银河系是盘状的,深空卫星的发射方向为什么不采用和银河系垂直的方式进行发射?

如题所述

      太阳系的行星分布是近似扁平的,这是由于形成行星的星盘扁平化而形成的,但太阳系的范围其实取决于太阳的引力范围,而引力是没有方向性的,所以人类的探测器垂直向上飞并不能早点飞出太阳系。

     人类只是为了更直观的探究太阳系天体而把太阳系模型做成了一个星盘状,在现在的太阳系模型以及科普图中,太阳系就像是一圈一圈的波纹一样呈现扁平状,但这个模型应该在最外围加上一个包裹太阳系的奥尔特云。

      人类发射探测器的最初目的是尽可能的探测太阳系的行星,并且借助大行星的引力弹弓效应进行加速从而达到太阳系的逃逸速度,如果不计成本的垂直向上飞,首先就无法利用大行星的引力弹弓效应加速,这样一来就需要探测器自带能源,不仅费时费力而且耗资巨大。

      太阳系是个球状,我们差不多处于球的最中心,平着飞在探测各大行星的同时还可以免费加速,竖着飞不但看不到各大行星,而且还要自带能源。,所以探测器无论朝着哪个方向飞出太阳系,所要的飞行距离都是没有任何区别的。

       由于各大行星环绕太阳公转的轨道平面夹角很小,行星看起来就像是在同一个平面上绕行太阳,所以太阳系经常会被误认为是扁平的。但太阳的引力作用不只是在各大行星的轨道平面上,而是会作用于以太阳为中心的球形区域,各个方向都是均匀的。万有引力定律表明,引力的大小只取决于质量和距离,与方向无关。因此,从垂直于行星公转轨道平面的方向飞出太阳系并不会缩短距离。

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第1个回答  2019-09-04

就这个问题,我们先就深空探测器进行一下分析:

其实人类发射的深空探测器,比如旅行者一、二号,还有先驱者10、11号,都是和银河系平面有一个夹角的。

目前人类发射的所有深空探测器,考虑的都是太阳系内的影响,无需考虑银河系引力的影响;所以深空探测器的飞行路线,基本都在黄道平面内。


而银河系平面和黄道平面,本身就存在大约60度的夹角,所以这些探测器在银河系内看来,与银河系平面是存在夹角的。

这些探测器在银河系的参考系中,大约以120km/s的速度飞行,在银河系内太阳位置的逃逸速度约240km/s,所以这些探测器是飞不出银河系的,最终还是会被银河系的引力拉回银面上来。

之所以人类发射的所有深空探测器,基本都在黄道平面内运行,没有垂直于黄道平面的,原因主要有两点:

(1)探测器在黄道平面内运行,发射时就可以借助地球的公转速度29.8km/s,能大大降低火箭发射燃料;

(2)在黄道平面内飞行的探测器,还可以借助大行星的引力弹弓效应进行加速,也能大大降低火箭发射燃料;

正是因为以上两点原因,使得深空探测器都是在黄道平面内飞行;假如要垂直于黄道平面飞出太阳系,那么发射时所需的燃料,是在黄道平面内飞行的十多倍。

比如下图,就是旅行者二号,利用了四颗行星(木星、土星、天王星、海王星)进行引力加速后的效果。

好啦!我的内容就到这里,希望可以对你有所帮助!

第2个回答  2019-09-05
这些探测器在银河系内看来,与银河系平面是存在夹角的。
第3个回答  2019-09-05
这些探测器是飞不出银河系的,最终还是会被银河系的引力拉回银面上来。
第4个回答  2019-09-04
因为垂直的方式不好发射啊
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