为什么旅行者1号越靠近太阳系边缘速度越慢?

九龙天脊

旅行者一号自1977年发射至今已经过了41年,现在它在太阳系的边缘,预计10年左右可以飞出太阳系。

目前认为旅行者一号距离太阳130个天文单位(一个天文单位为日地距离1.5亿公里),也就是说它现在距离太阳约为195亿公里。飞了四十年了,照理说旅行者一号应该飞出太阳系了吧,难道我们的太阳系有这么大?其实吧,太阳系的具体直径目前还没有明确的定义,一般认为太阳系直径300亿公里,仅有0.003光年,而旅行者一号飞了四十年也只不过飞了0.002光年的距离。是不是很吃惊?感觉到人类的渺小了吧!

目前它的速度已经超越了第三宇宙速度(16.7㎞/s),据2010年公布的一次数据中显示,它的速度为17.8㎞/s,也就是说按照这个速度下去的话它是能够飞出太阳系的。


旅行者一号是怎么能有如此高的速度呢?首先在地面上通过火箭发射将其送去太空,后来在经过木星和土星的时候先后两次通过引力弹弓效应加速,现在速度已经达到了第三宇宙速度。

但是,现在它的情况是再也不能获得加速了,反而是它的速度会一点一点变慢。这主要来自于太阳引力的影响,这么远的距离,地球和太阳系的其它行星对它的引力已经可以小到忽略不计了,但是太阳的引力就不一样了,太阳的质量比太阳系的其它行星的大得多,所以即使旅行者一号离太阳这么远,太阳对它的引力还是存在的,这个力的作用就是使它的速度变慢,束缚它逃离太阳系。而且只要它在太阳系,这个力的作用就一直存在,使它的速度一点一点降低。


其次就是太空中物质对它的影响了。太空并不是完全的真空,也会有少量的灰尘和气体,这些杂质对于旅行者一号的阻碍作用虽然小但是却是一直都存在的,长久下去也会使它的速度降下来。虽然说现在它并不需要达到第三宇宙速度就可以飞出太阳系,但是确实最近发现它的速度正在变慢,似乎除了太阳引力之外还有某种未知的约束力扯住它,这也我们所猜测的暗物质可能存在的一个表征。

还有值得一提的就是现在又发现太阳系的直径可能远远超乎我们的想象,如果以太阳的引力作用范围来定义太阳系的直径的话,其直径将会达到一光年左右,这样一来的话旅行者一号或许还需要几万年的时间才能够飞出太阳系了。


镜像宇宙

什么神秘原因我不知道,但旅行者1号越靠近太阳系边缘速度越慢,这是很正常的。

如上图,如果从地球发射的航天器是前往水星的,那么,其速度是越来越快的,因为它是向着太阳的方向飞行,太阳一直在拉扯着它。

比如前往水星的“信使号”,其到达水星时,速度很大,没法切入水星轨道,最后,信使号是多次飞越水星,利用引力助推给信使号减速,直到减少到一定程度,它才环绕水星运行,并正式进入工作。


同理,如果我们的飞行器是作“背离”太阳方向飞行,比如旅行者1号,那么由于太阳引力的作用,它的速度也是不断变慢的。

但旅行者1号巧妙地使用了木星和土星的引力助推,使其得到两次很大的加速,所以其有足够的速度离开太阳系。


在地球上,我们只考虑地球引力给航天器带来的影响,但远离地球后,基本上就没地球什么事了,只有太阳的引力在作用。

旅行者1号做背离太阳的方向运行,理应受到太阳的引力拉扯,所以其速度是一个不断减慢的过程。

距离太阳越近,减速作用越明显,反之,越是距离太阳越远,减速作用越小,但甭管再怎么小,这种拉扯一直存在,即使旅行者1号再飞100年后也是如此。


至于什么,太阳系边缘存在什么“尘埃云”,这导致旅行者1号减速,这多半是想多了。

太阳系边缘的空间属于超超真空,外空间是会有些粒子,尘埃,但1立方米的体积内也就存在五六粒“尘埃”,它对旅行者1号的影响可忽略不计。


寒木钓萌

旅行者1号经过运载火箭从地球发射而产生的速度,以及内太阳系行星的引力弹弓加速,达到逃离地球引力束缚的速度。在经过土星的引力加速后,其速度完全超过了逃出太阳引力束缚的第三宇宙速度,并以高于第三宇宙速度的速度向太阳系黄道面上方飞去。旅行者1号是人类发射的探测器中飞行距离最远、飞行速度最快的探测器,目前认为旅行者1号距离太阳约200亿公里,速度约为17.8公里每秒。


