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影視作品中，我們常看到太陽系、銀河系的縮略圖，它們通常被描繪成扁平的圓盤形，然而，現實生活中，當某個國家發射太空探測器，比如著名的旅行者號時，卻都是朝著盤子的邊緣，
為什麼不垂直往上飛呢？
道理其實非常簡單，首先，太陽系中的天體分佈雖然無序，但確實是都聚集在地球黃道面附近，從黃道面上空看起來，就像一個不大規則的圓盤。
然而，探測器在飛行時，無論朝哪個方向，都會受到來自太陽的萬有引力，在當時的條件下，既沒有電發動機，也沒有太陽風帆，由於技術受限，旅行者號根本沒有足夠的燃料，用來擺脫太陽引力。
但是，聰明的科學家們很快又找到了解決方法，那就是“引力彈弓”。
顧名思義，這個方法就是利用各大行星的引力作助力，把探測器像彈弓一樣射出去，就像漫威大電影裡，雷神上天前，總要先甩一甩手裡的錘子一樣，這麼做不僅酷炫，還能省不少力，
唯一的缺點，是路程要比原來的多出很多。
事實上，許多衛星在地球上發射時，都會選擇靠近黃道面的位置，目的就是利用地球自轉附加的慣性，和引力彈弓有著異曲同工的作用，正所謂動力不夠，慣性來湊。
科學家在天文探索方面的發明與應用，凝聚著人類文明智慧的結晶，讓人不得不服~
找靚機科普號
地球之外哪有那麼多王法？當然也是可以的呀！
只是…………
人類目前還很弱，垂直往上飛的話，就佔不到其他行星便宜了，另外就是無法一窺其他行星的那些個小秘密。
而如果不能給其他行星拍幾張寫真，還要多花錢（也不知多花錢能不能辦到），那麼你說，旅行者1號還有什麼用？能審批通過嗎？
反正我是不會批准的。
八大行星與太陽大小比較，地球在哪兒？圖片來自Lsmpascal。
藉助其他行星的力量，以便讓自己獲得加速，這是引力助推。（上圖是飛船藉助地球的力量）
旅行者2號比旅行者1號更甚，所以，先以2號來舉例：
圖片來自張天蓉的博文（美國德州大學奧斯汀分校理論物理博士）
注意看上圖（可以放大圖片看），縱座標是飛行器相對太陽的速度，橫座標是飛行器飛過的距離AU（太陽到地球的距離）。
圖中紅色的線代表旅行者2號的速度變化圖，你會發現，從地球發射後，其速度一直在降低，因為有個東西在扯著它，這就是太陽引力。
但是，當它飛到木星，通過引力助推，從木星獲得一些動量後，其速度嘩的一下，就垂直上去了，就好像有主力在拉昇（股票用語），離開木星後，其速度又逐漸降低，後來，它來到土星，速度再次被拉昇，土星也是個大主力機構，同樣，來到天王星海王星，都被再次拉昇……
圖中綠色的線代表探索冥王星的“新地平線號”探測器，它只借助了一次木星的力量，然後就獲得了逃逸太陽系的速度。
上圖箭頭所指的那根藍線，代表不同的距離處，逃出太陽時所需要的最小速度。
可以看到，距離太陽越近，需要的逃逸速度就越大，而旅行者2號從地球發射後，其速度一直在太陽逃逸速度之下，也就是說，如果沒有木星、土星等兄弟拉一把，它終究還是跳不出太陽的手掌心。
但奇怪的是，新地平線號從發射離開地球后，其速度一直在逃逸速度之上，這是為何？因為它是有史以來以最快的發射速度離開地球的人造物體。
但即使如此，新地平線號也藉助了一次木星的引力拉扯，這才不至於後來降到逃逸速度之下。
圖片來自張天蓉的博文。
從上圖可以看到，旅行者1號只借助了木星和土星的引力助推，由於不再打算去天王星和海王星家借力，這傢伙馬上就翻臉不認人了，離開土星後，旅行者1號立即與太陽黃道分道揚鑣（不是橫著飛了），直接朝蛇夫座的方向前進，一直到今天也如此。
對了，上圖（b）中有一處錯誤，你能挑出來嗎？
寒木釣萌
之前看過一些類似的問題，比如「人造衛星為何不垂直向上飛」，那些問題的解答很容易——人造衛星並不是要脫離地球引力，所以向上飛不合算。到了旅行者一號的問題上，它本身就是要離開太陽系，所以看起似乎「垂直向上飛」還算是合理的選擇。
但是，這只是只考慮了旅行者1號自身推力時的結論。大家可能就會疑惑了，除了自身的推力，難道還有其他的推力嗎？這還真有，就是「引力彈弓」。
旅行者一號在飛行過程中，多次利用引力彈弓效應，大幅提高自身的速度，大大減少了能量的消耗。下面，我來解釋一下引力彈弓到底是什麼。
