為什麼旅行者1號越靠近太陽系邊緣速度越慢?

九龍天脊

旅行者一號自1977年發射至今已經過了41年,現在它在太陽系的邊緣,預計10年左右可以飛出太陽系。

目前認為旅行者一號距離太陽130個天文單位(一個天文單位為日地距離1.5億公里),也就是說它現在距離太陽約為195億公里。飛了四十年了,照理說旅行者一號應該飛出太陽系了吧,難道我們的太陽系有這麼大?其實吧,太陽系的具體直徑目前還沒有明確的定義,一般認為太陽系直徑300億公里,僅有0.003光年,而旅行者一號飛了四十年也只不過飛了0.002光年的距離。是不是很吃驚?感覺到人類的渺小了吧!

目前它的速度已經超越了第三宇宙速度(16.7㎞/s),據2010年公佈的一次數據中顯示,它的速度為17.8㎞/s,也就是說按照這個速度下去的話它是能夠飛出太陽系的。


旅行者一號是怎麼能有如此高的速度呢?首先在地面上通過火箭發射將其送去太空,後來在經過木星和土星的時候先後兩次通過引力彈弓效應加速,現在速度已經達到了第三宇宙速度。

但是,現在它的情況是再也不能獲得加速了,反而是它的速度會一點一點變慢。這主要來自於太陽引力的影響,這麼遠的距離,地球和太陽系的其它行星對它的引力已經可以小到忽略不計了,但是太陽的引力就不一樣了,太陽的質量比太陽系的其它行星的大得多,所以即使旅行者一號離太陽這麼遠,太陽對它的引力還是存在的,這個力的作用就是使它的速度變慢,束縛它逃離太陽系。而且只要它在太陽系,這個力的作用就一直存在,使它的速度一點一點降低。


其次就是太空中物質對它的影響了。太空並不是完全的真空,也會有少量的灰塵和氣體,這些雜質對於旅行者一號的阻礙作用雖然小但是卻是一直都存在的,長久下去也會使它的速度降下來。雖然說現在它並不需要達到第三宇宙速度就可以飛出太陽系,但是確實最近發現它的速度正在變慢,似乎除了太陽引力之外還有某種未知的約束力扯住它,這也我們所猜測的暗物質可能存在的一個表徵。

還有值得一提的就是現在又發現太陽系的直徑可能遠遠超乎我們的想象,如果以太陽的引力作用範圍來定義太陽系的直徑的話,其直徑將會達到一光年左右,這樣一來的話旅行者一號或許還需要幾萬年的時間才能夠飛出太陽系了。


鏡像宇宙

什麼神秘原因我不知道,但旅行者1號越靠近太陽系邊緣速度越慢,這是很正常的。

如上圖,如果從地球發射的航天器是前往水星的,那麼,其速度是越來越快的,因為它是向著太陽的方向飛行,太陽一直在拉扯著它。

比如前往水星的“信使號”,其到達水星時,速度很大,沒法切入水星軌道,最後,信使號是多次飛越水星,利用引力助推給信使號減速,直到減少到一定程度,它才環繞水星運行,並正式進入工作。


同理,如果我們的飛行器是作“背離”太陽方向飛行,比如旅行者1號,那麼由於太陽引力的作用,它的速度也是不斷變慢的。

但旅行者1號巧妙地使用了木星和土星的引力助推,使其得到兩次很大的加速,所以其有足夠的速度離開太陽系。


在地球上,我們只考慮地球引力給航天器帶來的影響,但遠離地球后,基本上就沒地球什麼事了,只有太陽的引力在作用。

旅行者1號做背離太陽的方向運行,理應受到太陽的引力拉扯,所以其速度是一個不斷減慢的過程。

距離太陽越近,減速作用越明顯,反之,越是距離太陽越遠,減速作用越小,但甭管再怎麼小,這種拉扯一直存在,即使旅行者1號再飛100年後也是如此。


至於什麼,太陽系邊緣存在什麼“塵埃雲”,這導致旅行者1號減速,這多半是想多了。

太陽系邊緣的空間屬於超超真空,外空間是會有些粒子,塵埃,但1立方米的體積內也就存在五六粒“塵埃”,它對旅行者1號的影響可忽略不計。


寒木釣萌

旅行者1號經過運載火箭從地球發射而產生的速度,以及內太陽系行星的引力彈弓加速,達到逃離地球引力束縛的速度。在經過土星的引力加速後,其速度完全超過了逃出太陽引力束縛的第三宇宙速度,並以高於第三宇宙速度的速度向太陽系黃道面上方飛去。旅行者1號是人類發射的探測器中飛行距離最遠、飛行速度最快的探測器,目前認為旅行者1號距離太陽約200億公里,速度約為17.8公里每秒。