然而,随着太阳系外层空间几乎不再有可以提供引力加速的天体,旅行者1号的飞行速度将不再会提高,反而持续降低。主要原因是太阳引力的减速,旅行者1号距地球约198亿公里,受到的地球的引力束缚已经微乎其微,可以忽略不计,但太阳产生的引力要比地球产生的引力大的多。尽管探测器距离太阳越远,受到的太阳引力的束缚作用越小,但这种束缚的作用不会间断而长期存在,其积累作用对旅行者1号的速度会带来很大的损失;

另一方面,旅行者1号已经不再可能通过任何手段提高速度,所以它的速度只会减小不会增大或者维持稳定。其次,由于星际空间并不是完全的真空,有大量的原子、分子、尘埃颗粒等星际物质,尽管它们的密度非常低,仅在局部区域具有较高的密度,但是它们对探测器的碰撞摩擦减速作用就像引力束缚作用一样,是持续存在的,因而旅行者1号将更进一步受到微小的减速作用。


川陀太空

旅行者1号是美国宇航局在1977年发射的探测器,它在1979年和1980年相继拍下了木星和土星的照片,还观测到了木星上美丽的极光,2012年5月旅行者1号已经飞到了太阳系的边缘,它也是目前距离人类最远的人造飞行器。

旅行者1号的速度实际上是越来越慢的,很多有神论者就开始怀疑,难道是太阳边缘有神秘的力量在阻止人类文明的前行?这个问题不难解释,我在地球上垂直向上扔一块石头,石头在到达最高点之前的速度肯定是越来越慢的吧,这种现象难道是有某种神秘的力量在阻止石头运动吗?道理是一样的,石头受到引力和阻力才会减速,而旅行者一号在太空几乎没有空气阻力,它受到最大的阻力就是太阳对它的引力,所以旅行者一号的速度变慢不是很正常的吗?如果不存在天体的引力,那么航天器在太空飞行是不需要发动机持续提供动力的,只需要一个初速度就可以一直飞行下去。旅行者一号是没有持续提供动力的,那么在受到太阳系内太阳和其它天体对它的引力情况下,越远离太阳系速度就是越来越慢,和扔石头是一个道理,动能和势能相互转换而已。

旅行者一号需要有足够的动能才可以克服太阳的引力,自身提供的推进力能源就算完全耗尽都不足以抵抗太阳的引力,这样速度会越来越慢,不可能飞出太阳系的。在实际的操作中旅行者一号是经过了木星和土星的引力弹弓,在速度降低的时候,被木星和土星吸引,然后被引力甩出去,这样旅行者一号就可以获得足够的动能继续前进。

目前旅行者一号飞行的速度是17.8千米每秒,略微超过了第三宇宙速度16.8千米每秒,可以完全飞出太阳系,但是实际上太阳系并不是人类所认为的八大行星加上柯伊伯带那么简单,太阳系的边界非常非常大。

旅行者一号通过等离子体密度探测器来探测太阳系边缘的太阳风里的等离子体密度,如果太阳风里的等离子体密度已经非常小了,那就可以认为已经彻底脱离了太阳系,但是旅行者一号的等离子体密度探测器在经过土星的时候坏了,目前无法准确地测定旅行者一号的具体位置。但是目前公认的是旅行者一号已经脱离了日球层顶,飞出了太阳系,来到了星际空间,带着人类文明继续向前进。


科学薛定谔的猫

是的,旅行者1号越靠近太阳系边缘速度越慢。虽然科学家坚信宇宙中一定存在于人类一样的高等生命,然而目前已知的宇宙区域还未发现任何踪迹,要说神秘力量阻止人类探索宇宙,显得有点证据不足。

