在上世紀(jì)的70年代,是人類探索太空的鼎盛時(shí)期,在這期間人類曾向各大行星發(fā)射無人探測器,其中最讓人矚目的便是著名的旅行者一號(hào)探測器。
1977年9月5日,旅行者一號(hào)探測器在美國佛羅里達(dá)的卡納維拉爾角基地發(fā)射升空,自發(fā)射升空之后便在太空中孤獨(dú)的飛行,如今已經(jīng)飛行了長達(dá)46年,距離地球更是達(dá)到了230億公里,也因此成為了迄今為止人類飛行最遠(yuǎn)的人造探測器,目前正向著太陽系外飛去。
(資料圖)
說到這里或許很多人有所疑問,旅行者一號(hào)探測器為什么可以飛行如此之久,并且還能夠擺脫太陽的引力束縛,它究竟依靠的什么動(dòng)力呢?
我們都知道牛頓的萬有引力,它告訴我們物體之間會(huì)相互吸引,其引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。
也就是說物體質(zhì)量越大引力就越強(qiáng),反之質(zhì)量越小引力就越弱。而當(dāng)我們要想擺脫一個(gè)天體的引力時(shí)就必須要有一個(gè)速度,這個(gè)速度就是逃逸速度。
逃逸速度同樣取決于星球的質(zhì)量,星球質(zhì)量大逃逸速度就高,星球質(zhì)量小逃逸速度就小。比如太陽是我們太陽系中最大的天體,其逃逸速度就達(dá)到了617千米每秒。
不過在地球上就無需此速度,因?yàn)榈厍蚓嚯x太陽較遠(yuǎn),引力也相對(duì)較弱,所以若想在地球上使表面物體掙脫太陽的引力束縛,只需要它的初速度大于或等于16.7km/s,也就是我們第三宇宙速度。
而旅行者一號(hào)在發(fā)射時(shí),其實(shí)所攜帶的燃料極其有限,這一點(diǎn)燃料不足以擺脫太陽的引力,事實(shí)上早在1980年旅行者一號(hào)便徹底失去了動(dòng)力,但他依然能夠一直飛行,其實(shí)依靠是行星引力彈弓效應(yīng)加速。
所謂引力彈弓效應(yīng)就是利用行星的引力來給探測器進(jìn)行加速,將它甩向下一個(gè)目標(biāo)。
我們知道當(dāng)探測器在接近行星時(shí),會(huì)被該行星的引力所吸引,由于行星在不停的公轉(zhuǎn),其速度達(dá)到了每小時(shí)上萬公里,而探測器在離開該行星時(shí)候,將會(huì)獲得該行星的公轉(zhuǎn)速度,從而達(dá)到加速度作用,就相當(dāng)于把行星當(dāng)作“引力助推器”,像彈弓一樣將它彈出去。
旅行者一號(hào)探測器便是利用了這種方式,它先后通過木星以及土星進(jìn)行了引力彈弓效應(yīng)加速,從而使得速度達(dá)到了每秒17千米,因此才能夠擺脫了太陽的引力束縛,向著太陽系外飛去,并且在慣性下可以一直保持下去。
不過旅行者一號(hào)要想飛出太陽系還需要很長的一段時(shí)間,因?yàn)槲覀兲栂档陌霃街辽儆?光年左右,也就是9.46萬億公里。
這意味著以目前的速度,旅行者一號(hào)最少需要上萬年的時(shí)間才能離開我們的太陽系,然后前往到其他恒星系。
關(guān)鍵詞:
質(zhì)檢
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