然而,隨著太陽系外層空間幾乎不再有可以提供引力加速的天體,旅行者1號的飛行速度將不再會提高,反而持續降低。主要原因是太陽引力的減速,旅行者1號距地球約198億公里,受到的地球的引力束縛已經微乎其微,可以忽略不計,但太陽產生的引力要比地球產生的引力大的多。儘管探測器距離太陽越遠,受到的太陽引力的束縛作用越小,但這種束縛的作用不會間斷而長期存在,其積累作用對旅行者1號的速度會帶來很大的損失;

另一方面,旅行者1號已經不再可能通過任何手段提高速度,所以它的速度只會減小不會增大或者維持穩定。其次,由於星際空間並不是完全的真空,有大量的原子、分子、塵埃顆粒等星際物質,儘管它們的密度非常低,僅在局部區域具有較高的密度,但是它們對探測器的碰撞摩擦減速作用就像引力束縛作用一樣,是持續存在的,因而旅行者1號將更進一步受到微小的減速作用。


川陀太空

旅行者1號是美國宇航局在1977年發射的探測器,它在1979年和1980年相繼拍下了木星和土星的照片,還觀測到了木星上美麗的極光,2012年5月旅行者1號已經飛到了太陽系的邊緣,它也是目前距離人類最遠的人造飛行器。

旅行者1號的速度實際上是越來越慢的,很多有神論者就開始懷疑,難道是太陽邊緣有神秘的力量在阻止人類文明的前行?這個問題不難解釋,我在地球上垂直向上扔一塊石頭,石頭在到達最高點之前的速度肯定是越來越慢的吧,這種現象難道是有某種神秘的力量在阻止石頭運動嗎?道理是一樣的,石頭受到引力和阻力才會減速,而旅行者一號在太空幾乎沒有空氣阻力,它受到最大的阻力就是太陽對它的引力,所以旅行者一號的速度變慢不是很正常的嗎?如果不存在天體的引力,那麼航天器在太空飛行是不需要發動機持續提供動力的,只需要一個初速度就可以一直飛行下去。旅行者一號是沒有持續提供動力的,那麼在受到太陽系內太陽和其它天體對它的引力情況下,越遠離太陽系速度就是越來越慢,和扔石頭是一個道理,動能和勢能相互轉換而已。

旅行者一號需要有足夠的動能才可以克服太陽的引力,自身提供的推進力能源就算完全耗盡都不足以抵抗太陽的引力,這樣速度會越來越慢,不可能飛出太陽系的。在實際的操作中旅行者一號是經過了木星和土星的引力彈弓,在速度降低的時候,被木星和土星吸引,然後被引力甩出去,這樣旅行者一號就可以獲得足夠的動能繼續前進。

目前旅行者一號飛行的速度是17.8千米每秒,略微超過了第三宇宙速度16.8千米每秒,可以完全飛出太陽系,但是實際上太陽系並不是人類所認為的八大行星加上柯伊伯帶那麼簡單,太陽系的邊界非常非常大。

旅行者一號通過等離子體密度探測器來探測太陽系邊緣的太陽風裡的等離子體密度,如果太陽風裡的等離子體密度已經非常小了,那就可以認為已經徹底脫離了太陽系,但是旅行者一號的等離子體密度探測器在經過土星的時候壞了,目前無法準確地測定旅行者一號的具體位置。但是目前公認的是旅行者一號已經脫離了日球層頂,飛出了太陽系,來到了星際空間,帶著人類文明繼續向前進。


科學薛定諤的貓

是的,旅行者1號越靠近太陽系邊緣速度越慢。雖然科學家堅信宇宙中一定存在於人類一樣的高等生命,然而目前已知的宇宙區域還未發現任何蹤跡,要說神秘力量阻止人類探索宇宙,顯得有點證據不足。