那么是什么原因导致旅行者1号速度越来越慢呢?复杂问题简单化,我们不妨从高中物理知识中寻找答案。

牛顿在1687年发现万有引力,他说任何物体之间都存在引力,这个力的大小与物体质量成正比,与距离平方成反比。根据这一物理学定律,旅行者1号在飞离太阳系的过程中,也会与太阳之间存在引力,受力方向指向太阳。同时,飞行器要飞行,必然要受到背向太阳的牵引力。简单考虑,假设旅行者1号只受到这两个力,那么在开始阶段牵引力大于引力,才能使得旅行者1号向着宇宙方向进发。我们知道,物体受到的合力F=ma,m表示物体质量,a表示加速度。加速度方向与合外力方向相同。牵引力大于太阳引力时,加速度背向太阳,飞行器速度越来越快。达到某一速度,降低牵引力以减小消耗,可保持匀速前进。如果再减小牵引力,则会出现向太阳的加速度,这时飞行器就会出现减速现象。这也就解释了为什么越靠近太阳系边缘速度越慢。

其实,在旅行者1号旅行过程中,并非这么简单的启动发动机闷头往外飞,其获取牵引力更多的是靠着引力弹弓的效应,不然也没有那么多的燃料供飞船飞出太阳系。不光太阳对飞船有引力,太阳系中的行星对其也有引力,引力弹弓就是利用行星重力场带来的飞船加速。借用行星对飞行器的引力将它甩向下一个目标,把行星当做一个助推器,不断地把旅行者1号甩向太阳系边缘。实际上,旅行者1号在旅行经过木星、土星等“大”行星时,获得了两次较大程度的加速,足够维持飞行。随着太阳系边缘行星的减少,对飞行器的推力也降低,使得太阳引力超过了牵引力,从而出现我们开头论述的那种现象,旅行者1号速度不断减慢。


留白说

越慢那就对了呀,你从地面向上抛出一枚石子,石子离地面越远,速度就越小。这是动能和势能相互转化的结果。

旅行者到了太阳系边缘,引力势能增大,动能就会减小,故越慢。


刁博


造物主20曹黎明

引力干涉,微观干涉

太阳系与银河系之间的关系,关键是指物质之间的复杂运动关系,抓住相互联系的是引力子和微观粒子之间的关系,抓住了这二个方面一切问题迎刃而解了。物质和能量是同时存在的,依据太阳是一个整体,太阳整体变成了能量球,能量矢向是离心的,太阳光,太阳的引力子都是离心的,毫无疑问是直线传播射向远方的。银河系中心体发射射线和引力子也是离心远去的。成员星与中心体双方引力子,微观粒子球面散射相互碰撞,这种碰撞是从相互作用力最强处起步的,在作用的双方,你推我让,你退我进,最后在势均力敌的地方划分势力范围,成了自然而然的干涉运动。太阳的微观粒子是光子,由天体存在的质量决定。依据银河系中心体银核质量巨大,得微观粒子属于高频射线粒子,干涉的结果,

太阳被压缩在一定的范围之内,压缩在两个边缘交界处,双方引力,微观粒子矢量在太阳被压缩范围边缘处干涉力最大,处于零反映状态。 边缘处对运动速度的 影响 双方天体的引力子,微观粒子在干涉方面是不停止的,干涉处在客观上就成了运动时的阻力,虽然计算结果阻力量不大,但对飞行体要冲出太阳系大范围需要漫长的时间,对速度的影响就明显了,客观上减速了四分之一,就是有干涉存在也不能否定冲不出太阳系。在地球上,光波推力是微小的,但时间漫长了也就有所改变,最后就明显了。特高频射线的推力又大于光子的推力,推力时间短了不明显,对漫长时间而言就变大了。太阳光子,引力子形成的推力远大于地球上产生的光子推力;银核引力子,射线产生的推力又远大于太阳引力子和光子的推力。在太阳系边缘处依据客观上有干涉存在,在干涉处就有能量放出,亳无疑问放出的能量必会变成可见光。


兰天196926837

太阳系有防护罩,通过旋转进行共振放大才能脱离太阳系的囚牢,才能转移到任何一点上。

每当我们抬头仰望星空,都会被天空中那些璀璨闪亮的星星所包容,于是,我们神往于地球之外的太空。宇宙深处究竟都有什么?是梦寐以求的天堂,还是黑暗而死寂的虚无?

