以人類目前最快的飛行器，要用多久的時(shí)間才能走一光年？
以人類目前最快的飛行器，要用多久的時(shí)間才能走一光年？
如果靠人類自己制造的**速度，跨越一光年也許需要30000年;如果靠人類飛行器曾創(chuàng)造的**飛行速度，跨越一光年也需要2000年左右，人類還不具備跨越光年的能力。
目前人類主要的運(yùn)載設(shè)備就是運(yùn)載火箭，以至于有些人認(rèn)為火箭的作用是一路馱著探測(cè)器飛到目的地。
不是的，火箭的主要作用是將探測(cè)器送到軌道上，然后就結(jié)束使命了，而探測(cè)器一般攜帶不了多少燃料，它們的飛行主要是靠無動(dòng)力的慣性飛行，在計(jì)算好的、星際引力場(chǎng)內(nèi)特定軌道上奔向目的地。
大家都知道，在地球?qū)壍郎蠠o動(dòng)力運(yùn)行，飛船的**速度是**宇宙速度—7.9km/s，要使飛船脫離地球向其它天體飛去，至少需要11.2km/s的第二宇宙速度。
火箭的作用就是發(fā)射過程中不斷地拋灑燃料給星箭結(jié)合體加速，在停泊軌道附近脫離**一級(jí)火箭，此時(shí)飛船的速度就已經(jīng)接近入軌速度。此時(shí)由于距地面數(shù)百公里，大氣摩擦很低，飛船減速很慢，在特定的軌道點(diǎn)啟動(dòng)探測(cè)器或者星箭結(jié)合體的推進(jìn)器機(jī)動(dòng)變軌，最終將探測(cè)器送到軌道上，在飛行期間的最快速度也就是達(dá)到預(yù)定軌道所需的**速度。
人類目前的火箭以化石燃料為動(dòng)力，效率比較低，能達(dá)到的**速度頂多也就是16.7公里的第三宇宙速度，一光年是光行進(jìn)1年，一秒光行30萬(wàn)公里，16.7公里每秒接近30000年才能飛躍1光年。
加上引力彈弓效應(yīng)，旅行者1號(hào)創(chuàng)造過40公里左右的速度，飛躍1光年夜大約需要萬(wàn)年。
典型的是旅行者1號(hào)、2號(hào)，沿著彎彎曲曲的軌道飛了40多年，才剛跨越柯伊柏帶不久，大約也就光行16小時(shí)的距離。但人類曾創(chuàng)造的最快飛行速度卻不止16.7km/s。
探測(cè)器維持橢圓的軌道，是靠引力勢(shì)能和動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化達(dá)到的，**點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小勢(shì)能高，**點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大勢(shì)能低，相較于其它行星也是這樣的。
美國(guó)曾發(fā)射過太陽(yáng)探測(cè)器，太陽(yáng)占據(jù)著太陽(yáng)系99%以上的質(zhì)量，在近太陽(yáng)軌道上，動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化十分迅速，因此探測(cè)器近日點(diǎn)運(yùn)行時(shí)速度非常快，美國(guó)去年發(fā)射的帕克太陽(yáng)探測(cè)器，在軌道上運(yùn)行時(shí)**速度可以達(dá)到200km/s，是第三宇宙速度的十幾倍，那么跨越1光年所需的時(shí)間就是十幾分之一，大約也需要2000年左右的時(shí)間，對(duì)于現(xiàn)代人類來說跨越1光年還相當(dāng)不現(xiàn)實(shí)。
所以，現(xiàn)在中美俄日等航天大國(guó)都在搞霍爾推進(jìn)器，這種無工質(zhì)推進(jìn)器靠向后噴射等離子體產(chǎn)生推力，這種推進(jìn)器的推力并不大，因此還不能使飛行器脫離地球引力，但是霍爾推進(jìn)器的好處是不需要攜帶多重的燃料卻能產(chǎn)生持續(xù)的推進(jìn)力，可以在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)持續(xù)對(duì)探測(cè)器加速，假以時(shí)日能使飛行器達(dá)到非常快的速度，那么跨越1光年的距離將更為容易。
