对太阳系结构有一定了解的朋友们都知道,以太阳为参考时,太阳系内的八大行星和其它无数的天体都近乎在一个平面上运动。很少有逾越这个平面运动的天体,好像这些天体都遵守着一个规则。除了自然天体以外,我们人类所发射的探测器也都遵循着这个规则,比如我们所熟悉的旅行者号和新视野号深空探测器,它们都是以“横向”的方式朝太阳系以外飞行的。以飞得最远的旅行者1号为例,已经飞了43年的它,如今依旧处于太阳的引力统治范围内,虽然说它已经进入到了星际空间,但是依旧还在柯伊伯带的范围内。想要完全飞出太阳系,至少还要数万年。
那么这里就会有一个显而易见的问题,为什么我们发射的探测器一定要横向飞行呢,为什么不以“上下”飞行的方式飞出太阳系呢?这样不是更加容易飞出太阳系吗?
有这种想法很正常,这是我们基于视觉上的直觉想法,但是很遗憾,这种方法是行不通的。这里我们要知道,太阳系的这个扁平状平面结构是以太阳为参考系得到的,八大行星和其它的天体几乎都与太阳处在同一个平面上。但是太阳系的范围却是以太阳的引力范围来计算的,真实的太阳系并不是一个平面,而是一个以太阳为中心的巨大球形空间,这个空间的半径大约是1光年。
知道了这一点以后,我们就应该知道,其实“上下”飞行并不能更快地飞出太阳系,上下飞和横向飞,想要飞出太阳系,需要飞行的直线距离都是一样的。那为所有的探测器都统一选择横向飞行呢?因为这样的飞行方式有诸多的优点。
第一个优点就是,探测器的体积有限,携带的每一丝燃料都是十分珍贵的,横向飞行可以利用各大行星的引力弹弓效应,对探测器实现免费加速,这样就能用最少的时间,最少燃料飞行最远的距离。利用引力弹弓这种行星加速器,我们才能更加高效地探索太阳系的外围空间乃至星际空间。
第二个优点就是,探测器可以借机对经过的行星进行飞掠观测。比如在利用木星的引力弹弓效应时,探测器就必须要在木星轨道上飞行一段时间,而这段在轨飞行时间就是探测器观测木星的最佳时期。当所有的探测器都这样时,我们人类就能节约观测成本,用最少的资金获得最多,最全面的观测数据。
而上下飞行就没有这样的优势了,只能看到黑漆漆的宇宙,无法获得真正有用的科研数据,这样的探测计划对于现阶段的人类来说就是最大的浪费,是毫无意义的,毕竟每一次太空探索都需要耗费大量的人力物力和财力。
当然,值得一提的是,这里我们所说的“上下”飞行和“横向”飞行其实都是不准确的说法,这完全是以我们人类在地球上的感官来划分的,在真实的宇宙空间里,是没有所谓的上下左右之分的。所有的天体都是“漂浮”在空间之中的,人去了也是这样,没有区别。
我们的太阳系乃至整个银河系之所以都整体呈现出“扁平状”,是因为旋转的效果,并没有什么特殊的含义,是力学规律导致了这样和谐而又统一的现状。所以大家应该能够理解为何人类所有的探测器都以这种看似“舍近求远”的方式飞出地球了吧,这是经过了最科学的考量的。
要飞出太阳系的探测器,最省力的方法是哪种?
第一个优点就是,探测器的体积有限,携带的每一丝燃料都是十分珍贵的,横向飞行可以利用各大行星的引力弹弓效应,对探测器实现免费加速,这样就能用最少的时间,最少燃料飞行最远的距离。利用引力弹弓这种行星加速器,我们才能更加高效地探索太阳系的外围空间乃至星际空间。第二个优点就是,探测器可以借机...
人类飞出太阳系的必要条件是什么?
