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  • 1 # 賽先生科普

    飛出太陽系並不是旅行者一號全部目的,原先它是去考察木星、土星等幾顆行星,但由於後來受到土衛六引力的影響,偏離了黃道,於是決定讓旅行者一號飛出太陽系,飛向星際空間。

    其次旅行者一號如果垂直於黃道面飛行,也不能飛離太陽系,原因很簡單,因為那樣得不到地球公轉的速度疊加,平常所說第三宇宙速度16.7公里每秒,是指從地球出發,沿著公轉切線方向的發射速度,如果從太陽角度觀察的話,火箭從一開始就已經疊加了30公里每秒的地球公轉速度。

    而如果你一直要保持垂直於黃道面飛行的話,就相當於拋棄了現成的初速度(還要以一個角度去抵消初速度),發射速度至少是每秒50公里以上,而目前人類的火箭根本沒法飛這麼快,所以說旅行者一號只會垂直往上飛一段距離,然後再被太陽引力拽下來。

    (引力彈弓)

    所以從實用價值來看,旅行者一號既能考察行星狀態,與此同時又能借助引力彈弓效應飛的更遠更快,然後它終於在幾年前穿越了日球層(就是太陽風能到達的最遠處),進入了星際空間。

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  • 2 # 時空通訊
    為何一定要垂直黃道面飛出太陽系呢?有什麼特別的理由嗎?

    猜一猜,題主的意思大概是垂直黃道面飛出太陽系距離更近一些,上面空蕩蕩的,沒有什麼阻攔?其實這毫無道理。

    太陽作為一個大質量天體,其引力範圍是一個球狀,不管從哪個方向飛,引力都是一樣的。如果一定要有方向的選擇,順著黃道面而不是垂直黃道面飛,會更省力一些。因為還可以藉助地球自轉和公轉的勢能。

    其實旅行者1號的最重要任務並不是飛出太陽系,而是對木星、土星的探測活動。太陽系的行星軌道是一個大圓盤,各個行星大致都在地球黃道這個圓盤上下,因此只有從黃道切線飛出,才能夠到達其他的行星軌道。

    旅行者1號發射時,正遇上176年一遇的行星幾何排列,這種排列既方便了旅行者1號一路訪問,又有利於藉助行星的引力。

    這樣只需要很少的燃料作航向修正,旅行者1號就能夠藉助各個行星的引力勢能,獲得加速度。

    事實上,旅行者1號一路飛去,探測了木星和土星後,還先後掠過了天王星和海王星,得到這幾顆行星的引力彈功效應,才獲得了17公里每秒的宇宙第三速度,實現了可以脫離太陽引力的速度。

    這種機遇和效果,是垂直於黃道發射想都不敢想的,因此所謂垂直黃道飛行,實在找不出任何理由。

    現在旅行者1號已經飛出215億公里了,是距離地球最遠的一艘人類派出的飛行器。

    根據仍然工作的探測器傳回的資料分析,實際上旅行者1號已經脫離了太陽風帶電粒子影響範圍,遇到越來越多的星際帶電粒子,因此NASA宣佈,旅行者1號已經真正的進入了星際空間。

    但太陽引力範圍有1光年,最外圍是一個假想的奧爾特雲,那裡有數千億顆大大小小的彗星冰快包圍著太陽系,旅行者1號要飛出這個範圍,按目前每秒17公里的速度,還需要17000多年。

    現在的旅行者一號已經完全是依靠慣性飛行,人類也不再對其進行航線控制。到了2025年,這個在太空工作了40多年的人類使者所攜帶的核電池電力將消耗殆盡,就會完全與人類脫離聯絡,憑著人類設定的既定航向憑慣性向銀河系中心飛去。

    在73600年後,旅行者1號將掠過半人馬座的比鄰星,然後,繼續往前飛。它身上攜帶著人類對外星文明的問候和各種地球資訊,希望在茫茫太空中遇到人類的知音。

    現在,已經有4艘探測器正在從不同的方向向太陽系外飛去,它們是旅行者1號、2號,先驅者10號、11號。(見上圖)

    這些探測器都已經高質量的完成了太陽系行星探測任務,發回了海量的資訊和照片,使人類第一次大開眼界,看到了聞所未聞的驚奇世界,為人類瞭解太空天體立下了汗馬功勞。

    現在,它們成為人類中派出最遠的使者,繼續忠誠的執行著信使的任務。

    這些探測器都是上世紀七十年代美國NASA發射的,讓我們記住它們。

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