旅行者1号为什么能避开柯伊伯带密集的小行星碎片飞出太阳系?

如题所述

“旅行者一号”是人类最早的深空探测器之一,于1977年9月5日发射,在1979年3月访问过木星,并在1980年11月利用土星的引力弹弓,飞离了黄道面,面向星辰大海,飞向太阳系的边缘。在新视野号之前,旅行者一号保持着人类制造的最快的飞行器记录。






其实,在旅行者一号发射之后,很多人就怀有担心和疑问,在飞往木星的途中,能不能躲过火星和木星之间的小行星带,毕竟那里有数量众多的小行星。当然,现在我们是知道,旅行者一号毫无阻碍的通过了小行星带。
对于小行星带,在很多人的印象中应该是充满了大大小小的,看着很密集的小行星,但这只是一些影音作品或一些图片给我们的一个印象错觉。我们知道,这个小行星带主要介于火星与木星的轨道之间,其范围大约在2.17-3.64天文单位,宽度大约5亿公里,比地球到太阳的距离大的多。
如果只从网卡的图片看给人的感觉就是密密麻麻的一片,但实际上远没有我们想象中的那么密集。太阳系看似热闹,但也是极其空旷的,不管大小天体,轨道相对稳定下来以后,它们之间都会有很大的一个“安全距离”,虽然小行星带的天体数量巨大,约为50万到100万颗,但它们“占据”的空间更大,根据一些数据的计算结果,小行星带的小行星的平局距离超过百万公里,要知道,地月之间的距离也不过38万公里。像旅行者一号这样的大小不超过十米的探测器穿越这个小行星带,如果不是提前设定好目标小行星,其相遇的概率比太平洋上两艘小船随机碰到一起还要低。










而柯伊伯带则是一个猜想的小行星密集带,但这个地带的界限和大小现在还没有统一的界定,目前认为是距离太阳30~55个天文单位的范围内,如果按照这个范围定义柯伊伯带的话,那么旅行者一号早已“安全”飞越过这片区域了。如果按照55个天文单位计算,柯伊伯带的边界距离太阳约82.5亿公里,而截止到2019年6月7日,旅行者一号已经距离太阳218.17亿公里了,目前正以相对太阳17千米/秒的速度飞离太阳系。








柯伊伯带与小行星带有点类似,但其范围要比小行星带大得多,如果按距离太阳30~55个天文单位来看,柯伊伯带的宽度是小行星带的20多倍,并且,柯伊伯带不同于火星与木星之间的小行星带的天体。





但是,也有一部分科学家认为柯伊伯带的范围应该更大,可以从50个天文单位一直延伸到500个天文单位(750亿公里),这样看的话,旅行者一号要飞出柯伊伯带的话还得需要100多年。

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第1个回答  2020-09-18

旅行者1号是人类最早飞出太阳系的一艘无人探测器,是人类的使者,上面带有人类的信息和地球坐标,在以后亿万年的漫漫征程中将忠诚而孤独的飞往银河系中心。旅行者1号的命运牵挂着很多人,它能够躲过柯伊伯带小行星碎片的撞击吗,能安全飞出太阳系吗?我们一起来关心一下这个问题。其实从某种意义上来说,旅行者1号早就飞出柯伊伯带了,或者说飞出柯伊伯带最浓密的小行星区域了。

现在旅行者1号完全没有了动力,既不能助推,也无法调整姿态,只是凭惯性和既定路线向前飞着。但旅行者1号还剩下一点点电力,可以向地球自动发回一些信息,诸如飞行的速度、与我们的距离、星际粒子的密度等等。人类已经无法控制它,因为人类发出的信息即使经过深空网络,20小时后到达了它那里,它也已经筋疲力尽,无力处理和回复了。

到了2020年,旅行者1号将开始关闭各种科学实验仪器,2025年能量将消耗殆尽,没有电力供应任何单一仪器工作了,成为一个自由漂流的探测器。旅行者1号没有既定目标,但有既定航向。它会朝半人马座a星飞去,距离我们最近的比邻星有4.22光年,按照旅行者1号现在每秒钟17公里的速度,如果不出意外,将在7万4千4百年后经过那里,然后再继续向前飞去,飞往银河系中心。

柯伊伯带是一个科学家猜想的小行星密集带,这个带的厚度和界限目前没有明确的定义,一般认为在距太阳30个天文单位延伸到55个天文单位。

如果是这样一种定义,旅行者1号早就飞过了这个区域了。55个天文单位等于82.5亿公里。刚刚(2019年6月7日14时左右)在NASA网站上截屏(见上图),不断跳动着的数据表明,这艘1977年9月5日离开地球家园的无人探测器,现在距离太阳218.17亿公里,相对离开速度为17公里;距离地球216.93亿公里,相对离开速度为每秒32.7公里。

如果按上述柯伊伯带范围,旅行者1号早就飞出几个柯伊伯带了。

第2个回答  2019-08-07
因为旅行者1号有着精密的轨道设计。
第3个回答  2019-08-07
柯伊伯带是一个科学家猜想的小行星密集带,这个带的厚度和界限目前没有明确的定义,一般认为在距太阳30个天文单位延伸到55个天文单位
第4个回答  2019-08-07
因为特殊的设定,所以会避开
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