我們可以去太陽系外嗎？

在科幻電影中，能看到飛船以光速飛行，能看到飛船進入與我們所理解的空間維度不同的超空間，還能看到超光速推進系統——曲率引擎。超光速？難道不違反物理學定律？在科幻電影中，飛船通過扭曲自身周圍的空間，就能在短時間內穿行極大的距離，從而超越光速。此外，太空蟲洞也能讓科幻片中的飛船超越光速，最終找到外星人。

但在現實中，我們能輕而易舉前往深空，去太陽系外嗎？

旅行者一號的提示

1977 年，美國發射了其最著名的空間探測器之一——旅行者一號。在升空后的3 年里，它拍攝了當時木星和土星及其衛星的最高像素照片。為了探測土星的一顆衛星——泰坦（土衛六），旅行者一號脫離了太陽系黃道面，朝著恒星際空間（兩顆恒星之間的空間）飛去。實際上，科學家希望它這樣飛，看它到底能飛多遠。

1987 年，旅行者一號與太陽的距離比海王星距離太陽還遠。科學家遙控旅行者一號，讓它的相機重新對準內太陽系，拍攝了包括“小藍點”——地球在內的一系列照片。

2012 年，旅行者一號到達了一個重要的邊界——太陽風與其他恒星風相比不再占主導地位的地方。至此，旅行者一號已經飛行了超過121 個天文單位（約181 億千米）的距離，最終到達了恒星際空間。可以說，旅行者一號在一定程度上展現了恒星際空間旅行的愿景。

旅行者一號至今仍然是能以最快速度遠離太陽的飛行器之冠。它大部分時間的飛行速度為17.7 千米/ 秒，即便這樣也花了35 年才到達恒星際空間。哪怕它只用大約3 個月的時間就能跑完一個天文單位的距離，也要8 萬年才能飛到距離太陽最近的另一顆恒星——半人馬座阿爾法星。旅行者一號并未朝著這顆恒星飛，它4 萬年后會距離另一顆恒星——正在迅速朝著太陽飛的格利澤445 星不到1.6 光年。到那時，旅行者一號距離格利澤445 比距離太陽還近。

8 萬年！很明顯，現有的技術根本不足以讓我們脫離太陽系，但未來的技術行嗎？

物理學定律的制約

要想縮短太空飛行的時間，就需要讓飛行速度向光速靠近。科學家目前設想的方案理論上只能達到光速的10%～20%，但就算要達到這樣的目標也很難。

要想讓飛行速度更快，就需要更多的能量。要想讓質量為500 千克的探測器達到光速的10%，粗略計算所需的動能是美國全年所消費總能量的1/400。

且不說如此代價太大。假設以100% 的效率，產生這么多能量所需的石油超過3500 萬噸，如果改成核聚變原料則需要225 千克。問題是，人類短期還無法實現可控核聚變。就算這些前提都能實現，要想飛到半人馬座阿爾法星也需要超過40 年。

速度不是唯一限制

如果真能以接近光速的速度運行，就會帶來其他問題。需要巨大的能量才能讓飛行器加速到這樣的速度，而速度極快的飛行器與散布在整個恒星際空間中的碎屑碰撞，會重創飛行器。

太空總體來說比較空曠，但前往附近恒星的旅途需要穿越大片空間。飛行器在1/10 光速之下轟擊一粒沙子，會帶給沙子接近10 億焦耳的能量，這樣的沙子能輕易擊穿飛行器的外殼。哪怕恒星際空間的物質密度很低（每立方米只有100 個分子），飛行器也會傷痕累累，出師未捷身先死。事實上，太空中既有物質密度低的區域，也有物質密度較高的區域，而進行很長距離飛行的飛行器要想完全避開物質密度較高的區域，根本不可能。

顯然，物理學定律嚴重限制了恒星際飛行的可行性。在遙遠的未來，人類也許能造出戰勝一切困難的飛行器，但這一天不可能很快到來。就目前而言，恒星際飛行只存在于科幻作品中。

（編輯：王川）