旅行者1号是如何飞出太阳系的呢

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喜爱看天文知识的朋友们会经常看见这张。这是太阳系的示意图。从这张图上我们获知，太阳位于太阳系中心的位置上，八大行星在各自的轨道上围绕着太阳公转，并且它们的公转轨道都在同一个平面上。太阳系好像是“扁平”的。

我相信很多朋友和我一样看了太阳系示意图后会产生这样的想法。既然太阳系是“扁平”的，那么我们让太空探测器垂直于太阳系平面飞行，岂不是更容易得飞出太阳系呢？

因为有了这种想法，旅行者号太空探测器的飞行路线就让我们无比困惑。可以说它是沿着太阳系“平面”飞行的。它现在都已经飞了快44年了，还没有飞出太阳系呢！科学家为什么不让旅行者号太空探测器垂直于太阳系的“平面”飞出太阳系呢？

以前的时候我也非常困惑，现在终于搞明白了。咱们一起来聊聊这个问题。

我们为什么要发射太空探测器呢？我们要探索火星，那就向火星发射一个探测器。我们要探索木星，那就向木星发射一个探测器吧。总之，我们发射太空探测的目的就是为了探索太阳系中的个星球的，并不是为了想要飞出太阳系的。因此，我们发射太空探测器的路线就得沿着行星轨道运行的平面飞行。

旅行者1号和旅行者2号也担负着探测太阳系八大行星的使命。因此它们也得沿着太阳系行星轨道平面飞行。

旅行者号太空探测器发射日期很有意思。旅行者1号和旅行者2号太空探测器分别发射于1977年9月5日和1977年8月20日。它们为什么会在这一年发射呢？

科学家发现，在这一年，太阳系中的八大行星运行到了一个非常奇妙的位置上。这样，科学家只需要发射一枚探测器就可以一次性地拜访太阳系中的所有行星。这可真是一个千载难逢的好机会啊！如果错过了这次机会，人类还要再等上179年。

因此旅行者号在1977年上路了。为了保险期间，美国发射了旅行者1号和旅行者2号两个探测器。

太空探测器要飞到距离地球遥远的行星那里可不是一件容易的事情。它得具备非常高的速度。如果只凭借火箭那点化学燃料赋予它们的速度是远远不够的。因此它们还得需要额外的加速。这个额外的加速来自于行星的引力弹弓相应。

引力弹弓效应就是利用行星的引力场把太空探测器甩出去，以此达到给探测器加速的目的。我们可以想象一下我们小时候玩的弹弓。弹弓可以把石子儿弹射到很远的地方。利用行星的引力给旅行者号探测器加速，它就有能力飞到木星、土星、天王星、海王星那里了。

而事实上，旅行者号在经过几次行星引力加速后，速度已经达到了每秒钟17公里，即每小时61200公里。这个速度已经达到了飞出太阳系的第三宇宙速度（16.7公里/秒）。它飞出太阳系是迟早的事情。

因此，旅行者号探测器沿着太阳行星轨道平面飞行过程中可以一边探测各大行星，一边利用行星的引力进行加速，可以说是一举两得。

反过来如果它垂直于行星轨道平面飞行会怎样呢？很显然，它不可能达到飞出太阳系的第三宇宙速度，就永远飞不出太阳系。

太阳系示意图会让我们误以为太阳系是扁平的。但实际上太阳系不是扁平的。虽然太阳系的八大行星基本上是在一个平面上的。但是太阳系八大行星可不是太阳系的全部。

在海王星轨道外侧的柯伊伯带可不是扁平的，它的形状像一个甜甜圈或者是游泳圈。在柯伊伯带的外面还有一个奥尔云。它是一个包裹着太阳系的球状云团。这里才是太阳系的边缘。科学家估计从太阳到奥尔特云距离可达1光年。相比之下，海王星到太阳的距离仅仅是太阳系边缘奥尔特云的十万分之五。

况且，太阳的引力是面向四面八方的宇宙空间的。因此，太空探测和宇宙飞船的速度如果达不到第三宇宙速度，不管它往哪个方向飞都是飞不出太阳系的。

而以人类现在的科技来看，如果不借助于行星的引力弹弓效应加速，想飞出太阳系是不可能的事情。

现在大家是不是明白旅行者号为什么不垂直于太阳系平面飞行的原因了吧？

图文相关视频 ：

太阳系是扁平的，探测器垂直太阳系平面飞行，更容易飞出太阳系吗

到如今，太阳系内的所有行星都已经被人类探测了个遍，人类的探测器甚至已经登陆月球与火星了。但是，我们从未出过太阳系。但是我们却向往太阳系之外的世界，而旅行者一号就抱着飞出太阳系的使命出发了。

太阳系旅行者一号是美国于1977年发射的一艘外太空无人探测器。它最初的目的仅仅是造访木星和土星，顺便在后期探测下太阳风顶。当旅行者一号飞掠土星之后，便通过行星引力弹弓效应加速到了约17公里每秒，超过了第三宇宙速度，从而拥有了摆脱太阳引力束缚的能力。目前它正以17公里每秒的速度向着太阳系外飞去。

土星旅行者一号到如今，已经飞行了整整42年了，目前它已经穿越了太阳圈，进入到了星际空间之中，距离我们地球已经有211亿公里之远了，并且它还在持续地远离我们。这里大家就可能有个疑问了，为何在这飞行的42年里，旅行者一号至今都没有被小行星带的陨石或者其他的天体所撞击毁灭呢？

旅行者一号原因是这样的，事实上，真空才是宇宙的大多数，物质只是小概率。我们的宇宙远比我们想象的要大要空旷，就像两个在足球场上自由运动的乒乓球，它们相撞的概率真的很小。虽然在火星与木星之间的小行星带存在着至少五十万颗小行星，但是这些小行星之间的平均距离却长达50万千米以上，而我们地球与月球的距离只有38万千米。而我们的旅行者一号的大小不过区区10米，因此小行星想要撞上旅行者一号还真是不容易。

地月间距38万公里这里可能有人要提到柯伊伯带了，在海王星外的柯伊伯带也是如此，小行星数量虽多，但是抵不住离得远。柯伊伯带是太阳系内一块天体密集的圆盘状区域，这个区域的直径长达两百个天文单位，在这两百个天文单位内分布着大量的陨石与微星。但是在柯伊伯带区域内的所有的天体加起来，其质量也不过地球质量的十分之一，所以可想而知这个区域内天体的稀疏程度吧。因此旅行者一号想要撞上这些天体更是难上加难了，概率真的是堪比中**。

柯伊伯带目前旅行者一号的行进速度已经超越了太阳系的逃逸速度，太阳系内的任何天体都无法再捕捉到它，飞出太阳系也只是个时间问题，也许在数万年之后，他会到达半人马座比邻星，在那里它也许会被外行星或者恒星的引力所吸引从而发生坠毁，然后结束它辉煌的一生。

旅行者一号携带的人类文明但还有别的可能，它会一直在这个空旷无垠的宇宙中继续漂流，带着我们人类的痕迹不停的流浪，直到有一天它被另一个智慧文明所捕获，我们人类文明将会被宇宙知晓。

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