1. 飞出太阳系需要先进的推进技术。目前,化学火箭是最常用的推进方式,但这种方法存在局限性,因为它依赖于传统的化学燃料,这种燃料的能量转化率相对较低,占据了火箭的大部分质量和体积,限制了火箭的利用率和载荷能力。2. 为了实现更远的太空旅行,必须采用更高效和强大的推进技术。核能和可控核聚变是...
航天器为什么不垂直于太阳系平面飞出太阳系?
一、航天器如果想要垂直飞出太阳系,那么必须要有足够能源作为支持:太阳系非常庞大,现在人类飞出最远的航天器就是旅行者一号和旅行者二号。即便如此,这两个探测器实际上也不过是刚刚接近太阳系边缘,距离太阳系最外围的奥特星云还有很遥远的距离。如果这些航天器采取垂直飞行,距离来说确实短了一些,可...
1.6万年才能飞出太阳系,人类想要离开太阳系究竟有多难?
第一种就是我们能够突破我们现有的速度,使得我们的速度能够比现在快百倍、千倍甚至万倍才有可能,因为如果按照太阳系半径一光年来计算的话,光想要飞出太阳系都需要1年的时间,我们就算达到光速的十分之一,也就是每秒3万公里想要飞出太阳系也需要10年的时间,而第二种就是我们找到一种能够快速穿越空...
宇宙探测器怎样才能飞出太阳系呢?
2. 第一种设想是制造一个可以长时间加速的低速航天器。按照现代宇航技术,航天器的速度最多只能达到约20千米每秒。以这样的速度,理论上飞出太阳系需要大约15000年,而飞出银河系则需要在此基础上乘以100000。虽然技术要求相对较低,但挑战在于如何携带足够的燃料以及如何保证航天器在长时间内的稳定性。3...
宇宙探测器怎样才能飞出太阳系,甚至飞出银河系?
宇宙探测器怎样才能飞出太阳系,甚至飞出银河系?最先声明自己的想法:总体来说要离开太阳系,乃至渡河飞出去太阳系,现代的人们尽管没法做到,但是已经构想出四种计划方案:第一、生产制造一个可以加快一万年乃至十万年的低速档航天飞机;第二、生产制造一艘超出第四宇宙速度的航天飞机,最好接近光速;第三...
人类怎样才能飞出太阳系,会穿越虫洞来实现吗?
如果按照1光年来计算的话,我们如何才能飞出太阳系呢?人类目前已经有多个飞出八大行星范围内的探测器,如“新视野”号、“旅行者”1号、“旅行者”2号等。那么这些探测器,想要飞出太阳系需要多久呢?以“旅行者”1号为例的话,它发射于1977年,截止至...
宇宙探测器怎样才能飞出太阳系,甚至飞出银河系?
宇宙探测器如何飞出太阳系,甚至飞出银河系?1. 低速档航天飞机:** 制造一个能够以每秒数十公里速度持续加速的航天飞机。虽然现代航天技术已能使飞船达到约20公里每秒的速度,但要飞出太阳系,按照这一速度,大约需要15000年。而要飞出银河系,则需要在此基础上增加数万年的时间。这一方案技术要求相对...
人类为什么无法飞出太阳系?飞出太阳系需要什么条件呢?
1、航天器为什么无法飞出太阳系,如果要飞出太阳系需要具备哪些条件? 我们都知道,太阳系的半径约为1光年,也就是约为9.5万亿千米,按照最快且飞离太阳最远的飞行器旅行者1号平均16.61千米\/秒的飞行速度计算,需要飞行约18000多年,然而截止到今天,旅行者才遨游太空仅42年。1977年旅行者1号探测器是在美国佛罗里达卡...
航天器飞出地球后,再飞出太阳系需要大量燃料吗?
这个物体就会在惯性力的作用下一直飞离太阳,直至自己离开太阳系。这样的发射方式更省燃料。持续推进数十年可能需要耗费数十万吨的燃料,因为这种推进方式的燃料浪费非常严重,工作效率很低。而我可能只需要不到1000吨的燃料,就能一口气将飞行器加速到逃逸速度。我们所做的只是等着它慢慢飞出太阳系就行了...