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人类发射探测器并不是为了好玩,而是要对尽可能多的行星进行考察,太阳系是不分上下左右的,直接向上或者向下是没有什么好观察的。

发射探测器还有一点必须需要考虑,那就是引力,如果探测器单纯的向上飞那就完完全全的需要依靠自身的动力,不能借助旁力,这就增大了很多难度。所以当探测器向上或向下飞,会很难飞出太阳系,甚至能不能飞出去还是一回事!

地球是在一个运行机制很完善的太阳系里,所有的天体都在有规律的围绕太阳进行公转,那么你可知道真正的太阳系是什么样子?

其实太阳系并不是扁平的,我们只是被太阳系的照片给误导了。

行星围绕恒星公转,除了因为恒星的质量大引力大,还因为恒星的自转,也就是说如果恒星没有自转,所有行星也不会在同一扁平面上运行的,而太阳也是有自转的,垂直于太阳自转轴的就是黄道,靠近太阳的行星的公转轨道一定会在黄道上。来源:https://dbssx.com/cshi/202501-175.html

因为太阳的自转,会引起时空的弯曲,使在近引力范围的黄道面时空产生顺太阳旋转方向轻微扭曲进而产生扭力。同理,太阳形成初期,围绕太阳旋转的天体轨道也是立体的,但当天体经过黄道面的时候由于太阳所产生的扭力会使其轨道向平行黄道面的方向偏转一点,就这样经过漫长的时间积累,所有立体旋转的天体都改变轨道共同在黄道上运行了来源:https://dbssx.com/cshi/202412-122.html

同理,土星环也是这样形成的,地球赤道上的太空也存在扭力,证实也很容易?使同步轨道上的卫星开发动机逆地球自转方向运行会比顺着地球方向飞行要耗更多的燃料,这是克服扭力的能耗。另外说明一下,在太阳系外层的扭力几乎为零,故处在那里的奥尔特云,一个聚集着大量冰冻小天体的运行结构近似球形,而不是扁平状的。

自从1977年发射升空后,?旅行者1号?一直在向太空深处行走。如果以太阳系八大行星的轨道为边界,?旅行者1号来源:https://www.488wan.com/cshi/202501-221.html?早已飞出了太阳系来源:https://488wan.com/zhishi/202412-68.html1990年,?旅行者1号?飞过海王星轨道。这是距离太阳最远的一颗行星。

那么?旅行者1号?可以飞出太阳系吗?

很遗憾,即使万年以后飞出了太阳系,我们也无从得知。

庞之浩曾经介绍说,科学家会根据探测目标位置,为探测器选取驱动能源。?一般探测目标位于火星轨道以内的探测器采用太阳能作为能源,因为在这些区域光照充足;探测目标位于火星以外的探测器采用核能作为能源?。?旅行者1号?最初的探测目标是木星,因此采用的是核能驱动。当探测器完成加速后,按设定的轨道飞行阶段需要的能量很少,能量主要用于调整飞行器姿态及与地球通讯,比如调整天线对准地球。

但尽管如此,?旅行者1号?的放射性同位素热电发生器也只能支撑几十年时间来源:https://488wan.com/cshi/202412-7.html。可能到2025年后,我们将无法收到?旅行者1号?发回的科学数据,工程数据的传回还能维持几年。即使新启动的推进器能将其服役期间延长两三年,但也只是数万年飞行时间的一个零头,当旅行者1号与地球失联后,人类将无从得知其行踪。

那能不能携带更多燃料,让探测器在更长时间里与地球保持联系?

事实上,每个探测任务的预算都是有限的,携带更多燃料势必会占用任务预算,而且怎么携带也是一个问题。即使是按照目前的技术水平,带上足够探测器飞行3万年的燃料,那也是不可能的。

太阳系是接近扁平的,但太阳的引力范围是均匀的。太阳系的八大行星都处于黄道面,但太阳系其它天体未必都处于黄道面内。来源:https://www.aiyou168.com/xwzx/202412-45.html

美国上世纪七十年代发射的?旅行者一号和二号?探测器都是沿着太阳的黄道面飞行的,为什么没有垂直于黄道面向上下飞行呢?