引力彈弓，用形象的語言來說，就是以一定速度「撞向」飛來的行星，然後發生了彈性碰撞，所以會以更快的速度離開。但是，旅行者一號如何與行星發生彈性碰撞呢？難道不會一頭扎進去，就灰飛煙滅了嗎？
其實，這裡的「碰撞」並不是嚴格的碰撞，而是一種近似。它是與引力勢能發生了碰撞。舉個例子，假設飛行器飛向木星，與木星速度相反。但是，這時我稍稍偏一點，就會進入木星的軌道，繞一圈之後，再從木星的軌道飛出。在這個過程中，動量一定守恆，兩個天體的動能也守恆。但是，木星由於被航天器的引力微微的拉了一點點，速度有了極其微小的減慢，而航天器的速度卻有了大幅的提升。這就是所謂的「引力彈弓效應」。之所以不垂直向上飛，就是因為「上面」並沒有什麼可以用來加速的行星。
章彥博
太陽系不是扁平的，只是各大行星基本上在黃道面附近運行。
旅行者為什麼要沿著黃道面飛行，而不是垂直向上飛行呢？
我覺得有以下幾個原因，可能不完全，但是這些因素還是有的。
1，旅行者的飛行目的
旅行者號探測器是外層星系空間探測器，由美國研製並建造，共發射兩顆。原名分別是“水手11號”和“水手12號” 。旅行者2號和旅行者1號分別於1977年8月20日和9月5日發射升空。這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。
擔負探測太陽系外圍行星的任務。所以如果垂直與黃道面發射，還上哪裡去探測太陽系外圍行星呢？直接找外星人玩去了！
2，燃料重量有限
旅行者號發射時，太空技術還沒有今天這樣成熟，再加上成本控制，它能攜帶的燃料有限，既沒有現在成熟的電發動機，也沒有太陽風帆之類的未來技術，所以需要靠一種“引力彈弓”的方式接力經過太陽系的各大行星，也就是先到一個行星，在行星周圍繞幾圈，把速度提上去，然後再擺脫行星才有力氣前往下一個行星，不知道是有沒有士力架，要是有的話其實給它吃上幾條估計也不用這麼費勁了。
3，地球在黃道面上自帶角動量
儘管地球的赤道和太陽黃道有20多度的交角，但是地球在黃道平面上的角動量分量還是大於垂直方向上的，所以向黃道面發射，探測器還是能借到一部分地球自帶的慣性的。
4，銀河系還算比較厚
銀河系平面和太陽黃道平面有60多度的交角，所以如果外星人來襲擊地球，想大劉等科幻作家說的那種，先攻擊天王星，木星，一步步再進攻地球的可能性比較小，更大概率來說，外星人會從銀河平面角度直接進攻地球，不用繞道去別的行星。
換句話說，如果旅行者的目的單純，只是向星際鄰居表明我們的存在的話，那實際上應該直接60度仰角發射，直接進入銀道平面，這樣被發現的機會遠遠超過沿黃道平面離開的概率。
但時候在銀盤還是有厚度的，而旅行者號那點可憐的小速度，幾千萬年也不見得能飛出銀河這個盤子，還是有一定的希望被其他文明發現，給他們帶去點驚喜的。
科幻直通車馮志剛
你想多了，首先太陽系就不是扁平的，扁平的說法只是以太陽為參照物來說的，而宇宙萬物沒有靜止的，當你跳出太陽系再看，你會發現其實太陽系就像螺旋前進的錐形，中間太陽拖著幾個小弟旋轉著前進。
zails0304
因為垂直向上飛，能航行的距離還沒有現在的遠，並且隨著燃料的耗盡，應該早就被太陽引力拽回來了。
說實話，我們能想到的情況，專家們也早已想過的。而且旅行者一號並不是用來測太陽系/厚度的探測器，它的任務是探測其他行星，後來才飛出太陽系的。
下面來說一說為什麼垂直飛，是不能飛出太陽系的原因
①前幾年新聞報道，旅行者一號已經飛出太陽系。但因為平時我們看扁平的太陽系模型看多了，就會很自然的以為：離開太陽系=穿過最遠行星軌道
但這是一個錯誤的觀點，從NASA的說法來看，穿越太陽系，是指穿過日球層，也就是太陽風能夠到達的最遠端。
很顯然，即便你垂直的飛到了眾星球的上方，但是你沒能飛出日球層，那麼你還是在太陽系內。
②下面就來講講，為什麼旅行者要橫向飛出太陽系？
首先引力是立體的，不論你向哪個方向，都需要克服引力做功，消耗能量消耗燃料。但是沿著行星飛有一個巨大的好處：可以利用引力彈弓效應。簡單來說，就是利用行星的引力為自己加速以及節省燃料。這樣一算，確實比垂直飛行要更加持久！
