为什么人类想“离开”太阳系？‍

古今中外流传着无数记载着人类飞翔梦的神话故事与传说。从风筝到热气球，从飞机到飞船，我们一步步的飞向天空。随着人类科技进步，我们把卫星、宇宙飞船以及航天员都送出了地球，甚至开始探索太阳系。

太阳系里一片井然有序，各大行星以及它们的卫星都精准地在各自的轨道上运行。在不断流淌的时间长河里，偶尔会发生小行星撞击地球的事件。

这样的撞击对于年轻的地球来说，是毁灭性的，谁也不能预料地球被小行星撞击的末日何时会来。这样的撞击一旦发生在地球上，将给地球上的人类及所有生物带来灭顶之灾。

小行星撞击地球

其实这样的灾难曾经发生过，恐龙就是在这样的灾难下灭绝的。从地球本身来看，从地球上衍生出生物开始，气候和生态环境在不断的变化，从这个变化趋势看，是不利于生物生存的。一些生物可能无法适应，一些生物甚至会在地球上消失。

鉴于种种原因，人类为了长久地延续下去，未来必然要拓展到太阳系甚至太阳系之外。所以需要提前制定计划，在灾难来临之前或者地球衰败之前找到可以生存的星球。

在太阳系中，有些未登陆的行星上可能存在生命，我们的火星探测计划已经在进行。但是除了地球之外，目前没有在太阳系内发现一颗适合人类长久居住的星球。我们只能把生存的选择放到太阳系外，进入宇宙深处寻找生机。

旅行者号的伟大构想‍

1967年，美国喷气动力实验室的航天工程师兼分析专家盖瑞·弗兰德罗在进行任务时发现了一个千载难逢的探测宇宙的机遇，这个机遇在1977年。

在这个时间节点，土星、木星、天王星和海王星在各自的运动中会形成一个罕见的排列结构，使得从地球发射的航天探测器能够在各个行星附近进行持续借用引力飞行，减少飞行时间和设备损耗，从而探索火星轨道之外所有的太阳系行星，甚至借力飞出太阳系。

行星之间的罕见排列方式

弗兰德罗认为1977年至1979年对于发射来说是最好的时间，“外部行星如此有利的天体排列，每176年才出现一次。”因为它最大程度地减少了飞行的时间。

基于这个时间节点，双子航天器诞生。它们的名字是“旅行者1号”和“旅行者2号”，另一个拟采用的新名字是航海家，但1977年3月在NASA所举办的命名大赛中‘旅行者’这个名字最终胜出。这对航天器在佛罗里达州的卡纳维拉尔角先后几周发射成功。

旅行者2号

旅行者号遭遇了什么？‍

在2013年和2018年，媒体争先恐后地报道“旅行者1号”和“旅行者2号”已飞出太阳系的结论。那么，它们是否真的已经飞出了太阳系？

NASA的科研人员最终给出了答案。“旅行者1号”和“旅行者2号”已经飞行了40多年，还在继续向太阳系外的方向飞行。目前，它们分别离地球约210亿公里和180亿公里。

严格地说，“旅行者1号”和“旅行者2号”仅仅只是穿过离太阳系最远的行星——海王星的轨道，并没有真正离开太阳系。

它们目前已经飞行了约100个天文单位（即地球到太阳的平均距离为一个天文单位，1天文单位约等于496亿千米），经过推算，如果要飞出太阳系大约需要飞行10万个天文单位，按照这个速度至少要4万年。

即使考虑人类在接下来的十年、二十年技术进步速度提高十倍——可能需要4000年，再提高十倍——需要400年，但400年相对人类的寿命来说是一个遥远的时间。

所以通过“旅行者1号”和“旅行者2号”的遭遇得出了一个非常悲观的结论：以现有的技术，我们根本无法“离开”太阳系。

两款探测器相对于太阳日光层的位置

那么，太阳系到底有多大？以至于“旅行者1号”和“旅行者2号”耗时40多年至今没有飞出去。换句话说，太阳系的边界到底在哪里？科学界大致有四种关于太阳系边界的说法。

第一种是行星边界论，按照太阳系中八大行星排列的位置，把离太阳最远的行星作为太阳系的边界。在太阳系中，海王星是最离太阳最远的行星，我们把它看为太阳系的一个边界。

第二种是以太阳活动时产生的太阳风的顶点外层为界。科学家们在研究太阳活动规律时发现，太阳发生活动时会产生并释放出大量的具有高能量辐射的粒子，这些粒子流动着向外扩散的形状和状态就像一阵风，因此太阳周围的粒子被称为“太阳风”。

太阳风能量强大，会干扰磁场，严重时会影响卫星的运行。但科学家们猜测认为，太阳风顶点外层的范围可能比我们观测到的还要更远，因为它的形态不是固定的，是流动的。

太阳风

第三种是将太阳系外层存在的一个圈层当作边界，这个圈层就是奥尔特云，奥尔特云的全貌目前没有被直接观测拍摄到。科学家们假设存在着这样一个由亿万个冰冻物体和宇宙尘埃组成的外壳，它形成于50亿年前，包围着太阳。这个外壳距离太阳大约5万~10万个天文单位。

奥尔特云的位置

第四种是以太阳本身的引力影响范围为界。太阳已经存在了46亿年，那么它的引力同样也在宇宙中传播了46亿光年。在这个范围里的天体都相对地受到引力的影响，只是力量的强弱不同。但这个划分范围太过庞大，甚至可能遍及宇宙，这个说法相对来说不常用。