那麼是什麼原因導致旅行者1號速度越來越慢呢?複雜問題簡單化,我們不妨從高中物理知識中尋找答案。

牛頓在1687年發現萬有引力,他說任何物體之間都存在引力,這個力的大小與物體質量成正比,與距離平方成反比。根據這一物理學定律,旅行者1號在飛離太陽系的過程中,也會與太陽之間存在引力,受力方向指向太陽。同時,飛行器要飛行,必然要受到背向太陽的牽引力。簡單考慮,假設旅行者1號只受到這兩個力,那麼在開始階段牽引力大於引力,才能使得旅行者1號向著宇宙方向進發。我們知道,物體受到的合力F=ma,m表示物體質量,a表示加速度。加速度方向與合外力方向相同。牽引力大於太陽引力時,加速度背向太陽,飛行器速度越來越快。達到某一速度,降低牽引力以減小消耗,可保持勻速前進。如果再減小牽引力,則會出現向太陽的加速度,這時飛行器就會出現減速現象。這也就解釋了為什麼越靠近太陽系邊緣速度越慢。

其實,在旅行者1號旅行過程中,並非這麼簡單的啟動發動機悶頭往外飛,其獲取牽引力更多的是靠著引力彈弓的效應,不然也沒有那麼多的燃料供飛船飛出太陽系。不光太陽對飛船有引力,太陽系中的行星對其也有引力,引力彈弓就是利用行星重力場帶來的飛船加速。借用行星對飛行器的引力將它甩向下一個目標,把行星當做一個助推器,不斷地把旅行者1號甩向太陽系邊緣。實際上,旅行者1號在旅行經過木星、土星等“大”行星時,獲得了兩次較大程度的加速,足夠維持飛行。隨著太陽系邊緣行星的減少,對飛行器的推力也降低,使得太陽引力超過了牽引力,從而出現我們開頭論述的那種現象,旅行者1號速度不斷減慢。


留白說

越慢那就對了呀,你從地面向上拋出一枚石子,石子離地面越遠,速度就越小。這是動能和勢能相互轉化的結果。

旅行者到了太陽系邊緣,引力勢能增大,動能就會減小,故越慢。


刁博


造物主20曹黎明

引力干涉,微觀干涉

太陽系與銀河系之間的關係,關鍵是指物質之間的複雜運動關係,抓住相互聯繫的是引力子和微觀粒子之間的關係,抓住了這二個方面一切問題迎刃而解了。物質和能量是同時存在的,依據太陽是一個整體,太陽整體變成了能量球,能量矢向是離心的,太陽光,太陽的引力子都是離心的,毫無疑問是直線傳播射向遠方的。銀河系中心體發射射線和引力子也是離心遠去的。成員星與中心體雙方引力子,微觀粒子球面散射相互碰撞,這種碰撞是從相互作用力最強處起步的,在作用的雙方,你推我讓,你退我進,最後在勢均力敵的地方劃分勢力範圍,成了自然而然的干涉運動。太陽的微觀粒子是光子,由天體存在的質量決定。依據銀河系中心體銀核質量巨大,得微觀粒子屬於高頻射線粒子,干涉的結果,

太陽被壓縮在一定的範圍之內,壓縮在兩個邊緣交界處,雙方引力,微觀粒子矢量在太陽被壓縮範圍邊緣處干涉力最大,處於零反映狀態。 邊緣處對運動速度的 影響 雙方天體的引力子,微觀粒子在干涉方面是不停止的,干涉處在客觀上就成了運動時的阻力,雖然計算結果阻力量不大,但對飛行體要衝出太陽系大範圍需要漫長的時間,對速度的影響就明顯了,客觀上減速了四分之一,就是有干涉存在也不能否定衝不出太陽系。在地球上,光波推力是微小的,但時間漫長了也就有所改變,最後就明顯了。特高頻射線的推力又大於光子的推力,推力時間短了不明顯,對漫長時間而言就變大了。太陽光子,引力子形成的推力遠大於地球上產生的光子推力;銀核引力子,射線產生的推力又遠大於太陽引力子和光子的推力。在太陽系邊緣處依據客觀上有干涉存在,在干涉處就有能量放出,亳無疑問放出的能量必會變成可見光。


蘭天196926837

太陽系有防護罩,通過旋轉進行共振放大才能脫離太陽系的囚牢,才能轉移到任何一點上。

每當我們抬頭仰望星空,都會被天空中那些璀璨閃亮的星星所包容,於是,我們神往於地球之外的太空。宇宙深處究竟都有什麼?是夢寐以求的天堂,還是黑暗而死寂的虛無?