③垂直髮射需要更大的速度，因為中途沒有行星為你節省燃料和加速，那麼探測器需要在耗盡之前達到最低逃離太陽系的速度，以地面的發射速度來說，在出大氣層時速度要在50公里每秒以上（綜合地球公轉速度和第三宇宙速度）
但是很遺憾，這麼高的速度目前還達不到
綜上：所以要飛出太陽系的航天器，都不會選擇垂直飛行這條途徑！
期待您的點評和關注哦！
賽先生科普
上面的回答沒有一個在點子上。
旅行者一號飛出太陽系需要擺脫太陽引力。太陽系基本上確實是扁平的，但是不意味著太陽引力只在扁平的方向有，而是球形分佈的，距離一樣，引力一樣。這種情況下，為了節省燃料，科學家們想到一個技術，取名叫引力彈弓，就是利用大行星的引力來給旅行者一號加速。通過經過大行星的多次加速，旅行者一號具有了擺脫太陽引力的速度，才能飛出太陽系。如果不利用引力彈弓，旅行者一號的燃料根本不夠。
Pi清心健腦
這個問題我想一定有人這樣認為：
垂直飛就距離而言的確要比水平飛短不少，如果二者擁有相同的速度，講嚴謹一點這裡的速度都是相對太陽的速度，那麼垂直走能更快飛出太陽系。但問題來了，垂直方向沒有像木星土星一類引力強大的行星，飛行器只能靠自身燃料加速。那個漫威英雄打個比方，雷神飛的時候總是甩著錘子走，不是跳著飛，說明雷神的物理功底還是不錯的。
但是事實沒有這麼複雜，因為飛行器遠走他鄉，它的任務不僅僅是飛出太陽系，它還要負責測量太陽系中各個星體的數據，飛出太陽系僅僅是順道而已。恩，這個點要考，快圈出來。
其實旅行者1號測量出的太陽系厚度僅為0.5個天文單位（一個天文單位是地球到太陽的距離）這個數據應該是不算彗星軌道的，假設地球在厚度方向中點那隻要飛0.25個天文單位。同樣半徑我們不計算彗星軌道，算冥王星40個天文單位的距離。真要比誰更早飛出去感覺還真不好說。
uu208418262
首先，太陽系不是扁平的，之所以感覺太陽系是扁平的，是因為各大行星都是在黃道附近的一個夾角內平穩的運行。而另外一種連科學家都無法給出準確數字的天體--彗星，則調皮的多。各種黃道夾角運行的都有，它們的運行軌道還各種不固定。加上太陽系中兩個超級吸塵器--木星和土星的存在，很多彗星飛著飛著就沒了（如1994年撞了木星的蘇梅克-列維9號彗星就被撤編了）。比如著名的海爾-波普彗星（1994年曾飛臨地球，據推算其3600年公轉一週），就是以幾乎垂直於黃道的軌道運行的，也有人認為它是個跨星系運行的彗星，也許它再也回不來了。像哈雷彗星那樣按時打卡，正兒八經上班的彗星實在是少之又少。因此，太陽系的模型絕對不是餅或者鈸狀的，而是球狀的。而太陽系裡最多的星體就是彗星，數量可能以萬，十萬，百萬計，甚至更多。科學家至今無法給出準確的數字（鬼也不知道還有多少個海爾-波普樣的彗星正在靠近或者正在遠離！）。
旅行者一，二號所以沒有垂直向上飛，即是受當時的科技條件所限，也是帶有科學探索超遠距離行星的目的。因為以當時的條件，飛行器需要藉助於沿途行星的引力，把自己甩向太陽系的邊緣。這就是所謂的引力彈弓，說到引力彈弓，可能叫太空擺渡更確切一些。就是飛行器再運行過程中，被某個星體俘獲，成了其的衛星，當飛行器飛到最高點的時候，開啟發動機，將飛行器推倒更高的高度，如此往復，直至其速度足以擺脫這個星體的引力的時候，它就可以飛向下一個星體了。這樣做的好處，是即節省燃料，還可以近距離觀測某行星。而垂直太陽系發射的話，這些好處就都沒了，這方面的技術目前也是成熟的。只是沒意義。因為飛行器同樣受到太陽的引力，需要飛行和平飛一樣的距離，才能飛出太陽系。天天對著黑洞洞的宇宙，不知道要飛多久才能偶爾看到一顆彗星，至於外星系，那是幾萬年以後的事情了。雖然現在電推可以提供持續的加速度，但可以肯定的是，當海爾-波普彗星（1994年曾飛臨地球）再一次到達地球的時候，任何以現有技術製造的飛行器都不可能飛到半人馬座的南門二的姊妹星（比鄰星-距離太陽系最近的恆星，距離地球4光年，光到比鄰星比到南門二近一個月。它們是雙恆星體系。）。
遊子天涯君莫問
因為旅行者號想要飛出太陽系，必須藉助各大行星的引力，利用數百年才出現一次的窗口時間，像接力一樣從一個行星飛躍到另一個行星，最後飛出太陽系。單單靠旅行者號自己的動力是達不到能夠逃出太陽系的逃逸速度的，人類還沒有那麼大的能力，即使能達到也非常不經濟，需要耗費更多的燃料也就是金錢。
