vv我心飛翔vv

太陽系是扁平的(僅按照八大行星的範圍來說)，但引力可不是扁平的啊，探測器無論向哪個方向飛行，都得耗費燃。

(重點在於發射探測器的目的，如果是要逃離太陽系，那麼至少得飛出半徑約一光年的奧爾特雲)

而且垂直向上飛燃料消耗的更快，要想和旅行者一號一樣飛出日球層(太陽風和星際物質的交界處)那是不可能的了，因為垂直向上只能依靠自身動力，而在黃道面裡面飛行，可以利用行星的引力彈弓效應來節省燃料，還能順便加速

旅行者一號就是這麼做的，所以它現在已經飛出了日球層。

此外還有一點，在黃道面內飛行，我們還能利用地球提供的初速度，大約每秒30公里。這可是很高的一個速度了，人類目前還沒有能飛這麼快的火箭。

可想而知，如果垂直於地球發射，飛不了多遠，還是得被太陽引力拽回來。

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賽先生科普

太陽系行星的軌道確實相對比較扁平，但「垂直飛出」會消耗更多的能量。而且如果你以奧爾特雲作為太陽系的邊緣的話，那太陽系也不是那麼扁平。

我們現在試圖飛出太陽系的航天器，例如旅行者系列、先驅者系列的飛行器，都是在行星軌道的這個大平面上飛行的。這並不是思維僵化，而是可以利用「引力彈弓」效應，加速飛船。使用更少的燃料，達到更高的速度。

引力彈弓效應可以用一個直觀的方式理解：你迎面向一輛飛馳而來的汽車扔一個網球，網球會被反彈回來。這時網球的速度是原先的速率加上汽車的速度。你沒有消耗更多的能量，但網球的速度卻大大增加了。

航天器利用引力彈弓效應時，當然不會直接撞到行星上，而是進入它的引力場，繞過半圈，以雙曲線的方式飛行。在飛離行星的時候，自己就獲得了更多的速度。

航天器常常利用火星、木星的引力來加速，可以靠很少的燃料就加速到足以脫離太陽引力的速度。

而如果垂直著飛出去，不光路上沒有可供加速的引力彈弓，而且也沒有什麼有意思的東西，一路幾乎都是真空。

章彥博

你不能以你的眼光去看整個太陽系呀！因為為了大家對整個太陽系能有更直觀性的感受，所以一般情況下，圖片中看起來整個太陽系好像是扁平的，事實情況不是這樣的。

太陽系各大行星的軌道

太陽系有八大行星，這八顆行星都圍著太陽不停運轉，我們稱之為公轉。而每顆行星公轉的軌道並不是水平的，而是與平面有夾角，只不過這個夾角確實比較小。

如果我們用萬有引力來想這個問題就會變得很簡單，萬有引力的作用是沒有方向的。可以說它就是以球形範圍的，不留死角的。所以只要你在太陽的球形範圍內，你都在太陽系。

所以太陽系不是扁平的，而是以太陽為中心的球形範圍才是太陽系。

為什麼不垂直太陽系平面發射飛行器？

我們好好想想飛行器發射的基本原則是什麼？那就是能省力就省力，如果我們垂直太陽系飛行就意味著飛行器需要完全抵抗太陽系的引力，且不說我們現在能否做到這一點，就算能做到也不用跟自己過不去吧。

但是如果我們就在地球上順著地球公轉軌道發射呢？要知道地球的軌道速度可達30公里每秒，藉助這一速度不就能大大降低飛行器發射難度嗎？

所以不垂直太陽系平面發射的原因，不是不可以而是更沒必要。

科學認識論

太陽系的範圍其實不是扁的，而是一個球體，所以探測器無論朝著哪個方向飛出太陽系，所要的飛行距離都是沒有任何區別的。

由於各大行星環繞太陽公轉的軌道平面夾角很小，行星看起來就像是在同一個平面上繞行太陽，所以太陽系經常會被誤認為是扁平的。但太陽的引力作用不只是在各大行星的軌道平面上，而是會作用於以太陽為中心的球形區域，各個方向都是均勻的。萬有引力定律表明，引力的大小隻取決於質量和距離，與方向無關。因此，從垂直於行星公轉軌道平面的方向飛出太陽系並不會縮短距離。

至於各大行星的公轉軌道平面幾乎共面的原因，這與太陽系的形成過程有關。最初的太陽系是一團星雲，後來中心發生引力坍縮，使得星雲逐漸扁平化，最終在原行星盤上形成了行星。

