如今我們在許多影視作品裡都能看見人類的宇宙飛行探索。在藝術的加工下，人類科技進入到了一個新時代，宇宙旅行成為了常見的事情，外形特異的飛船輕鬆穿梭在太陽系中。電影和文學極大地滿足了人們對於太空探索的好奇心，這種充滿未知令人激動的旅途在現實中又如何呢？

事實上，人類航天事業的發展也不過百年，期間更是經歷了幾十年的摸索才逐漸完成了基本的航天飛行。而人類想要飛出太陽系以現在的狀態來看，無疑是痴人說夢。

科學家在天文學和物理學方面的研究給現實無情地潑了一盆冷水，人類也許永遠也飛不出太陽系，原因多樣而且令人感到絕望。究竟是什麼阻礙了人類探索宇宙？

人類航天史

說起航天，無論是天文愛好者還是普通民眾都會有極大的興趣去聽聞相關報道，人們與生俱來的好奇心在這裡尤為明顯。法國小說家儒勒·凡爾納在19世紀創作的《從地球到月球》這部小說裡，擬想了一種大炮裝置，能夠透過發射帶有載人艙室的炮彈，將人射向月球。

但隨著科學技術的不斷髮展，各種科學理論的出現使得這種想象只能存在於文學作品中，因為炮彈的發射速度根本不夠人類上天。科學家和工程師認為，如果想要飛向月球，必須要有非常強勁的重力加速才能夠衝出地球。被譽為“航天之父”的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出了一種火箭飛行運動公式，此外他還構想了一種使用液體燃料的三級火箭。

對於技術落後的19世紀，雖然沒有一個行之有效的具體行動，但他的天才想法給後來的火箭設計提供了基本思路。進入20世紀後，科技發展進入了新時代，導彈系統的出現催生了火箭的出現。二戰結束後，美國和蘇聯在爭奪世界霸主地位的同時，兩國政府後來還在太空領域開展了新的競賽。

太空競賽的開始，使得人類在航空航天領域快速發展，各種無人探測器和載人航天工程得到了快速發展。蘇聯後來由於太空計劃的接連失敗落於下風，而美國集聚多方力量，耗費大量國力，最終在太空方面成為了世界第一。美國現在多個無人探測器已經走向了宇宙深處，載人航天也成功被證明了其可行性。

飛向深空的航天器

最開始這些無人探測器並不是直接就準備飛往宇宙深處，而是都帶有各自的科學任務。像旅行者號，最主要的任務目的是探測木星、土星、及其他衛星的探索。另外還有先驅者號，進入太空後研究小行星帶、太陽風、宇宙射線等主要在各種相關的科學論據上去提供現實資料支援。

無人探測器本身就是一趟單程票，一是回收成本過於高昂，另一方面由於當時的回收技術並不先進，很難保證完好回收。這些無人探測器在完成自己的使命後，它們的終極任務便是飛往宇宙深處。科學家們希望透過探測器上所攜帶的科學儀器和通訊裝置來更好地瞭解宇宙環境。

以目前來看，飛行距離最遠的探測器是旅行者1號，從1977發射至今已經有44年，距離地球大概200多億公里。這是人類發射進宇宙深空的第一個探測器，由於其工作時限已經逐漸接近尾聲，進入2025年後，旅行者1號就會與地球失去聯絡。在未來的的飛行旅程中，旅行者1號大概在300年後飛出柯伊伯帶，到達奧爾特雲。

另外一個作為旅行者1號的同伴，旅行者2號大致上和1號差不多，目前也是朝往宇宙更遠處飛去，沒有特定天體目標。旅行者2號整體狀態穩定，至今一直透過深空網路與地球保持聯絡，但同樣也會在2025年結束工作。

如今最有新機遇的也許還是新視野號，無論是技術水平還是執行時間，都會比它的其他“同事”要工作得更久。隨著引力的加速，未來會越來越快，目前正在穿越柯伊伯帶。

看到這裡你也許就會發現，人類至今發射的眾多無人探測器中，沒有任何一個探測器完完全全地飛出了太陽系。而這些探測器的飛行速度可比火箭快多了，照這樣下去，人類還有可能飛出太陽系嗎？

飛不出的“大泡泡”

旅行者號從速度上來看，確實比地球上的任何飛行器都要快，不過從NASA公佈出的動態中我們可以看到，兩個旅行者號都還停留在太陽系內，並沒有飛越奧爾特雲。太陽系的範圍劃分眾說紛紜，並不僅僅以八大行星為界限，在冥王星外還有柯伊伯帶和奧爾特雲。這個區間範圍內作為星際空間的還有太陽活動所形成的一個日光層地帶。

日光層也叫太陽風層，是太陽產生的太陽風粒子以及磁場作用形成的一個保護層。如果僅僅只是飛過太陽風地盤，才剛開始進入星際空間，這個距離就好比剛出家門一樣。作為太陽系的邊界處，柯伊伯帶和奧爾特雲是由數萬億個小型天體、塵埃、氣體組成的一塊區域，也是許多彗星的來源地。