所以，基于以上四种说法中距离最近的海王星，两个旅行者号其实并没有离开太阳系，它们只能算是走得最远的探测器。

在航行了40多年之后，两个旅行者号的一些仪器已经失去效能，为了避免消耗，有一些仪器已经被科学家们有意地停止使用，而剩下的仪器将随着电池的功率继续衰退而逐步被关闭。

探测器部分仪器已被停止使用

直到2025年，最后的科学仪器也将被关闭。到那时，两个旅行者号都会安静下来，在未来几年内仅周期性地发射微弱的电子信号，以指示它们的位置，孤独地在宇宙旅行，直到有人将它拾起。

人类为什么无法“离开”太阳系？‍

“旅行者1号”和“旅行者2号”从地球起飞后，花了40多年时间到达的位置，从这个位置计算，“旅行者1号”现在的速度每秒17公里，按照太阳系边界的第三种说法，想要接近奥尔特云先排除其他阻碍因素，至少需要流畅顺利的飞行300年的时间。

而真正令人类绝望的事情其实才刚开始，太阳系外围的奥尔特云的宽度已经扩展到了10万个天文单位，并且还在继续扩展。

奥尔特星云的宽度还在扩展

如果“旅行者号”要想穿越整个奥尔特云，忽略“旅行者号”仪器本身寿命的极限因素，那么它至少需要4万年的时间。如果想要完全离开太阳系，大约需要4万零300年。从这个角度来看，“旅行者号”并没有飞离太阳系。况且它的寿命是有终点的，而这个终点远远少于穿越太阳系所需要的时间。

即使仪器永远不会损坏，到了那个时候，人类还存在吗？

况且，目前人类达到的航天科技水平还远远没有达到飞出太阳系的设备标准。而且当我们到了走出太阳系的那一天，很难想象囊括着太阳系的宇宙会否存在一个边界。如果它真的有一个终点，那终点后面又是什么呢？

太阳系的边界外还有其它边界

除了我们所知道的宇宙中要面对的人体所必需的空气、温度、能源、食物等问题之外，遥无边际的宇宙中有太多的未知因素威胁着我们，比如各种不知来源的射线、磁场都会对航天探测器造成影响。

要进入宇宙，我们需要制造出光速或超光速的航天飞行器，要有在宇宙中可持续提供能源的能力，要有在充满未知数的宇宙中的安全防御、及时反馈并稳定控制系统的能力，要有防止使人类身体受到致命伤害的能力。面对这些威胁，目前我们还不能给出应对策略。

人类想象的航天飞行器

光速也不行‍

光速，就是光在真空中的速度，这个速度的精确值是c=299792458m/s，约约30万千米/秒。

如果以奥特星云作为太阳系边界的话，太阳系的半径大约为1光年（光在真空中1年内走过的路程为1光年，约等于94605亿千米），以光速飞出太阳系,大约需要1年左右。

但是在“旅行者1号”和“旅行者2号”离地球224亿公里的这个位置上，它们所携带的探测器接收到的数据显示：宇宙中的射线数量和辐射非常高，它们的速度已经和光速无法区分。况且我们无法预测，宇宙深处的辐射和粒子是否会更复杂更强大。

宇宙辐射图

如果人类未来乘坐接近光速的飞船进入宇宙，就相当于把飞船开进了一个充斥着射线和粒子攻击的容器。飞船会不断地遭受到攻击，即使飞船本身不会受影响，但人体是没办法承受这样密集的高能量辐射。

所以未来的飞船不仅仅是现在简单的载人飞船，我们需要设计出更好的飞船来阻挡这些射线对人体的辐射。而且飞船接近光速的话，会更容易遭受宇宙中射线和粒子的猛烈撞击，甚至导致飞船在宇宙中被解体。

飞船最终会被解体

从以上的分析看来，人类想要飞出太阳系，需要跨越时间，跨越宇宙的未知危险。首先飞船在速度上就必须要趋近光速甚至超越光速，但达到这样的速度在宇宙中相当危险，所以又需要更高的科技水平和对宇宙更深入的了解。

我们受限于速度，但更多的还是受限于充满未知的宇宙本身。所以，即使达到了光速，目前人类也不能“离开”太阳系。

结语：人类目前无法“离开”太阳系

从本质上来说，人类能不能“离开”太阳系不仅仅是时间早晚的问题。人类的寿命是有限的，即使把等待当成家族传承，把寿命一代一代累计起来也可能等不到穿越太阳系的时间。同时要兼顾航天探测器本身的寿命，要考虑科学技术发展的速度和水平。

研发更为先进的航天探测器

也就是说，人类本身发展和人类现在的科技水平发展还不能满足飞出太阳系的要求和标准。

人类目前了解和掌握的宇宙知识对“离开”太阳系来说也是远远不够的。例如，宇宙的产生和演变的规律是什么？受什么物质或者能力支配？大爆炸是真实的吗？宇宙中到底是否存在没有形态的物质？它们分布在哪里？宇宙是继续扩张还是将转而收缩？

由此可见，在今后人类存在的时间里，主要还是继续开展航天探索宇宙的活动，如对航天事业加大投入，重视系统的科学理论研究，即实践和理论双管齐下。虽然人类目前无法“离开”太阳系，但是我们始终在“离开”太阳系的探索路上。

加大探测力度