旅行者號的能源是什麼,它在飛行的過程中如何躲避其他星球的引力和障礙物?

licechen91

目前,已經發射升空41年的兩艘旅行者號無人探測器正在飛離太陽系,旅行者1號以17公里/秒的速度(相對於太陽)沿著蛇夫座方向飛去,旅行者2號以15.4公里/秒的速度(相對於太陽)沿著孔雀座方向飛去,它們都已經距離地球非常遙遠。

如果題主問的是旅行者號的動力來源是什麼,它們現在的飛行其實不需要動力,只要依靠慣性就行,因為在真空的太空中沒有阻力作用,它們只要克服太陽的引力束縛就行了。旅行者號探測器先用火箭加速到很高的速度,然後再借助木星和土星的強大引力進一步加速,直至最終達到太陽系的逃逸速度,這樣飛船就可以無動力飛出太陽系。

目前,旅者號探測器還與地球上的控制中心保持聯繫,探測器上的設備電源來自放射性同位素熱電機,該電機可以把放射性物質衰變所產生的熱能轉變為電能。據估計,旅行者號上的發電機還能再繼續工作多年,這已經大幅超出它們原本的設計壽命。此外,旅行者號探測器上還攜帶著軌道修正推進器,可用於調整探測器天線的朝向。

在旅行者號探測器發射之前,科學家就已經提前為它們設計好飛行路線,可以使它們在飛行過程中不會與其他行星相撞,並還能對行星進行探測。雖然太空中的小天體很多,但太空其實非常廣闊,旅行者號探測器撞上它們的幾率極低。只要給予足夠多的時間,這兩艘探測器將會安然無恙地飛出太陽系,它們將代表人類飛向茫茫宇宙之中。


火星一號


這是來自於一個遙遠的小世界的禮物。它是我們的聲音、我們的科學、我們的意志、我們的音樂、我們的思考和我們情感的象徵。我們正在努力地延續時日,期盼著能夠和你們共享時光。我們希望有朝一日解決了所有面臨的困難之後,能夠置身於銀河系文明世界的共同體中。這份信息將把我們的希望、我們的決心、我們的善意傳播在廣闊而又令人敬畏的宇宙中。

--1977年6月16日於白宮🎵


喜歡旅行者探測器的小夥伴們一定會記得,這段話是40年前美國太空總署(NASA)發射的旅行者探測器(Voyagr)上所攜帶的鍍金銅質唱片上,當年的美國總統吉米·卡特給外星人的致文。

從1977年到現在已經是40年的時間過去了,旅行者探測器1號仍然是以每秒16.5公里的速度,飛行在距離地球140個天文單位的宇宙空間中。

在我們的太陽系裡面,行星的軌道以及引力,成為了眾多飛行器難以衝出太陽系的障礙,然而在上個世紀的70年代中期,卻出現了一次難得的機會,太陽系行星的運行軌道恰到好處地為發射的飛行器讓開了一條路。於是,在那個時候的美國太空總署用了5年的時間,製造出了兩個相同的探測器,也即是今天的我們所常常提起的旅行者探測器1號和旅行者探測器2號,兩個探測器的重量均為722千克,之所以美國的太空總署製造出了兩個相同的探測器的原因在於:為了保證探測計劃能夠得以完美地進行。其中的一個探測器壞了,還有第二個探測器可以頂上,當然,如果不是當年的美國政府並不看好該項探測計劃,美國太空總署所爭取到的資金太少的話,估計今天的太空中,旅行者探測器也就不止是1號和2號了。


旅行者探測器2號比旅行者探測器1號早升空了半個月,於1977年8月20日上午在美國的卡納維拉爾角發射。相隔兩週後的9月5日,旅行者探測器1號被搭載在一枚泰坦3號E半人馬座火箭上發射,也順利升空了。發射上空後的兩個旅行者探測器圍繞著地球軌道運行,此刻它們的速度與地球公轉的速度相近,大概為36千米/秒,一切就緒後,探測器開始點火加速,大概是以42千米/秒的速度離開地球。為了成功地逃離太陽的引力作用,美國的太空總署一次性地給足了兩個探測器足夠強大的初始速度,也即是我們常常提起的“逃逸速度”。經過加速之後的兩個探測器達到了相應的逃逸速度,然後也就不再需要任何動力地飛行下去了,因為宇宙空間中沒有空氣阻力和重力的影響,任何的飛行器只要能夠成功地擺脫太陽的引力,都可以在不借助引擎動力的情況下飛離太陽系。當兩個旅行者探測器到達木星軌道附近的時候,由於太陽的引力,速度大概僅剩9千米/秒,在這個時候,旅行者探測器依靠木星的引力,從木星的邊上擦肩而過,將速度提升到了大概25千米/秒,利用這種反覆地在各個行星過上“打水漂”的方式來獲得加速力的方法,旅行者探測器1號終於在2012年8月25日成功地離開了太陽系,開啟了人類正式進入宇宙深空的旅程,而此刻的旅行者2號也正在行星的平面向南移動,再過幾年也要離開太陽系了。

為兩個旅行者探測器提供能源供應的,是兩個探測器上所各自搭載的一個核電池,事實上也就相當於一個小型的核反應堆,相關的運行原理如下:環238衰變成其他同位素釋放出熱量,能量源和一系列熱電偶相連,熱電偶通過把熱源和冷槽分開發電。鈈238的半衰期是87.7年,兩個旅行者探測器在獲得“逃逸速度”之後,都有一半能量剩餘,可以確保核心設備供電直至2036年,但是即使能量耗盡了,對於旅行者探測器的飛行也沒有太大的影響,旅行者探測器仍然會沿著它們的軌跡一直地飛行下去,遺憾的只是它們將再也無法傳送任何的信息回來。

由於旅行者探測器在太陽系內飛行的軌道是在它們被送上太空之前就已經被設計出來的,因此,基本上排除了任何與大型天體相撞的可能性。


拉拉酋長

答:旅行者1號使用的是核電池,一共兩顆“鈈放射性同位素電池”,隨著時間的流逝,核電池的輸出功率也有所減弱,預計到2025年,旅行者一號將失去所有動力。




旅行者一號在飛行過程中,無需有意去躲避任何障礙物。

因為按照旅行者一號的飛行路線,路線中沒有任何密集天體區域,而宇宙是相當空曠的。所以旅行者一號碰到障礙物的概率,幾乎和你買一注彩票,然後中二等獎的概率差不多。



旅行者一號在離開八大行星後,就不會再有加速過程,完全憑藉慣性在運行,目前旅行者一號的速度為17Km/s,已經超過了太陽系的逃逸速度,所以終有一天,旅行者1號會完全脫離太陽系,飛往無限深空。



按照目前的飛行路線,旅行者一號是在太陽系公轉的前方,預計7萬年後經過半人馬三星,最後朝著銀河系半人馬座星團方向飛去。

如果有可能,未來人類能發明曲速技術,說不定還能追趕上旅行者一號呢!



艾伯史密斯

知道如來佛的佛掌故事嗎?!如來對孫悟空說:你飛不出我的手掌,孫悟空不服,跳到如來手掌上一個筋斗飛到五座山腳下,以為到了天邊,於是在山腳下撒了泡尿做了個標記以證明自己到了天邊,就對如來說:我已經到了天邊,還在那裡做了個標記。如來說:臭🐒,你在我指間撒了一泡尿,敢說到了天邊,看我怎麼罰你。如來翻過手掌將悟空壓在了五行山下。這飛太陽系的故事幾乎是如來佛掌故事的翻版。😺😺


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