該區域的厚度大概是1光年左右，所以探測器在飛過太陽風層後，才剛剛進入星際旅行的開始。柯伊伯帶的存在就像一片巨大的平原，以探測器的速度進行旅行無疑於蝸牛一般。整個太陽系就像一個巨大的泡泡，在觸碰邊際前，人類必須穿過這裡。

無論是旅行者號還是新視野號，在進入柯伊伯帶後大概都會花上300萬年的時間才能夠穿過這片星際地帶。到達外圍之後，引力彈弓效應的加速還會減小，從而進一步拉低探測器的速度。它們想飛出太陽系遠比人們的想象要困難得多，星際旅行從來不是一件容易的事。

除了個別失聯的飛行器外，人類之前發射的探測器現今基本都已經開始進入星際空間，如此漫長的飛行旅途都在側面說明人類也許永遠都飛不出太陽系。這並不是危言聳聽，而是科學家在長期的飛行資料和理論實驗下得出的結論。對此，科學家給出了四點原因。

原因

首先，從太陽系的角度來看，太陽雖然在宇宙中微不足道，但整個太陽系的界限範圍遠超人們想象。僅僅是太陽的引力範圍就有2光年，任何想要離開太陽附近的物體都必須脫離這個引力範圍。

太陽的引力範圍如果只是大，可能問題還比較單純一點。引力的存在會使得任何飛船或者飛行器都會發生降速。牽引作用會在太陽系的邊際地帶變得越來越明顯，現有的飛船很多時候要想在宇宙中獲得加速還必須利用引力彈弓。但在柯伊伯帶，沒有大型天體可以利用。

這看起來似乎是一個速度問題，人類只需要把速度提升得足夠快就行了，這就如同地球上的牛頓定律一樣。確實，只要飛船能夠一直保持足夠的速度就不會受到引力的影響。不過人類至今所有的航天器都是使用的化學燃料，而化學燃料能夠維持的時間是有極限的，這是第二點原因。

奧爾科夫斯基的火箭公式已經很明確地向人們展示了化學燃料的極限，雖然多級火箭的方式能夠讓火箭比衝能夠最大化應用在每一級上。但每增加一級火箭，火箭系統狀態就會越來越複雜，在技術開發上會顯得力不從心。

此外，在到達柯伊伯帶之前，飛船還會經受日光層的考驗。日光層的強磁場作用對飛船正常運作也是非常致命的，這種危險是人類無法離開太陽系的第三點原因。

第四點：即使在未來，人類找到了一種新技術能夠使飛船以每秒數千公里的速度飛行，那點速度也是杯水車薪。如果飛船速度夠快，能把穿梭柯伊伯帶的縮短至1萬年，但人類自己卻無法突破年齡的限制。

人通常只有數十年的壽命，如此漫長的旅行是人類無法等待的。況且，從冷凍技術來說，也很難保證大腦在經過長時間冷凍後還能正常使用。有限的壽命決定了我們無法進行超出年齡的旅行。

科學家給出的以上四個主要因素個個都令人絕望，直接為我們揭示了離開太陽系有多困難，人類想要飛出太陽系幾乎是不可能的。宇宙的尺度大到人類難以想象，任何一個旅行時間至少都是數萬年，人類文明發展至今也不過幾千年。

而這僅僅只是離開家門口，如果想要到達離太陽最近的幾個地方，星系之間也仍然相隔在1光年左右。人類能做到的其實很少，況且人類要面對的問題還不止是在太空飛行的速度太慢，地球上也仍有許多困難有待克服。

還有可能嗎？

總體來看，要想離開太陽系確實沒啥辦法。不過科學家們也不會因此就放棄對太空的探索，解決方案就從最容易的地方下手。目前除了傳統化學燃料火箭的設計研發，還有核動力火箭和光帆動力。核動力火箭自然不用多說，如果能將核聚變利用起來，那麼飛船速度將會提升數百倍，至少這又是人類的一大進步。

放眼整個銀河系，這一切並不是毫無變化的，所有天體和物質都在相對運動，恆星與恆星也會在各自的運動中發生變化。來自NASA的觀測發現指出，未來可能會有相當數量的恆星會靠近我們太陽系，恆星的變化移動能夠為人類帶來新的機遇。

結語

有的時候我們可以從另外一種角度去看待問題，未來總是充滿變化，也許當下的人們無法透過科技手段進行星際旅行。以人類今天的發展速度來看，一切都還是能夠有希望的。

太空探索也不完全是天文界的事，整個專案還穿插了各種學術專案和研究。生物醫學、天體物理，甚至是社會學科，這些都是太空飛行所需要的。隨著人們的觀測加深，這些靠近太陽系的天體也許能夠作為人類探索宇宙的一個跳板。如果能夠利用上這一切，人類又怎會困在太陽系裡？