飞出太阳系(你认为百年内人类飞出太阳系的梦想能不能实现)

以目前的技术，人类的飞行器是无法飞出太阳系的。首先我们说太阳系范围的定义，一般把小行星带以内称为内太阳系，包括水星金星地球火星。小行星以外称为外太阳系，包括木星土星天王星海王星。冥王星轨道大概在40au（au是地球到太阳的平均距离大约1.5亿公里），冥王星轨道之外称作远太阳系。远太阳系包括柯伊伯带和奥尔特云，柯伊伯带主要是一些小天体和星际碎块，半径大约在500au之内。奥尔特云范围很大，大约一光年半径，其中有什么谁也说不清，只是说太阳引力变得很弱，可以忽略不计了。

我们说飞出太阳系，指的是飞出远太阳系，如果仅仅是冥王星轨道的近太阳系，那么旅行者号已经做到了，但是进一步的航行就困难了。随着旅行者号的继续航行，首先与地球的通讯变得越来越困难。时间延迟是一方面，现在与旅行者号通讯一次单程需要七个多小时，双程需要十五个小时，随着距离的增加今后还会延长。如果航天器遇到什么障碍物之类情况反映到地球再下指令给它可能已经晚了。另一方面是电磁波的衰减，电磁波衰减与距离的平方成正比，无论地球上的发射接收装置，还是航天器本身的发射接收装置都有一个发射功率和接收灵敏度的限制。随着距离的增加，信号会越来越弱，最后二者无法通讯联系。对于航天器来说发射比接收更加耗费能量，所以最先失效的是它的发射装置，地球接收不到它的信号了。地球的指令也就没有任何意义，因为你不知道它遇到了什么情况。

失去联系的航天器还可以在太空中盲行，当然如果现在发射航天器的话可以用人工智能，航天器可以自行探测判断前方情况并做出相应对策。如确定航向，躲避障碍等。就旅行者一号二号来说，只能是盲行。柯伊伯带虽然星体稀少，但面积广阔，飞行过程中总会遇到这样或那样的天体的，不被撞上也会被这些天体引力捕获成为围绕其运行的卫星。就像是在稀疏的森林中，打一颗子弹，假设子弹速度不会减弱落地。总会击中一颗树的。

即使是有人工智能的航天器也难逃这样的命运。航天器在远太阳系飞行，仍然是要受到太阳引力作用的。如果不进行加速的话，其速度会越来越慢，而加速就需要能量。另外躲避障碍调整航向以及航天器内部机器的运行都需要能量。所以航天器不是只靠惯性就能飞出太阳系的，需要的能量不可能在中途采集，那需要停下来着陆某个天体，如此以来以前的加速就白做了，重新起飞需要从零加速。所有需要的能源都需要航天器出发时携带，由于航程漫漫，需要至少五百天文单位（即au），750亿公里，一百多年时间，所需要的燃料储备是巨大的。

还有太空飞行不比在地面和空中，可以有摩擦力和空气推力借用。太空中只能用反作用力来推动加速及改变航向，而这需要向外喷射一定量的物质，喷射物质有个名词叫做工质，这种推动方法称为工质推动。增加的速度越大喷射物质量也越大，飞行器本身质量越大所需要的喷射物质量也越大。

增加的燃料储备和工质量都需要提前携带，而这同时又增加了航天器的质量。我们看火箭发射时，火箭大部分都是燃料和工质，只有顶部一小部分是卫星或航天器，就是这个道理，这只是脱离地球而已。卫星发射在卫星上天后推进器就会脱离坠入大气层，而航天器则需要带着这些推进器燃料工质继续飞行。航天器质量的增加，同时又需要增加了推进的力量，增加推进力量又需要增加燃料和工质的量。这在目前是一个不可能解决的死循环。

未来可以有更高效的能源，比如核聚变能源，如果实现可控核聚变，就可以用在航天器上，这样能源载荷就会大大减轻，但是工质不会减少，牛顿第三定律作用力等于反作用力不会改变，由此推导的动量守恒定律也仍会起作用。动量守恒定律是说飞行器增加的速度与飞行器本身质量之积，等于喷射物质质量与速度之积。航天器仍需要携带大量工质以便中途需要加速及改变航向时向外抛射。这个增加工质质量与需要抛射更多工质的死循环仍然不能打破。

无工质推进目前只是在科幻作品中出现，现实中如何实现无工质推动，即使理论上也还没有确定方案。首先当然不能用牛顿定律了，不能用反作用力。太空中没有可以抓地的摩擦力，也不能用汽车前进的动力模式。太空中没有水和空气，不能像飞机和鸟儿一样利用水压或气压差来前进。目前比较时髦的提法是利用电磁力和空间曲率。也许以后会有更科学更实用的办法，我们一起期待。