来自探测器旅行者1号的自述:探测器为什么不垂直飞出太阳系?

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哈喽!各位朋友们大家好!猜得到我是谁吗?说到这儿,我得先自我介绍一下,朋友们才能知道我是谁呀。我是旅行者1号太阳系空间探测器,1977年9月5日,我从地球出发,向着广袤无垠的宇宙空间前进。时间过得真快,转眼间,已经过了43年了,我已经飞行了216亿公里。这216亿公里的路程可不简单啊。在1979年至1980年11月,我飞向木星和土星这两个大行星时,为它们拍下了多张详细的照片。我还看到了木星大气层的极光,那是木星磁场和太阳风相互作用的结果。我将照片和数据传回地球,帮助地球上的朋友们更加了解太阳系的行星。现在,我已经飞行到了太阳系的边缘。这里指的太阳系边缘是柯伊伯带附近,事实上,距离太阳一光年之外的奥尔特星云,我需要更加漫长的时间才能飞行到那里。

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现在是2020年了,再过5年左右,我所拥有的电能将会耗尽,那时候,地球上的朋友们和我之间就彻底不能取得联系了。可是,我永远不会忘记你们的。我还携带了一张地球名片,它由镀金铝板制成,上面记有地球上朋友们的信息,包括50多种不同语言的问候,115张照片影像、27首世界知名歌曲等。它可以在我这里保存10亿年之久。希望在未来的某一天,我若遇到了外星文明,他们可以通过这张名片得知地球朋友们的善意的问候。

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有的朋友们问我:“太阳系的行星运行轨道都基本上在同一个平面上,你为什么不垂直飞行呢?这样不就能很快飞出太阳系啦?”其实,我们不能这样做,也做不到。

首先,我们离开地球去宇宙空间,任务是为了探测各个天体,而不是仅仅为了飞出太阳系。在太阳系“上下”,没有什么天体存在。如果我们在这种什么都没有的寂静空间里飞行,是毫无意义和价值的。第二,判断是否已经离开太阳系的标准是,看是不是已经脱离了太阳的引力范围。而不是单纯的离太阳的远近。由于太阳的引力范围并不是在一个平面上,而是各个方向的。所以,我即使真的垂直飞行,也不能很快出太阳系。再说了,前面也提到,太阳系的真正边缘有奥尔特星云包围着,所以,太阳系也不是真正的“扁平状”。

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最后一个原因是比较重要的。我们的寿命是有限制的,所携带的燃料电力动能等也有限。如果想要飞行得更远,探测到距离地球更远的天体,就要借助经途行星的引力,形成引力弹弓效应,飞行速度获得提升。当年我经过木星和土星时,它们的引力就得以助我一臂之力,让我的飞行速度增加,飞向更遥远的前方。

不明白的朋友们,现在是不是知道我们为什么不“垂直”飞行了呢?

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