另外，人類要跨越光年，能源模式也需要改變，至少以核能尤其是聚變能為主，也能使飛船以相對(duì)小的體積攜帶更多高密度的能量，能持續(xù)加速飛船的話，飛躍1光年就更容易。
但相較于宇宙，這類手段大約還不是正途。銀河系的等級(jí)都是至少10萬(wàn)光年的直徑，一旦踏上星途就是絕了后路，甚至沒辦法和地球聯(lián)系，一光年之外信號(hào)來回就需要兩年，無法形成有效的聯(lián)系。
所以最終決定人類步子邁多遠(yuǎn)的因素是基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，要么找到引力子、要么證實(shí)蟲洞的存在能源級(jí)別可以實(shí)現(xiàn)折疊空間，或者其它人類現(xiàn)在還不知道跨星域的交通通訊方式，要不然星辰大海就只能是夢(mèng)想。
如果有火箭，要飛向太陽(yáng)系的邊緣大概要多久？
天下武器，唯快不破！這個(gè)道理咱**人很久以前就明白了，航空航天的科學(xué)家們，拼命追求的也是速度，從萊特兄弟的飛機(jī)上天開始，再到戈達(dá)德的**枚液體火箭，再到**顆人造衛(wèi)星，速度一直在不斷提升！
到現(xiàn)在人類航天已經(jīng)走過了快半個(gè)多世紀(jì)，過了那么久，以現(xiàn)在的技術(shù)飛到一光年以外到底要多久？
一光年，最快的火箭需要多久？
以人類的技術(shù)水平而言，一光年還是有點(diǎn)遠(yuǎn)，因?yàn)檫@是光走一年的距離，光速為299792458m/s，按儒略年365.25天計(jì)算，光年的距離是9460730472580800米，這個(gè)距離有多大呢？
太陽(yáng)系的邊緣柯伊伯帶大約在40-50天文單位之間，人類最快的探測(cè)器到達(dá)冥王星需要9年半，光只需要5.53-6.92小時(shí)就能走到太陽(yáng)系的邊緣，1977年發(fā)射的旅行者一號(hào)和二號(hào)中，一號(hào)飛得最遠(yuǎn)，經(jīng)過43年的飛行，現(xiàn)在距離地球大約152天文單位！
這個(gè)距離光大約只需21小時(shí)即可抵達(dá)，而旅行者卻蝸牛爬一般的居然飛行了43.3年！那么一光年大概要多久呢？我們就計(jì)算直線距離，因?yàn)镹ASA的新視野號(hào)和旅行者走出太陽(yáng)系都是螺旋形軌道，不過走一光年其差不了多久！
旅行者的速度到底是多少？
旅行者脫離地球速度時(shí)大約相對(duì)太陽(yáng)的速度約為36千米/秒（地球軌道30千米/秒，半人馬座火箭約6千米/秒），但它在太陽(yáng)系中越向外速度就會(huì)越慢，到木星軌道時(shí)就只剩下10千米/秒了，不過經(jīng)過木星的引力彈弓加速，增加了18千米/秒的速度，到土星繼續(xù)降低速度，但土星引力彈弓又補(bǔ)充了速度，繼續(xù)在30千米/秒左右飛向外太陽(yáng)系！
但越往外速度越低，到了距離太陽(yáng)約152天文單位的位置，它的速度已經(jīng)降低為16.9千米/秒，這個(gè)速度很容易和太陽(yáng)系逃逸速度混淆，所以各位注意了，這個(gè)不是太陽(yáng)系逃逸速度，因?yàn)樘右菟俣仍谔?yáng)不同距離上是不一樣的。
那么可以計(jì)算時(shí)間了，1光年大約需要17,751.3488年，也就是旅行者飛行一光年需要1.77萬(wàn)年，而新視野號(hào)的相對(duì)于太陽(yáng)則只有14.52千米/秒，它比旅行者一號(hào)更慢一些，旅行者二號(hào)大約15.2千米/秒，所以用人類最快的速度的飛行器飛越1光年，需要1.77萬(wàn)年！
為什么要那么久，沒有更快的速度了嗎？
方法還是有的，只是比較難！要了解為什么會(huì)這樣，必須要先來了解一下火箭技術(shù)，現(xiàn)代火箭技術(shù)都脫胎于1926年戈達(dá)德試射的**枚液體火箭，結(jié)構(gòu)上并沒有大的改變，都是燃料和氧化劑，還有燃燒室！
