因此就經常有人問:人類發射探測器為什麼不垂直于黃道面發射,這樣就很快的可以飛出太陽系了?例如旅行者一号、二号姐妹。發除此疑問的可能忽略了三個問題,我們一一來說明一下。
1.太陽系的直徑對于太陽系的直徑問題,是随着人類航天探測的加深越來越大的,首先最開始認為太陽系的八大行星範圍就是太陽系的直徑;其次認識到太陽風的存在,認為太陽風的作用範圍是太陽系的直徑;而最新的觀點認為太陽系的直徑應該是太陽的引力作用範圍,當然這裡要狹義的理解,引力是長程力理論上可以到無限遠處。
但是在這裡的理解就是受引力作用,一些天體所處的範圍。例如包裹着太陽系的奧爾特雲,這裡被認為是長周期彗星的大本營,它們受到太陽系的引力聚集在這個位置。奧爾特雲的直徑大約是2光年,因此說太陽系的直徑是兩光年,這裡跟八大行星的公轉軌道面關系不大,即使垂直黃道面向上飛行,也需要飛行一光年的距離。
2.探測器的科學任務航天探測每一次的發射燒的都是錢,發射火箭不是你過年時候放的串天猴,不能隻為了圖高興就垂直發射。例如旅行者系列探測器,主要目的是為了探測太陽系的外圍氣态行星:木星、土星、天王星、海王星以及這幾顆大行星的衛星。
旅行者号如果垂直黃道面發射,這幾顆大行星及其衛星就無法被探測了,因此發射探測器的意義何在哪?
3.目前的科技水平難以達到現在的旅行者一号和旅行者二号已經具備了飛出太陽系的速度,也就是超過了當前所在位置的第三宇宙速度。旅行者号是逆着太陽飛行,很簡單的道理受力方向和運動方向相反,那麼物體的運動速度就會減慢。以旅行者一号為例,已經飛行了42年依舊有很高的速度,并非是其所帶燃料充足的原因。而是通過幾顆大行星的引力彈弓效應給提的速,這實際上才是主要的目的。
如果垂直黃道面飛行,那麼就需要不斷的給旅行者号提速,就需要大量的燃料,這些燃料裝在哪裡?就需要把探測器做的更大和更重,這樣的方式是得不償失的。況且目前也很難達到,如果可以實現的話好多國家都可以載人登月了。載人登月的難點之一就是沒有大推力運載火箭,否則前蘇聯也不用折騰那麼多年都沒登上月球。
綜上所述也就是旅行者号不垂直黃道面向上或者下飛行的原因了文/科學黑洞,圖片來源網絡侵删。
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