿望是可以实现的,而且很可能会在本世纪末之前实现。你觉得这个怎么样?欢迎讨论。
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