**有改變的就是增加了渦輪和各種燃?xì)庋h(huán)，所以比沖得到了大幅度的提高，在這里必須要提一下比沖這個(gè)概念：火箭發(fā)動(dòng)機(jī)單位重量推進(jìn)劑產(chǎn)生的沖量，簡(jiǎn)單了來理解就是比沖越高，火箭燃料利用率也就越高，同時(shí)出發(fā)的兩枚火箭燃料與結(jié)構(gòu)與重量一致的火箭，當(dāng)燒完所有燃料時(shí)，比沖高的飛的速度更快！
比如偏二甲肼和四氧化二氮的火箭，比沖大約是260左右（比如長(zhǎng)征三號(hào)甲YF-21C），液氧煤油能做到300多（RD180能做到311），氫氧機(jī)可以到400多以上，當(dāng)然不止和燃料相關(guān)，還和燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)有關(guān)，另外材料和噴管以及渦輪機(jī)等等都有關(guān)系，但最主要的還是燃料相差太大！
聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭的助推級(jí)采用四個(gè)RD-107發(fā)動(dòng)機(jī)
很簡(jiǎn)單，更高的溫度，更高的排氣速度，燃料的利用率也就越高，那么有更NB的發(fā)動(dòng)機(jī)嗎？當(dāng)然有！
離子電推進(jìn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
從燃料成分來看，要想大幅度提高能量比例已經(jīng)非常困難，那么提高排氣速度也可以，離子電推進(jìn)就是將排氣速度從每秒數(shù)千米提高到數(shù)百千米甚至上千千米！這樣一來，不但燃料利用率極高，而且達(dá)到同樣的目的還可以大幅度縮減燃料，這本身就降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)，最終速度可以更高！
但離子電推有一個(gè)毛病，盡管比沖極高，可以達(dá)到2000-3000，霍爾電推也能在1000以上，但它的推力仍然太小了，到現(xiàn)在想要制造牛頓級(jí)別推進(jìn)器仍然不容易，比如NASA-457M，功率50kw，推力接近3N，美國(guó)**的霍爾電推，功率102kw，推力5.4N。
這個(gè)推力用在深空探測(cè)上沒啥問題，但它不可能將飛船從地面推向近地軌道，因此仍然需要用常規(guī)化學(xué)火箭首先將飛船上送上近地軌道，然后再開啟電推發(fā)動(dòng)機(jī)，但它也不能跑遠(yuǎn)，因?yàn)?02kw的電力需要太陽(yáng)能，它在土星軌道內(nèi)跑來跑去足夠用，出去就要空間核反應(yīng)堆了！
除了電推外，還有太陽(yáng)帆，利用光壓和太陽(yáng)風(fēng)的動(dòng)力，這個(gè)有點(diǎn)夸張了，因?yàn)楣鈮簶O小，需要超級(jí)大面積才能獲得足夠的推力，一般來說這種大張旗鼓的玩意兒筆者并不看好。
1光年火箭要飛幾年
火箭走1光年的距離需要3萬(wàn)年。光速是每秒30萬(wàn)公里。
火箭達(dá)到達(dá)到宇宙速度在每秒7公里到11公里，按每秒10公里算。
1、按照數(shù)據(jù)火箭速度目前可達(dá)到4．3～4．4km／s，為了方便計(jì)算我取4．5km／s。已知路程S＝1400光年＝1400＊3＊10＾5＊365＊24＊60＊60km。
2、利用t＝S／v可計(jì)算t＝1400＊3＊10＾5＊365＊24＊60＊60km／4．5km／s＝2．94336＊10＾15s＝340．667年．
3、一光年就是光在一年時(shí)間行走的距離，即約九萬(wàn)四千六百億公里。按照火箭速度有4．5公里／秒，多級(jí)達(dá)7．9公里／秒，第二宇宙速度11．2公里／秒。
擴(kuò)展資料：
光年的換算：
光年的準(zhǔn)確長(zhǎng)度：以1年＝31556925．9747秒，光速＝299，792，458米／秒來計(jì)算，1光年＝9460730472580．8千米。（9．4607×1012km）
與天文學(xué)中其它常用長(zhǎng)度單位的換算：一秒差距約等于3．26光年，一光年約等于63240天文單位。
誤區(qū)：
因?yàn)閹в小澳辍弊?，它常常被誤以為是時(shí)間單位，以致于有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤用。
例某些流行歌曲中可能誤用它來比喻時(shí)間的長(zhǎng)久，如“一轉(zhuǎn)眼/一瞬間，一光年。
坐火箭到40000000000000千米至少需要多少年？
解：按照火箭的速度在宇宙中平均為10千米/秒飛行，每小時(shí)要飛行36000千米。那么，40000000000000千米÷36000千米=1111111111.11小時(shí)1111111111.11小時(shí)÷8760小時(shí)/年≈126839年答：坐火箭到40000000000000千米至少需126839年。
以人類目前的火箭推進(jìn)技術(shù)，要多久能飛到一萬(wàn)光年外？
現(xiàn)在人類的火箭技術(shù)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以實(shí)現(xiàn)星際航行，跨越一萬(wàn)光年的距離，需要數(shù)千萬(wàn)年的時(shí)間。
根據(jù)我國(guó)郭守敬巡天望遠(yuǎn)鏡的**測(cè)量數(shù)據(jù)，銀河系直徑高達(dá)20萬(wàn)光年，一萬(wàn)光年只是銀河系直徑的二十分之一，我們太陽(yáng)系距離銀河系中心2.6萬(wàn)光年，距離銀河系邊緣有7萬(wàn)多光年。
目前人類飛得最遠(yuǎn)的飛行器，百科是40多年前發(fā)射的旅行者一號(hào)，現(xiàn)在速度17km/s，距離地球約217億公里（0.00228光年）;太陽(yáng)系以250km/s的速度，繞著銀河系中心公轉(zhuǎn)，人類在地球上發(fā)射的飛船，也能利用這個(gè)公轉(zhuǎn)速度。
（1）人類目前的航天技術(shù)，在脫離太陽(yáng)系后，還能有大約20km/s的速度，如果以這為相對(duì)速度，跨越一萬(wàn)光年需要1.5億年的時(shí)間。
（2）算上太陽(yáng)系的公轉(zhuǎn)速度，飛行器在脫離太陽(yáng)系后，還能有大約270km/s的相對(duì)速度，如果以這為相對(duì)速度，跨越一萬(wàn)光年需要1100萬(wàn)年的時(shí)間。
這已經(jīng)是目前火箭推進(jìn)器的極限了，而且期間還得利用木星、土星等等行星，進(jìn)行引力加速才行;即便人類加大飛行器的能力，提高發(fā)射速度，能提升的空間也是非常有限的。
人類目前的航天推進(jìn)器，本質(zhì)上還是沿用上世紀(jì)，德國(guó)科學(xué)家馮·布萊恩設(shè)計(jì)的V2火箭，無非是火箭燃料更加高效，控制系統(tǒng)更加先進(jìn)而已。
也就是說，人類在前面近一百年的時(shí)間里，火箭推進(jìn)器始終停留在化學(xué)火箭的層面，推進(jìn)原理沒有任何進(jìn)步;以至于五十年前美國(guó)的土星五號(hào)，和三十年前的蘇聯(lián)能源號(hào)運(yùn)載火箭，至今還是第二和**的運(yùn)載能力。
人類要想實(shí)現(xiàn)星際航行，化學(xué)推進(jìn)器肯定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足要求的，因?yàn)檫@會(huì)意味著，飛船攜帶的化學(xué)燃料，將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)重于飛船本體。
未來人類要想實(shí)現(xiàn)星際航行，等離子推進(jìn)器是一種方式，其能量供應(yīng)也必須實(shí)現(xiàn)可控核聚變才行，甚至是更高級(jí)的正反物質(zhì)湮滅。
