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假设在一条道路的前方突然出现了一道火墙,不知道大家有没有勇气冲过去?或许这道火墙只是一个环境,又或许这道火墙的长度远超人们的想象。但无论如何,如果心里的害怕与胆怯没有克服,我们根本不可能用实际行动一探究竟。


火墙

很多人不知道的是,当旅行者2号太空探测器靠近太阳系边缘的时候,就在太空之中被一道“火墙”阻拦了,其内部温度高达49427℃。让人不得不怀疑,旅行者2号是否可以顺利通过这道“火墙”?而人类在未来乘坐宇宙飞船抵达这里的时候,又该如何克服这个困难,难道人类真的无法飞出太阳系吗?


旅行者2号

想要知道问题的答案,我们就首先需要了解旅行者2号的飞行历史以及“火墙”的基本性质都是什么。也只有这样,我们才能够判断人类是否能够飞出太阳系。更重要的是,在飞离了太阳系以后,人类又将何去何从?


旅行者2号

1977年8月20日,旅行者2号空间探测器从美国肯尼迪航天中心升空。截止目前为止,这艘空间探测器也已经飞行了四十余年的时间。对此,不少人一直都十分好奇,在没有任何资源能量补充的太空环境之中,为何旅行者2号却能持续工作如此之长的时间。

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持续飞行了40多年的旅行者2号

事实上,之所以会有如此优异的表现,主要有以下两方面的原因,其一是旅行者2号配置的是核动力电池,也就是那个年代最先进的钚电池提供能量来源。这样一来,旅行者2号的动力就得到了最基本的保障。其二则是1977年刚好处于176年一遇的行星几何排列阶段,在飞行的过程之中,旅行者2号可以利用天体之中的弹弓效应来帮助执行飞行任务。


而所谓的弹弓效应,其实就是指利用行星自带的重力场来给太空探测船加速,并将它甩向下一个目标。当行星呈现几何排列的时候,旅行者2号的更多能量输出就只需要作用到调整前进方向和轨道上面即可。


旅行者2号借助引力弹弓效应加速示意图

在长达四十多年的飞行时间里面,旅行者2号先后拜访了木星、土星、天王星以及海王星,为人类的太空观测提供了许多真实有效的数据。尤其在对海王星的探测过程之中,人类首次发现了大暗斑的存在,并且发现海王星上的海卫一,竟然是以和行星自转方向相反的方式进行自转。这在当时人类的天文认知里面,是绝对不可能发生的一件事情。


反向自转的海卫一

到了2018年8月,在经过长达41年的飞行时间过后,根据旅行者2号传回来的数据显示,它正在不断地靠近月球顶层,而这里也同时是太阳风粒子能够影响的最大范围。只要再往前一步,旅行者二号便能够进入更加广阔无垠的星际空间之中。可让人没有想到的是,也正是在这个位置,旅行者2号竟突然遇到了一座温度高达49427℃的“火墙”。


模拟想象的画面

火墙的实质

根据科学家们研究发现,位于太阳系边缘的这座火墙,本质其实是一个高温等离子屏障。而之所以会出现这样的屏障,主要原因就在于太阳风粒子在抵达太阳系边缘的时候,与来自太阳系之外的宇宙辐射和星际粒子发生了高速碰撞以后的结果。


很多人可能会想,根据相关资料显示,旅行者1号先于旅行者2号达到太阳系边缘,为何旅行者1号没有发现类似的情况呢?其实主要原因是因为旅行者1号当初是从不同的方向经过了这个区域,且两者所携带的太空探测设备并不完全相同。也正因如此,当初旅行者1号回馈给地球的相关数据,并没有引起科学家们的重视。


旅行者1号

那么这道火墙究竟有何作用呢?其实答案很简单,那就是保护太阳系内部各个行星不受来自太阳系之外的宇宙射线辐射。这些高能粒子的存在,就像一个国家镇守边疆的士兵一样,不让外界粒子可以混入太阳系内部之中。而由于高能粒子和外界粒子的常年“厮杀”,所以才会表现出如此之高的温度。


火墙抵挡各种辐射

如果是从正常情况下来看,哪怕旅行者2号只是靠近这个区域,都很有可能会在高温的影响下,慢慢被气化至灰飞烟灭的地步。可就旅行者1号依旧能够成功向地球反馈信息的情况来看,事实似乎和我们想象的有不小的区别。


经过一段时间的研究以后,科学家们也最终找到了答案。原来这些宇宙高能粒子的温度虽然极高、移动速率也无比迅速,但存在的一个致命问题就是在广袤的星际空间之中,这些粒子的密度实在是太低了。正因如此,旅行者二号所受到的热量冲击也远远低于科学家们的设想。轻轻松松地就跨过了“火墙”的阻碍。


宇宙太广泛粒子密度会降低

人类飞不出太阳系?

可探测器毕竟是探测器,和载人飞船最大的区别就在于这类航天探测器完全不用考虑人类存在的因素。那么探测器能够做到的,载人飞船是否也同样可以做到呢?换句话说,我们人类是否会因为这堵“火墙”的阻拦,无法顺利地飞出太阳系呢?


有关于这一点,其实完全是我们陷入了一个思维误区,那就是阻碍人类飞出太阳系的原因,和火墙的存在与否并没有太大的关系。旅行者2号可以成功越过“火墙”,这说明旅行者2号的内部构件是完整且没有受到任何影响的。那么在未来的飞行探索任务之中,我们人类也完全可以将自己看作一个飞行构件,成功地越过这堵“火墙”的阻拦。


太阳系等待着人类的飞跃

而之所以会说人类飞不出太阳系,其实最大的困难还是在速度这件事情上面。以旅行者2号现如今14km/s的飞行速度来看,想要成功飞跃长达两光年的太阳系半径,至少需要2万年的时间。在如此之长的时间里面,谁也无法预测是否会发生某些意外。


值得一提的是,就太阳系边界来看,科学界的定义也有很大的不同。一部分科学家以太阳风送出的高能粒子可以抵达的地方为边界,另一部分科学家则认为太阳系边界应该是一个名为奥尔特云的小型天体聚集区。不过就当前的天文学认知来看,后者获得的认可要更多一些。除此以外,这片区域的半径远超人们想象,旅行者想要飞出这片区域,根本就不现实。


人类目前给太阳系的划分

非载人航天器尚且如此,载人航天器自然更不用多说。在设计相关飞行器的时候,载人飞船需要考虑的问题也远远超过了普通的太空探测器。在宇宙空间之中,人体脆弱宛如一张薄纸,如何保护人类成功的克服各种各样的宇宙困难,同样是人类需要解决的一大难题。而就当前人类科技的发展高度来看,我们还没有这样的技术水平。


人类想象画面

人类和宇宙

事实上,人类目前的航空技术虽然无法支撑我们完成冲出太阳系的伟大构想,但我们也决不能就此轻易放弃。试问在数百年前,人类又何曾想过自己在未来的某一天,真的可以成功地踏上月宫?由此可见,只要人类坚持不懈的发展,一切皆有可能。


没有什么困难 需要的只是时间

人类诞生至今,不过数百万年的时光,而人类拥有太空探所能力的时间,甚至还不到百年。文明总是在岁月的积淀下绽放光芒,我们每个人都可以选择相信,在遥远的未来,人类一定有希望冲出太阳系,冲向更加广阔的星际空间。

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