您当前的位置: 首页 >  博客资讯

人类能否登陆太阳实地考察,还要多久可以具备这种能力?

这是基于回答网友类似问题。我认为,至少在可预见的未来,人类无法登陆太阳类的恒星。

因为登陆这样的恒星,至少要克服三大困难。

首先要克服高温。目前已知地球上任何物质都无法抵御太阳表面6000K高温,更别说核心1500万K温度了,因此如果没有抵御这种高温的飞船和设施,还没到达太阳表面就会被气化了;实际上太阳表面温度虽然只有几千度,但日冕(就是那些辐射飘逸起来的气体)温度可高达100万度。

其次要抵御太阳重力。太阳表面重力是地球的28倍,因此地球上1kg质量的东西,到了太阳表面就有28kg的重量,假设1个人质量为65kg,宇航服质量为100kg,人在宇航服里面在太阳总重量就达到4620kg,这种重量别说移动,就是站立也没有办法,血液也无法回流到心脏和大脑,很快死翘翘。

第三,太阳表面没有落脚点。太阳是由炽热的气体组成,其主要成分是氢和氦。太阳的平均密度为1.4g/cm^3,这个密度是水的1.4倍,和蜂蜜、硝酸的密度差不多,这种密度的固体极少,木头一般低于这种密度。

太阳是一个巨大的天体,质量为地球的33万倍,体积约地球的130万倍,在引力作用下,太阳核心密度很高,达到160g/cm^3,是地球钢铁密度20多倍,是黄金密度的8倍多。而在太阳表面,大气啊密度只有0.2g/m^3,只有地球海平面大气密度约1/6000。

在这样一个密度下,怎么立足?如果人类登陆到太阳的设施还没有被气化的话,只能够随着核心引力不断地坠落,向太阳中心进发。随着掉入光球层以下,进入对流层,辐射区温度越来越高,压力越来越大,核心压力达到3000亿个地球海平面大气压强。

迄今为止,人类还没有克服上述问题的能力

有人可能认为,人类不是在弄可控核聚变吗?那个温度可是达到了1亿摄氏度啊。而且有资料常说,在大型强子对撞机里,已经模拟了宇宙大爆炸1/1000秒时的高温高密状态,那个温度不是达到10万亿摄氏度吗?这么高的温度是什么材料制造的容器包裹着呢?

现在我告诉你,这种温度没有任何容器能够盛装,而是在一个看不见摸不着的磁力阱中发生。可控核聚变有三种约束方式,即重力约束、惯性约束、磁约束,这些约束都是利用看不见摸不着的“力”,把核聚变的高温等离子体约束在磁场中心,不让它接触任何容器表面。现在可控核聚变试验主要采用磁约束,就是利用超导线圈形成一个高度真空的磁力陷阱,等离子体是带电的,在磁约束下就会被锁在其中。

而对撞机里的同样是制造高度真空的磁力阱,而且对撞的只是粒子束,那种极高温度只是极短的一瞬间,且总能量并不大,因此只可意会不可言传,需要高精密仪器捕捉,并通过数学建模才能够计算出其发生的温度。

那么未来人类到太阳可以用磁力或其他力,在飞船外形成一种“场”来隔离高温吗?现在即便从理论上也没有可能,更别说实践了。由此这个难题还无法解决。

而要克服重力就必须制造一种反重力。在标准物理模型中,重力G等于物体质量乘以物体的重力加速度g,也就是G=mg。当重力加速度不变时,重力大小主要取决于物体的质量,质量越大,引力导致的重力也就越大。科学设想的反重力就是给物体一个反作用力,当物体反作用力大于物体重力时,这个物体就可以脱离环境重力,达到一个平衡。比如在地球上就可以悬浮在空中,不会被地球引力所拉扯下来,在太阳上当然也会如此。