这里面主要有两个原因:

一、旅行者探测器的最初任务要求决定了它们起初的飞行方向和路线必须沿着黄道面。当然任务结束后,它们确定了各自的飞行方向。最初任务是:旅行者一号探测木星和土星及其卫星,旅行者二号探测木星、土星、天王星和海王星。由于探索的这些行星都在黄道平面,所以旅行者号探测器飞行方向必须沿着黄道面。

二、旅行者号探测器沿着黄道面飞行可以借助各大行星的引力加速作用,即引力弹弓效应,节省大量时间和燃料。旅行者一号和二号都受到土卫六的引力弹弓效应,一个得以离开黄道面直奔太阳系外,一个得以加速飞向天王星,节省了自身携带的有限推进剂,可以延长了寿命。

但是如果沿着黄道面垂直方向(即向上向下)飞行,将没有任何助力,而且受到太阳的引力是一样的,飞行器如果想脱离太阳系会更难。

什么是引力弹弓效应?

就是利用行星或者其他天体的相对运动和引力然后改变探测器的轨道,并且可以获得外力的速度。这样不仅可以节省燃料和时间,而且可以加速探测器来源:https://488wan.com/xwzx/202412-51.html。这样也会更容易加速到第三宇宙速度,克服太阳的引力束缚飞出太阳系。来源:https://488wan.com/cshi/202501-201.html

谁知道丢斯—波德定则?火星和木星之间原本应该有一颗大行星,那这颗大行星哪去了?来源:https://www.aiyou168.com/bkjj/202412-60.html

你知道吗?人类最远的探测器现在已经从地球出发往太阳系外的方向飞了225亿公里,这个距离是啥观念,相比来说地球的直径为12742公里,这个距离可以绕地球176万圈。

那么这么远的距离飞了多长时间呢?说长也不长说短也不短,到今天为止已经43年28天了,说这个时间长吧,但是它相对于太阳系、甚至是宇宙的历史来说,简直就是弹指一挥间。

说这个时间短吧,它可是一个人的大半辈子。要是你坐在这样的飞船上想飞出太阳系的话,估计有点悬,并不是飞船扛不住,而是我们的寿命有限。

你现在可能关心的是,这艘距离地球最远的人造物体是啥?它43年间飞行的225亿公里对于太阳系来说是个啥概念?

为啥飞着飞着让人类感觉到绝望,甚至得出这样的结论,我们想飞出太阳系估计是不可能了。除非用到一些骚操作。

这艘飞船就是赫赫有名的旅行者1号,它还有个小伙伴叫旅行者2号,它们两个的任务就是拜访外太阳系的行星、卫星以及矮行星、小天体来源:https://488wan.com/cshi/202501-169.html

顺便尝试着往太阳系的外面飞,这项任务在我看来,是人类除了阿波罗任务以外,最为伟大的深空探测计划,没有之一。

它是人类智慧的集大成者,是人类征服整个太阳系、走向星际空间的第一步,它是人类向整个宇宙发出的呐喊:喂!外面还有生命吗来源:https://aiyou168.com/cshi/202501-198.html?交个朋友,我们是人,我们生活在地球上!

在上世纪60年代开始,人类就开始逐步完成了首颗卫星升空、载人升空、空间行走,绕月飞行、绕金星飞行、绕火星飞行、月球探测器软著陆、金星火星探测器软著陆、以及伟大的月球漫步。

完成以上的事情总共花费了人类十几年的时间,说实在的这个时间真的很短,人类的智慧和创造力在这十几年间像是开了挂一样不可阻挡。

时间来到了70年代,我们对内太阳系都拜访过了,但外太阳系那些神秘的地带人类还没有涉足,所以我们就计划开始往外太阳系进发。

先锋10号和先锋11号探测器是人类探索木星和土星这两颗巨型气态行星的先驱,它们分别是在1972年和1973年发射升空,目前均已失去联系。

在这两个探测器之后的1977年我们发射了旅行者号探测器1号和2号,两个探测器的发射时间仅仅相隔了16天。

这两颗探测器的伟大之处在于它将以非常低的成本以及能量消耗,通过176年难得一见的行星特殊几何排列,利用引力弹弓效应获得多次加速;

将外太阳系除了木星和土星以外的,天王星、海王星及其它们的卫星来一次“大清扫”。

通过这次探测任务我们获得了大量关于外太阳系的信息,例如木星、土星大气成分、环的结构,以及四颗伽利略卫星的信息。来源:https://www.488wan.com/zhishi/202412-81.html

如木卫一上有大量的火山活动,它是太阳系中最为活跃的一颗卫星;我们还发现了土星的卫星土卫六拥有浓厚的大气层,并且有液态湖的存在。

引起来科学家极大的兴趣,为了获得

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