vv我心飞翔vv

太阳系是扁平的(仅按照八大行星的范围来说)，但引力可不是扁平的啊，探测器无论向哪个方向飞行，都得耗费燃。

(重点在于发射探测器的目的，如果是要逃离太阳系，那么至少得飞出半径约一光年的奥尔特云)

而且垂直向上飞燃料消耗的更快，要想和旅行者一号一样飞出日球层(太阳风和星际物质的交界处)那是不可能的了，因为垂直向上只能依靠自身动力，而在黄道面里面飞行，可以利用行星的引力弹弓效应来节省燃料，还能顺便加速

旅行者一号就是这么做的，所以它现在已经飞出了日球层。

此外还有一点，在黄道面内飞行，我们还能利用地球提供的初速度，大约每秒30公里。这可是很高的一个速度了，人类目前还没有能飞这么快的火箭。

可想而知，如果垂直于地球发射，飞不了多远，还是得被太阳引力拽回来。

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赛先生科普

太阳系行星的轨道确实相对比较扁平，但「垂直飞出」会消耗更多的能量。而且如果你以奥尔特云作为太阳系的边缘的话，那太阳系也不是那么扁平。

我们现在试图飞出太阳系的航天器，例如旅行者系列、先驱者系列的飞行器，都是在行星轨道的这个大平面上飞行的。这并不是思维僵化，而是可以利用「引力弹弓」效应，加速飞船。使用更少的燃料，达到更高的速度。

引力弹弓效应可以用一个直观的方式理解：你迎面向一辆飞驰而来的汽车扔一个网球，网球会被反弹回来。这时网球的速度是原先的速率加上汽车的速度。你没有消耗更多的能量，但网球的速度却大大增加了。

航天器利用引力弹弓效应时，当然不会直接撞到行星上，而是进入它的引力场，绕过半圈，以双曲线的方式飞行。在飞离行星的时候，自己就获得了更多的速度。

航天器常常利用火星、木星的引力来加速，可以靠很少的燃料就加速到足以脱离太阳引力的速度。

而如果垂直着飞出去，不光路上没有可供加速的引力弹弓，而且也没有什么有意思的东西，一路几乎都是真空。

章彦博

你不能以你的眼光去看整个太阳系呀！因为为了大家对整个太阳系能有更直观性的感受，所以一般情况下，图片中看起来整个太阳系好像是扁平的，事实情况不是这样的。

太阳系各大行星的轨道

太阳系有八大行星，这八颗行星都围着太阳不停运转，我们称之为公转。而每颗行星公转的轨道并不是水平的，而是与平面有夹角，只不过这个夹角确实比较小。

如果我们用万有引力来想这个问题就会变得很简单，万有引力的作用是没有方向的。可以说它就是以球形范围的，不留死角的。所以只要你在太阳的球形范围内，你都在太阳系。

所以太阳系不是扁平的，而是以太阳为中心的球形范围才是太阳系。

为什么不垂直太阳系平面发射飞行器？

我们好好想想飞行器发射的基本原则是什么？那就是能省力就省力，如果我们垂直太阳系飞行就意味着飞行器需要完全抵抗太阳系的引力，且不说我们现在能否做到这一点，就算能做到也不用跟自己过不去吧。

但是如果我们就在地球上顺着地球公转轨道发射呢？要知道地球的轨道速度可达30公里每秒，借助这一速度不就能大大降低飞行器发射难度吗？

所以不垂直太阳系平面发射的原因，不是不可以而是更没必要。

科学认识论

太阳系的范围其实不是扁的，而是一个球体，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。

至于各大行星的公转轨道平面几乎共面的原因，这与太阳系的形成过程有关。最初的太阳系是一团星云，后来中心发生引力坍缩，使得星云逐渐扁平化，最终在原行星盘上形成了行星。

按照希尔球的范围来计算，在距离太阳1至3光年的范围内，其中的天体运动均是受到太阳引力的控制，这个球形范围就是广义的太阳系。正因如此，球壳状的奥尔特云包围着整个太阳系，那里分布着大量早期太阳系天体。