古人认为天外是神仙居住的地方,那里拥有一切,美丽至极。直到人类第一次冲破地球的阻力,遨游与深邃奥渺的太空,才认识到幻想总是美好的。1961年4月12日,前苏联宇航员加加林乘东方1号飞船升空,历时108分钟,代表人类首次进入太空。从此,人类便开启了太空探索的旅程,可是随着探索的深入,一些太空中的怪事逐渐的被披露了出来,其中,有些信息不免令人震惊,乃至恐慌!例如,在太空竟然看不见一颗星星,举目远望,一片漆黑。有些事情可能会使人怀疑自我的存在,但无论如何,的确是太空的真相!

此后,1969年,美国人阿姆斯特朗登月,NASA似乎隐藏了月球最诡异的秘密。探测活动表明,在月球上大多数地区很难看到太阳系外的星星,使用天文望远镜也完全看不到,更没有什么银河。星星到哪里去了?银河到哪里去了?

2004年,美国宇航局专家发现,先驱者10号和11号两部太阳系探测器在飞到太阳系边缘之后,突然发生了异常的减速现象!似乎有种神秘物质在阻碍飞行器冲破。实际上,真相往往只掌握在少数人的手里。尼古拉.特斯拉曾经做出过一个伟大的预言:“太阳系有防护罩,通过旋转进行共振放大才能脱离太阳系的囚牢,才能转移到任何一点上。”

时下全世界的射电望远镜都在追踪到达太阳系边缘的宇宙飞船,因为美国政府把进入120亿公里的宇宙飞船都列入机密,或谎称不再追踪,对外则全报假资料。从美国宇航局发射的这么多探测器来看,也无法在宇宙中发现星星的影子,银河系的影子。直至现在,前卫的科学家得出的结论就是,太阳系有一个巨大的壳,与地球大气层互为成像关系。然而,两者的焦距究竟在哪?小伙伴们,你们知道吗!想知道吗!


读闻世界

确实有什么的力量在阻止旅行者1号阻止旅行者1号飞出太阳系,而这股力量就来自太阳本身。

首先,太阳之大,超乎想象,其体积和质量超过了绝大多数的主序期的恒星。是主序期的恒星里十足的巨人。

其次,太阳系之大,同样超乎想象,除了内部的4个类地行星,和外部的4个巨型类木行星之外,还有冥王星所处的柯伊伯带,以及更遥远的太阳圈和遥不可及的奥尔特云。

再者,太阳的引力影响之远,同样超乎想象,太阳依靠其巨大的引力控制着控制着大大小小数以亿计的天体。引力影响半径约为一光年。

换句话说,旅行者一号到目前为止,依然受太阳强大引力的影响。而它要彻底摆脱太阳的引力,需要飞出距离太阳约一光年的奥尔特云,以目前旅行者1号的速度,还需要飞行约1.7万年。也可以说旅行者1号是飞不出太阳系的。

尽管随着距离的增加,来自太阳的引力会越来越弱,但弱不等于没有,而目前旅行者1号以及没有了任何动力,完全依靠惯性飞向宇宙深处。其自带的同位素电池,最多可以提供到2025年前的电力。目前,旅行者1号上的大部分仪器已经停止工作了。2025年以后,旅行者1号上的电力将无法提供任何一个仪器工作了,届时,地球将彻底与旅行者1号失去联系,而它将孤独的继续超太阳系最边缘的奥尔特云飞去。



也就是说,失去动力的旅行者1号,将受到太阳引力的持续影响。后果就是旅行者1号会越飞越慢。至于最终结果,就不得而知了。

但无论旅行者1号的结局如何,地球都不会知道了,因为2025年后,地球就再也联系不到它了。


分享到:


相關文章: