离开地球有多远(离开地球多远就无法回来了英语)
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网友提问:离开地球多远就无法回来了?
优质回答:如果不考虑经济因素,能跑多远再回来,是由多种科技水平决定的。
首先是航天技术。如果航天技术不发达,即使就在地球边上,也回不来。现在说到人造卫星,可能大家都不觉得是很高级的技术了,因为天上有那么多卫星在飞呢。但是,这些卫星当中,包括离地面几百公里的、几乎就是在大气层边缘飞的卫星,有几个能完好的飞回地球呢?
能飞上天再收回来的卫星叫做返回式卫星,现在世界上掌握了这种技术的国家屈指可数,具体哪几个大家可以猜猜看。
↓我国的实践十号返回式科学实验卫星,图自中国青年网↓如果要想更进一步,比方说把人送到月球,然后再回来,那就需要大推力的火箭。
月球是有自己的引力的,所以宇航员在月球蹦蹦跳跳也不会飞到太空里去,而是会被月球引力拉回来,但是这样一来,登月的宇航员要想摆脱月球引力,回地球老家,那就得弄个带动力的返回舱,所以从地球上发射的时候,返回舱的重量也得算进去,这就比单独运三个人外加一面旗子要重多了。
为此美国人开发了土星五号火箭,这火箭有多大呢?有位老师最近刚参观了肯尼迪航天中心,用了三张照片才拍全这个火箭。火箭高达110.6米,直径10.1米,地月转移轨道运载能力48.6吨。有了这样强大的运载能力,才有了数次阿波罗载人登月。
↓美国土星五号的13次发射,图自wiki↓其次是生物科学技术。即使我们有了非常强大的运载能力,可以一直飞向宇宙深处,这时候船员的寿命就成为了一个问题。如果飞个五十年再掉头回地球,那么飞船可能还是那艘飞船,但是人已经不是同一批人了。
所以科幻小说里面一般都会给星际旅行配备人体休眠技术,用低温或者别的方法让船员保持休眠,等到了目的地再苏醒过来。
最后是天文观测技术。当我们在地球附近晃悠的时候,觉得恒星可能位置都不怎么变化,但是如果我们远离太阳系,恒星看起来就是一个不同角度了,所以对恒星位置和运动的的精确测定会变得很重要,不然没有了准确的地(星)图,我们就会迷失回家的路。
↓当我们飞向宇宙深处,这种二维、静止的星图就不好用了,图自wiki↓在一些故事里面也有想去哪就去哪的开挂技术,不管是叫空间折叠,还是叫传送装置,其实都跟机器猫的任意门差不多。这种开挂技术就不用考虑航天、生物和天文了,只要想象力够好脑洞够大,就能眨眼功夫从宇宙一头到另一头(如果宇宙有这种头的话),吃个铜锣烧,再回家。
其他网友观点理论上,只要飞船有燃料,无论它离开地球有多远,它最终都能飞回地球。地球并没有什么特殊的力在作用,使得远离地球的物体无法返回。要知道,遥远星系发出的光走了100多亿年,最后还是能够到达地球。
在人类数十年的航天活动过程中,我们目前去过最远的地方是月球,并且去了之后可以安全返回。除了近地卫星和飞船之外,最近一次返回地球的人造物体是日本的隼鸟号探测器,它把小行星样本带回了地球。NASA的奥西里斯号(OSIRIS-REx)正在飞近贝努小行星,计划在2023年带回小行星的样本。
除此之外,虽热人类向更为远离地球的地方发射了大量的无人探测器,但出于成本考虑,这些探测器都是一去不复返的。例如,好奇号火星漫游车会一直在火星上工作直至报废,两艘旅行者号飞船朝着星际空间飞行不再返回。再过十几年,NASA将计划实施载人登陆火星任务,到时将会把人送上火星,并使他们安全返回地球。
此外,如果从宇宙尺度来考虑这个问题,将会有不同的答案。因为宇宙空间正在膨胀,使得距离地球大于140亿光年的天体都以超光速远离地球,这意味着在那之外的任何物体,就算是光,也无法传播到地球上。
其他网友观点一个物体能不能够离开地球,不仅仅是取决于有多远,更关键的是取决于这个物体有多快的运动速度。
我们知道,地球存在引力作用,物体飞离地球就是抗拒这股引力作用向远方运动,理论上引力的作用范围是无限远的。但是,距离地球越远、引力作用越小。为什么你往上扔一个小球,小球还会掉回到地面上?这是因为小球在向上运动的时候,引力作用会让这个小球的速度越来越慢,某一个时刻小球向上飞行的速度会变成0,然后被引力重新拉回到地面上。
所以说,如果运动速度为0,那么从理论上说,就是把这个物体放到宇宙的边缘上,地球还是能够用引力把这个物体拉回来,多远都没有用;但是如果运动速度很快,比如说就贴着地球飞行的那些卫星,只要没有空气阻力的作用,那么这些卫星就会永远绕着地球飞行、再也不会回到地面上。比如说下图在地球周围高速运动的物体,如果不考虑空气阻力作用,这些物体永远都不会回到地球地面上。
所以我们说的第一宇宙速度、第二宇宙速度就是来描述拥有多高的速度可以离开地球。达到第一宇宙速度的时候飞行器可以绕着地球飞行,再也不回到地面上;达到第二宇宙速度,如果不考虑除了地球之外的天体产生的引力作用,那么这个物体就可以一直飞到天边。第三宇宙速度则是考虑了太阳的引力作用之后,这个物体想要飞到天边所需要的速度。
因此,为了让卫星可以飞离地面再也不落下、甚至于可以飞离地球,再也不回来,所以我们需要用火箭把卫星加速到极高的速度,如下图所示,火箭发射卫星的过程实际上就是巨大的火箭给卫星加速的过程。
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