美國的旅行者一號已經飛出地球40多年了,爲什麼沒有被其他天體捕獲或者撞上小行星?

西洋參情滿天下


簡單來說,宇宙空間非常非常的空曠,只要事先設計好旅行者1號的飛行線路,保證它不會撞上行星,那麼,探測器與其他天體相撞的可能性極小。

在發射之前,旅行者1號的大致飛行路徑已經被設計好。通過把旅行者1號加速到足夠快的速度,它能近距離飛掠兩顆氣態巨行星(木星和土星)而不被它們的引力捕獲。並且旅行者1號還能利用兩顆氣態巨行星的引力彈弓效應進行加速,從而超過擺脫太陽系所需的逃逸速度。

只要避開行星,旅行者1號與諸如小行星這樣的小型天體發生碰撞的可能性很小,因為太空實在太廣闊了。哪怕大如太陽這樣的恆星,它在宇宙中的存在仍然是微不足道的。要知道,太陽的直徑為140萬公里,而與太陽最近的恆星(比鄰星)遠在40萬億公里之外。雖然太陽系中有不少的小行星密集區域,比如小行星帶、柯伊伯帶,但小行星之間的距離仍然非常遙遠,旅行者1號幾乎不會撞上它們。

四十多年過去了,旅行者1號還在太空中飛行。在未來,旅行者1號會依靠慣性以兩億多年的公轉週期持續繞行銀河系,因為它在浩瀚的空間中撞擊其他天體的概率很低。


火星一號


美國的旅行者一號已經飛出地球40多年了,為什麼沒有被其他天體捕獲或者撞上小行星?

旅行者一號是1977年9月5日發射的,於1979年3月掠過木星,並在1980年11月接近土星時,藉助了土星的引力彈弓,離開了黃道面,直接飛向了茫茫的宇宙空間,由於其並沒有過多的造訪土星以後的行星,因此它是最快離開太陽系並且在新視野之前保持了速度最快的飛行器記錄!

無一例外,這些探測器將穿過小行星帶,在各位的印象中,小行星帶應該是一個密密麻麻天體的區域,再不濟也是下圖這樣的:

穿過如此密度區域的小行星帶,怎麼的也得給旅行者配個AI來避開這些在太陽軌道上高速運行的小行星嘛,其實完全不用擔心,旅行者除了出發前設置的軌道來利用行星引力彈弓加速外,根本就沒有考慮過這些小行星的不期而遇,並不是因為旅行者可以自動避開這些天體,而是即使在小行星帶,各個天體的之間的平均距離都在50萬千米以上,這個距離相當於地月平均距離的1.5倍以上,而旅行者只有不到十米的尺寸,想要撞上一個都必須不斷調整軌道啊.......甚至比連續中十次六合彩頭獎還要難!!

這是木星與火星之間的小行星帶天體運行示意圖,看的你眼暈吧,但大家要知道這個外圈木星的軌道直徑約為16億千米,所以你可以想象一下這個一個多大的圓,上面這些小行星根本就不足以形成威脅!

因此所有從地球上出發的飛行器,除非去造訪某個小行星,否則幾乎是不用考慮的,當然對一些比較大型的天體仍然會有一些考慮!旅行者在2010年公佈的速度是17.8KM/S,我們來看看可能會被太陽系的那個天體俘獲!

旅行者經過的大型天體是木星和土星:

木星的逃逸速度為:59.5 千米/秒

土星的逃逸速度為:35.5 千米/秒

這兩個天體都有潛力俘獲旅行者1號,不過旅行者早已在其實當的距離內經過並且利用了他們的引力彈弓給自己免費加了一次速,而且在經過土星附近時還利用了土星的引力離開了黃道面,從此之後旅行者未來再也不會碰上太陽系裡任何一顆行星,只會距離黃道面越來越遠,它真正的方向是跟黃道面夾角62度左右的銀河系銀道面方向

未來它將在7.36萬年後經過半人馬座南門二(即比鄰星)附近,但並不會被其俘獲......


星辰大海路上的種花家


旅行者1號於1977年9月5日在美國佛羅里達發射升空,至今已經41年過去了。是目前人類飛行最遠的航天器了,現在距離我們大約140個天文單位(日地平均距離,大約1.5億公里)。

這麼長的時間、這麼長的距離為什麼沒有被其他天體捕獲或者撞上小行星?

對於這個問題我們可能有一個誤區,在一些影像或者圖像中我們可能看到過密集的小行星群,在太陽系內主要介於火星和木星軌道之間,大約是在2.17-3.64天文單位範圍之內。看著圖片可能給我們的第一感覺就是密密麻麻的一片,但實際上並沒有我們想象中的那麼密集。宇宙是極其空曠的,各個天體之間會有很大的“安全距離”的,非官方數據顯示小行星帶中小行星的平局距離超過百萬公里,地球周長才4萬多公里。可想而知旅行者一號撞上小行星的概率比中彩票的概率低多了。

按照官方之前公佈的速度,旅行者1號現在是17.062公里/秒,已經超過第三宇宙速度16.7公里/秒。這個速度連太陽都束縛不了它了,至少在太陽系它不會被任何的天體捕獲。

但是在以後的日子裡並不排除它被其它天體捕獲的可能。但是這個以後可能是千年、萬年後甚至更久之後了。


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