按照希爾球的範圍來計算，在距離太陽1至3光年的範圍內，其中的天體運動均是受到太陽引力的控制，這個球形範圍就是廣義的太陽系。正因如此，球殼狀的奧爾特雲包圍著整個太陽系，那裡分佈著大量早期太陽系天體。

事實上，如果從垂直於行星公轉軌道平面的方向飛出太陽系，探測器需要大量的能量，人類或許很難做到。地球繞太陽公轉，軌道速度每秒可達30公里。如果沿著地球軌道平面發射探測器，就能利用地球的軌道速度，從而大大降低飛出太陽系所需的能量。

通過理論計算可知，從地球軌道飛出太陽系的逃逸速度為42公里/秒，但利用地球軌道速度之後，逃逸速度將會降為16.7公里/秒（因為需要考慮到地球引力作用）。另外，沿著地球軌道平面飛行還能飛到太陽系的巨行星附近，可以對它們進行探測，並順便利用它們的強大引力來為探測器加速。

火星一號

這個是我們整個太陽系圍著銀河中心公轉的圖，直接明瞭

gofalien

太陽系運轉方式。

金玉滿堂文玩

先上一張圖:太陽系的真實情況。看到這個圖你就會明白，其實太陽系不是我們想象中的扁平狀，而是立體螺旋運動，走過的路線如彈簧一般。太陽攜帶著圍繞他的小兄弟們一起圍繞銀河系中心旋轉。

種花的小兔

從網上的資料圖片中可以看到太陽系的八大行星大體上都處於黃道面上，大體上呈現出星盤狀的結構。但這並不意味著太陽系就是一個圓盤形，我們對於太陽系的定義有很多種，都是隨著人類對於太陽系的逐漸認識而改變。最初我們認為八大行星就是太陽系的全部，直到柯伊伯帶作為太陽系的邊界，再到太陽風的作用範圍，再到太陽引力的作用範圍，最後就是認為太陽系外圍的奧爾特雲是太陽系的邊界。太陽系的範圍是一個半徑大約為一光年的球體。

我們發射探測器並僅僅是為了讓它飛出太陽系而已，例如上個世紀七十年代發射的旅行者一號，現在已經飛到距離我們二百多億公里之外。這一路上它除了探測木星、土星及它們的衛星外，還要藉助它們的引力彈弓效應進行加速。好逃脫太陽的束縛才能飛出太陽系。相對來說這更省燃料。

而如果垂直向上飛，在路徑上沒有天體可進行探測，同時還要大功率火箭進行推動，反而會更浪費燃料。並且現在也很難實現。

以上是我的回答，歡迎關注我們：科學黑洞，一起科學看世界！圖片來源網絡侵刪。

科學黑洞

答：地球公轉軌道基本在太陽系平面內，飛行器從太陽系平面飛出，可以大大節省燃料，而且還能利用其他大行星的引力彈弓效應加速。

第三宇宙速度原理

第二宇宙速度是v2=11.2km/s，表示從地球出發，只憑慣性逃離地球引力的最小初速度，需要注意的是，這個速度是相對於地球的。

如果我們根據萬有引力定律計算，可以得到在地球軌道處，逃離太陽引力的最小速度為：

v=√（2GM/r）=42.2km/s；

該速度是相對於太陽的，地球公轉速度大約是v0=29.8km/s，於是飛行器發射時可以利用地球的公轉速度，飛行器向地球公轉前方飛出，能大大減少燃料。

於是我們思考，飛行器剛好脫離地球引力後，獲得地球公轉速度v0=29.8km/s，要達到逃逸速度v=42.2km/s，還需要飛行器提供的速度為v1=v-v0=12.4km/s。

於是，我們可以計算出，飛行器從地球出發，要逃逸太陽引力的速度（第三宇宙速度）為：

v3=√(v1^2+v2^2)=√(12.4^2+11.2^2)=16.7km/s

這就是第三宇宙速度的來源，而且是相對於地球的速度。

垂直飛行

如果理解了第三宇宙速度的原理，那麼飛行器垂直於太陽系平面飛行的情況，就很容易分析了。

飛行器要垂直黃道平面發射，要達到相對於太陽的逃逸速度42.2km/s，那麼飛行器的發射速度v'，根據速度合成法則，很容易估計出：

v’=√(42.2^2+29.8^2+11.2^2)=52.9km/s；