古人認為天外是神仙居住的地方,那裡擁有一切,美麗至極。直到人類第一次衝破地球的阻力,遨遊與深邃奧渺的太空,才認識到幻想總是美好的。1961年4月12日,前蘇聯宇航員加加林乘東方1號飛船升空,歷時108分鐘,代表人類首次進入太空。從此,人類便開啟了太空探索的旅程,可是隨著探索的深入,一些太空中的怪事逐漸的被披露了出來,其中,有些信息不免令人震驚,乃至恐慌!例如,在太空竟然看不見一顆星星,舉目遠望,一片漆黑。有些事情可能會使人懷疑自我的存在,但無論如何,的確是太空的真相!

此後,1969年,美國人阿姆斯特朗登月,NASA似乎隱藏了月球最詭異的秘密。探測活動表明,在月球上大多數地區很難看到太陽系外的星星,使用天文望遠鏡也完全看不到,更沒有什麼銀河。星星到哪裡去了?銀河到哪裡去了?

2004年,美國宇航局專家發現,先驅者10號和11號兩部太陽系探測器在飛到太陽系邊緣之後,突然發生了異常的減速現象!似乎有種神秘物質在阻礙飛行器衝破。實際上,真相往往只掌握在少數人的手裡。尼古拉.特斯拉曾經做出過一個偉大的預言:“太陽系有防護罩,通過旋轉進行共振放大才能脫離太陽系的囚牢,才能轉移到任何一點上。”

時下全世界的射電望遠鏡都在追蹤到達太陽系邊緣的宇宙飛船,因為美國政府把進入120億公里的宇宙飛船都列入機密,或謊稱不再追蹤,對外則全報假資料。從美國宇航局發射的這麼多探測器來看,也無法在宇宙中發現星星的影子,銀河系的影子。直至現在,前衛的科學家得出的結論就是,太陽系有一個巨大的殼,與地球大氣層互為成像關係。然而,兩者的焦距究竟在哪?小夥伴們,你們知道嗎!想知道嗎!


讀聞世界

確實有什麼的力量在阻止旅行者1號阻止旅行者1號飛出太陽系,而這股力量就來自太陽本身。

首先,太陽之大,超乎想象,其體積和質量超過了絕大多數的主序期的恆星。是主序期的恆星裡十足的巨人。

其次,太陽系之大,同樣超乎想象,除了內部的4個類地行星,和外部的4個巨型類木行星之外,還有冥王星所處的柯伊伯帶,以及更遙遠的太陽圈和遙不可及的奧爾特雲。

再者,太陽的引力影響之遠,同樣超乎想象,太陽依靠其巨大的引力控制著控制著大大小小數以億計的天體。引力影響半徑約為一光年。

換句話說,旅行者一號到目前為止,依然受太陽強大引力的影響。而它要徹底擺脫太陽的引力,需要飛出距離太陽約一光年的奧爾特雲,以目前旅行者1號的速度,還需要飛行約1.7萬年。也可以說旅行者1號是飛不出太陽系的。

儘管隨著距離的增加,來自太陽的引力會越來越弱,但弱不等於沒有,而目前旅行者1號以及沒有了任何動力,完全依靠慣性飛向宇宙深處。其自帶的同位素電池,最多可以提供到2025年前的電力。目前,旅行者1號上的大部分儀器已經停止工作了。2025年以後,旅行者1號上的電力將無法提供任何一個儀器工作了,屆時,地球將徹底與旅行者1號失去聯繫,而它將孤獨的繼續超太陽系最邊緣的奧爾特雲飛去。



也就是說,失去動力的旅行者1號,將受到太陽引力的持續影響。後果就是旅行者1號會越飛越慢。至於最終結果,就不得而知了。

但無論旅行者1號的結局如何,地球都不會知道了,因為2025年後,地球就再也聯繫不到它了。


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