事实上，如果从垂直于行星公转轨道平面的方向飞出太阳系，探测器需要大量的能量，人类或许很难做到。地球绕太阳公转，轨道速度每秒可达30公里。如果沿着地球轨道平面发射探测器，就能利用地球的轨道速度，从而大大降低飞出太阳系所需的能量。

通过理论计算可知，从地球轨道飞出太阳系的逃逸速度为42公里/秒，但利用地球轨道速度之后，逃逸速度将会降为16.7公里/秒（因为需要考虑到地球引力作用）。另外，沿着地球轨道平面飞行还能飞到太阳系的巨行星附近，可以对它们进行探测，并顺便利用它们的强大引力来为探测器加速。

火星一号

这个是我们整个太阳系围着银河中心公转的图，直接明了

gofalien

太阳系运转方式。

金玉满堂文玩

先上一张图:太阳系的真实情况。看到这个图你就会明白，其实太阳系不是我们想象中的扁平状，而是立体螺旋运动，走过的路线如弹簧一般。太阳携带着围绕他的小兄弟们一起围绕银河系中心旋转。

种花的小兔

从网上的资料图片中可以看到太阳系的八大行星大体上都处于黄道面上，大体上呈现出星盘状的结构。但这并不意味着太阳系就是一个圆盘形，我们对于太阳系的定义有很多种，都是随着人类对于太阳系的逐渐认识而改变。最初我们认为八大行星就是太阳系的全部，直到柯伊伯带作为太阳系的边界，再到太阳风的作用范围，再到太阳引力的作用范围，最后就是认为太阳系外围的奥尔特云是太阳系的边界。太阳系的范围是一个半径大约为一光年的球体。

我们发射探测器并仅仅是为了让它飞出太阳系而已，例如上个世纪七十年代发射的旅行者一号，现在已经飞到距离我们二百多亿公里之外。这一路上它除了探测木星、土星及它们的卫星外，还要借助它们的引力弹弓效应进行加速。好逃脱太阳的束缚才能飞出太阳系。相对来说这更省燃料。

而如果垂直向上飞，在路径上没有天体可进行探测，同时还要大功率火箭进行推动，反而会更浪费燃料。并且现在也很难实现。

以上是我的回答，欢迎关注我们：科学黑洞，一起科学看世界！图片来源网络侵删。

科学黑洞

答：地球公转轨道基本在太阳系平面内，飞行器从太阳系平面飞出，可以大大节省燃料，而且还能利用其他大行星的引力弹弓效应加速。

第三宇宙速度原理

第二宇宙速度是v2=11.2km/s，表示从地球出发，只凭惯性逃离地球引力的最小初速度，需要注意的是，这个速度是相对于地球的。

如果我们根据万有引力定律计算，可以得到在地球轨道处，逃离太阳引力的最小速度为：

v=√（2GM/r）=42.2km/s；

该速度是相对于太阳的，地球公转速度大约是v0=29.8km/s，于是飞行器发射时可以利用地球的公转速度，飞行器向地球公转前方飞出，能大大减少燃料。

于是我们思考，飞行器刚好脱离地球引力后，获得地球公转速度v0=29.8km/s，要达到逃逸速度v=42.2km/s，还需要飞行器提供的速度为v1=v-v0=12.4km/s。

于是，我们可以计算出，飞行器从地球出发，要逃逸太阳引力的速度（第三宇宙速度）为：

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

这就是第三宇宙速度的来源，而且是相对于地球的速度。

垂直飞行

如果理解了第三宇宙速度的原理，那么飞行器垂直于太阳系平面飞行的情况，就很容易分析了。

飞行器要垂直黄道平面发射，要达到相对于太阳的逃逸速度42.2km/s，那么飞行器的发射速度v'，根据速度合成法则，很容易估计出：

v’=√(42.2^2+29.8^2+11.2^2)=52.9km/s；