在刘慈欣老师的《三体》中,200年后的人类,把生存空间扩展到太阳系,抛弃地球,形成以木星为主要基地的文明。人类认为,太阳系始终是人类的港湾,没想到到最后,太阳系却成为人类的埋骨地,一张“二向箔”袭来,5000年的地球文明在二维化壮丽的极光中灰飞烟灭

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《三体》虽然是小说,但映射着人们对太阳系之外的世界充满好奇。为此,从上个世纪70年代开始,NASA宇航局先后发射了5个深空探测器,想要一睹太阳系外的“芳容”。

其中旅行者1号和2号最为出名,因为它们走得最远。但近来,旅行者2号却在180亿公里处传来不利的消息,预示着人类可能要永远困在太阳系了。

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44年飞行187亿公里,利用“木星引力弹弓”飞向太空深处

旅行者2号于1977年8月在肯尼迪航空中心发射升空,飞行了15400天后,里程已达187亿公里,如果以太阳风影响力作为太阳系范围的话,它已经飞出了太阳系边缘。

作为史上飞得第二远的探测器(第一是旅行者1号),2号取得了无与伦比的成功。它详细探查了木星、土星和海王星,一共发现了太阳系行星的16颗卫星。观察到海王星神秘大黑斑、土卫六存在海洋,可能存在生命现象,成为探测行星和卫星数量最多的探测器。

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它搭载着核电池,使用着宇宙射线子系统、低能带电粒子、等离子波子系统、磁力计等10个有效载荷和人类联系。还创新性地利用可“木星引力弹弓效应”加速,大大节省了燃料。

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很多人不理解木星引力弹弓是什么?举个通俗的例子,你把一个网球以V的速度砸向以速度 U迎面而来的卡车,网球则会以V+2U的速度反弹回来。

旅行者2号便是用这个办法,连续“砸向”木星和土星进行加速,才让速度达到了34km/s,大大超过了1号。不过,由于核电池的钚238半衰期为87年,44年过去,功率已大大下降,预计到2025年,2号将耗尽燃料,和地球永别,融入茫茫深空。

而就在我们即将说再见时,位于太阳系边缘的2号,送回的数据令人失望。它遭遇到了一堵“火墙”,温度高达40000度。

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旅行者遭遇“火墙”阻挡,温度高达4万度

其实,在2号到达这个“火墙”之前,1号已抢先经历,但由于设备落后,未能传达这一信息。2号专门搭载了检测太阳粒子的设备,才使这一“火墙”得到发现。

原来,火墙的形成是由于太阳风粒子和来自外界的星际辐射,在此达到了“势均力敌”的平衡点,碰撞出激烈的火花而形成的。火墙距离太阳180亿公里,形成一个圆球,包裹住整个太阳系。火墙隔绝了80%的星际辐射粒子,保护了太阳系的同时,也将人类困在系内,因为经仪器传回的消息,其温度高达40000度。

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不过,虽然它温度高,但密度有限,形成的热量未能融化旅行者2号。在穿过火墙后,2号又发现不利的消息,最新的数据显示,距离太阳185亿公里外,太阳粒子的水平下降到2.2,而星际辐射粒子却突增到2.4,这意味着宇宙射线的水平越来越高,结果让人失望。

这些数据告诉我们,宇宙除了漆黑如墨,空无一物,还存在着比太阳系内部还强烈的辐射粒子。人类要想实现星际旅行,粒子是最大的难关之一。

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事实上,科学家一直在努力帮助宇航员对抗辐射问题。除了增强宇航服的抗辐射功能外,还在食谱中添加花椰菜和GeNAD物质,用于帮助宇航员加快DNA的复原。据悉,后者来源于哈佛F.poul研究院,除了DNA复原功能,还被证明对哺乳动物有一定年轻态作用而在亰-东走红。其民用转化成果“艾木茵”更被称为抗老神丹。

不过,光靠GeNAD物质和花椰菜只能治标,归根结底还得看新航空材料的突破。

化学火箭是没前途的,必须发展“核聚变无工质”技术

“要多想。”
“想了以后呢?”
“北海,我只能告诉你那以前要多想。”

《三体》中第五个面壁者,章北海告诉后辈:在大航海时代,帆船是没有前途。

而在星际时代,以液氢和液态甲烷为动力的化学火箭同样没前途,即使是马斯克的猎鹰火箭也是如此。

太阳系的引力范围是2光年,以旅行者号的30km/s的速度来看,脱离太阳系影响,至少需要1万年,以化学火箭的速度,显然是龟速。

所以,大航空时代,需要的是对飞船的动力系统进行革新,那便是“可控式核聚变”无工质飞船,理论上可以将速度达到光速的10%,届时突破太阳系只需20年。

而到达最近的邻居天狼星需要17年,织女星需要54年,比邻星需要80多年。虽然星际移民要耗掉几代人的时间,甚至要建立充满极权的“星舰文明”,但在宇宙的尺度来看,仍不过是沧海一粟。

利用可控式核聚变解决了动力问题,用艾木茵类物质延缓宇航员老化,则未来可期。

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宇宙的尺度是如此宏大的,也是无法想象的,但正是这种未知性,成为不断推动人类科技和文明推进的动力。