回覆列表
-
1 # 火星一號
-
2 # 來看世界呀
因為目前人類科技實力不足,只能採用這樣的方式使探測器飛的更遠,同時要在相對近的距離探測太陽系行星,以這種方式飛行最為便利。探測器在太陽系飛行,甚至出了太陽系都還是會受到太陽系的引力作用,這與物體的質量和距離有關,飛得越遠受到太陽系的引力越小,但太陽系直徑一光年,要在引力作用下跨越這麼遠的距離,靠探測器攜帶的燃料是不可能的。衛星在圍繞地球飛行時,軌道並不是正圓形,有近地點,遠地點,速度有快有慢,不斷實現重力勢能與動能的轉化。因此可以借用行星的引力,在合適的時候啟動探測器的推進器,使速度更快以擺脫行星的引力,對飛船的飛行方向、速度、姿態進行調整。太陽系的八大行星基本在同一軌道面,可以不斷利用這種方式,即所謂的“引力彈弓”。如果垂直軌道面飛行,就不能應用引力彈弓,而人類目前科技,製造的探測器攜帶能源有限,不可能一直靠推進器推動飛行。
首先,NASA發射了五艘正在飛離太陽系的太空飛船,並非只是為了讓它們離開太陽系進行星際探測任務。它們的首要目標是探測太陽系中遠離太陽的幾大行星和矮行星,而太陽系中包括地球在內的幾大天體基本上都是在同一個盤面上繞太陽運動。為了探測它們,顯然就要使探測器沿著這個盤面飛行。
此外,雖然太陽系幾大天體基本上分佈在一個盤面上,但太陽對於各個方向的引力作用都是一致的。關於這一點,我們可以看一下牛頓的萬有引力定律公式:
可以看到,任何天體的引力不會有方向性,而是作用於各個方向,無論是太陽系盤面還是垂直於盤面的方向都會受到相同的太陽引力作用。因此,如果從垂直於太陽系盤面的方向飛出太陽系並沒有優勢,那裡沒有大型天體可進行探測,只存在一些遠在奧爾特雲中的小天體。
事實上,上述的飛行方式反而是劣勢,原因有以下兩點。首先,地球在太陽系盤面上環繞太陽公轉,平均速度大約為30千米/秒。如果沿著太陽系盤面飛行,太空飛船就能利用地球的慣性,從而大大節省燃料,畢竟人類目前的宇航科技還是很有限的。其次,太空飛船沿著太陽系盤面飛行,還能利用幾大類木行星的引力進行加速(引力彈弓效應),從而使飛船能夠獲得足夠擺脫太陽系的逃逸速度。
簡而言之,讓太空飛船沿著太陽系盤面的方向飛出太陽系,一是為了探測太陽系內的天體,二是為了節省燃料。