但这种设想目前还只是处于科幻阶段,所有科研机构的试验都没有获得成功。传统主流科学界认为,反重力系统是不会存在的。但现在仍有一些科研机构正在屡战屡败的尝试,如NASA和波音公司等。

如果上述两个问题能够有所突破,未来登陆太阳就不会成为问题。既然已经克服了高温和重力,那密度也就不成问题了,人类就可以漂浮在太阳大气层,以及深入到各个层面进行考察了。

目前人类对太阳的考察,最近只能到达距表面约600万千米。

准备做这个尝试的是NASA发射的帕克太阳探测器。这个探测器于2018年8月12日在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的航天基地,用德尔塔IV型重型火箭发射成功。帕克号是人类有史以来第一个最靠近太阳,在日冕层抚摸太阳的恒星探测器,而且是飞行最快的人造飞行器。

帕克探测器采取围绕金星到太阳的椭圆轨道,利用引力弹弓效应提速,并逐次降低与太阳表面距离的方式探测太阳。2018年11月5日,帕克号第一次飞跃近日点,距太阳表面约2410万千米,这已经是有史以来最靠近太阳了,是水星与太阳距离的约三分之一;2020年1月29日,帕克号第四次飞跃近日点,此时距离太阳表面为1867万千米。

帕克号任务最终会有24次到达太阳近日点,一次比一次靠近太阳,速度也会越来越快。现在帕克号的速度已经达到40万千米/h,也就是每秒达到111千米,成为最快的人造飞行器了。到2024年12月,帕克号将最后一次到达近日点时,届时距离太阳表面只有约616万千米,速度可达每秒200千米。

届时,帕克号需要耐受太阳辐射1400摄氏度的高温,主要依靠安装在底部厚达11.4cm的碳复合材料隔热罩保护,探测器在外部1400摄氏度高温环境下,内部器件能够保持略高于室温的状态,最终完成探测任务。

太阳与人类生存密切相关,必须弄清楚。

地球和太阳已经存在46亿年了,基本上还算是和平相处。地球生命的孕育和演化,完全依靠太阳提供的能量,没了太阳或太阳有什么巨大变故,生命就将毁灭。所谓万物生长靠太阳,这话一点水分都没有。

虽然这几十亿年太阳一直与地球和平共处,似乎没有什么大的波折,但小的波折还是有的,地球物种受到多次打击,灭绝又重启,虽然与其他宇宙事件紧密相连,但在很多情况下,与太阳也是脱不了干系的。太阳稍微多爆发几个黑子,或者弄了个大点的耀斑,我把它称为伤风感冒打了几个喷嚏,我们地球生命都会吃不了兜着走。

由此太阳对人类生存至关重要,未雨绸缪把它弄清楚,对人类未来的生存具有重大意义。人类目前能力还有限,即便早些知道太阳可能要出大问题,可能也是毫无办法只能等死。但弄弄清楚,一点小的问题还是可以早点采取防范措施的。现在帕克号已经拍摄回了许多从未见过的太阳表面照片,传输回了日冕、太阳风等各种珍贵的数据资料,对人类进一步了解太阳起了重要作用。

对太阳的探索和研究,是现代科学技术最重要的事情之一,未来将变得越来越重要。最终人类是否能够登上太阳看一看,甚至当太阳出了大毛病时,可以为它把把脉,打几针解决问题,现在还无法估量。

根据三级宇宙文明设想,人类文明到达二级层次时,就可以应对太阳的任何问题了。现在人类文明还处于0.73级阶段,有科学家认为,人类要达到一级文明,还需要200年努力;要达到二级文明,还需要5000年努力。

这也就是说,还需要几千年,人类才有可能登陆太阳去观摩那风起云涌的天堂之火。前提是,在这几千年的奋斗中,人类不要被天灾人祸所毁灭。

就说到这,感谢阅读,欢迎讨论。码字不易,如果喜欢我的文章,请点赞并给个关注吧。

时空通讯原创版权,侵权抄袭是不道德的行为,敬请理解合作。