旅行者一号为什么要穿越行星轨道飞出太阳系?

Question

如题所述

Answer 1

1. 宇宙弹弓效应是利用行星的引力来加速航天器，通过进入紧密的轨道并在行星的引力作用下被甩出，从而获得额外的速度。
2. 这种加速方式相对于行星的速度变化极小，但对航天器来说却是显著的。通过一系列精心计算的轨道，航天器可以在太阳系内像行驶在星际高速公路上一样快速前进。
3. 旅行者一号在飞越太阳系内其他行星时，通过调整轨道，巧妙地利用了行星的引力弹弓效应来加速。
4. 恰当的轨道安排可以使航天器通过多次引力弹弓加速，最终达到极高的速度，旅行者一号因此获得了巨大的动能，这超过了其火箭推进的动能。
5. 在经历数次引力弹弓加速后，航天器通常能够达到足够的速度，从而永远地沿着一个方向直线飞行。
6. 当航天器的速度超过第三宇宙速度时，它就能够逃离太阳系。第三宇宙速度是基于航天器逃离太阳所需的离心力和太阳引力计算得出的，大约为16.7公里/秒。
7. 旅行者一号的速度已经超过了第三宇宙速度，达到了大约17.043公里/秒，这意味着它已经脱离了太阳系的引力束缚。
8. 旅行者一号获得第三宇宙速度所需的动力主要来自于发射时的火箭发动机推力和地球的惯性力。
9. 发射后，旅行者一号携带了少量燃料用于进一步的速度提升和轨道改变。
10. 旅行者号的设计利用了太阳系行星大约176年一次的理想几何排列，这使得它能够通过少量的燃料修正航道，而大部分时间依靠行星的引力和惯性进行加速。
11. 旅行者一号的主要动力来源是三块放射性同位素温差发电机，这些发电机通过放射性衰变产生电能，即使在远离太阳的情况下也能继续工作。
12. 科学家预计，旅行者1号将在2025年耗尽其电能。之后，它将继续依靠惯性飞行，携带地球的信息向下一个恒星系前进，但将无法返回。