太陽系是扁平的,人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系?

這樣距離更短,會不會用的時間更短?太陽系是扁平的,人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系?
10 個回答
宇宙观察记录
2019-08-18

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它


這種本質上極其錯誤的“太陽系全圖”會讓無數人產生一種“扁平太陽系”的念頭,隨著這個念頭而來的就是“為什麼探測器不朝上飛?”

然而太陽系的真實形狀遠不是什麼扁平狀,我們看到的扁平太陽系雖然足夠直觀但遠遠說不上正確,舉個不怎麼恰當的例子“太陽系科普圖片和真實形狀的區別就像紙質世界地圖與地球儀的差別一樣”

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它


這種本質上極其錯誤的“太陽系全圖”會讓無數人產生一種“扁平太陽系”的念頭,隨著這個念頭而來的就是“為什麼探測器不朝上飛?”

然而太陽系的真實形狀遠不是什麼扁平狀,我們看到的扁平太陽系雖然足夠直觀但遠遠說不上正確,舉個不怎麼恰當的例子“太陽系科普圖片和真實形狀的區別就像紙質世界地圖與地球儀的差別一樣”


太陽系從來都不是扁平的,而是被奧爾特雲包裹的球狀天體系統,真正大致呈現扁平圓盤結構的就是太陽系的“黃道面”,但目前黃道面和地球赤道面還有23°26′的交角,其他行星和黃道面也有一定交角,不過總體而言太陽系所有天體基本都在黃道面附近。

人類上個世紀發射的探測器和本世紀發射的探測器目的並沒有什麼不同,大體都是為了儘可能的探測太陽系內行星,因此探測器的軌道都是在黃道面附近而不是垂直於黃道面,除了探測行星外如今人類的探測器也非常依賴引力彈弓效應進行加速減速,這也是為什麼不“垂直向上飛”的一大原因。

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它


這種本質上極其錯誤的“太陽系全圖”會讓無數人產生一種“扁平太陽系”的念頭,隨著這個念頭而來的就是“為什麼探測器不朝上飛?”

然而太陽系的真實形狀遠不是什麼扁平狀,我們看到的扁平太陽系雖然足夠直觀但遠遠說不上正確,舉個不怎麼恰當的例子“太陽系科普圖片和真實形狀的區別就像紙質世界地圖與地球儀的差別一樣”


太陽系從來都不是扁平的,而是被奧爾特雲包裹的球狀天體系統,真正大致呈現扁平圓盤結構的就是太陽系的“黃道面”,但目前黃道面和地球赤道面還有23°26′的交角,其他行星和黃道面也有一定交角,不過總體而言太陽系所有天體基本都在黃道面附近。

人類上個世紀發射的探測器和本世紀發射的探測器目的並沒有什麼不同,大體都是為了儘可能的探測太陽系內行星,因此探測器的軌道都是在黃道面附近而不是垂直於黃道面,除了探測行星外如今人類的探測器也非常依賴引力彈弓效應進行加速減速,這也是為什麼不“垂直向上飛”的一大原因。


2017年10月8日觀測到的雪茄狀星際天體“奧陌陌”是目前唯一發現的“垂直於黃道面”而來的系外小行星(彗星),在受到太陽引力影響後便改變了軌道離開了太陽系。

從物理學角度來看,太陽的引力是“均勻分佈”在空間中的,不論探測器朝哪個方向飛所受到的太陽引力拉扯都是相同的,所以“向上飛”不但沒有任何意義而且還會失去用大行星引力彈弓效應加速的機會。

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它


這種本質上極其錯誤的“太陽系全圖”會讓無數人產生一種“扁平太陽系”的念頭,隨著這個念頭而來的就是“為什麼探測器不朝上飛?”

然而太陽系的真實形狀遠不是什麼扁平狀,我們看到的扁平太陽系雖然足夠直觀但遠遠說不上正確,舉個不怎麼恰當的例子“太陽系科普圖片和真實形狀的區別就像紙質世界地圖與地球儀的差別一樣”


太陽系從來都不是扁平的,而是被奧爾特雲包裹的球狀天體系統,真正大致呈現扁平圓盤結構的就是太陽系的“黃道面”,但目前黃道面和地球赤道面還有23°26′的交角,其他行星和黃道面也有一定交角,不過總體而言太陽系所有天體基本都在黃道面附近。

人類上個世紀發射的探測器和本世紀發射的探測器目的並沒有什麼不同,大體都是為了儘可能的探測太陽系內行星,因此探測器的軌道都是在黃道面附近而不是垂直於黃道面,除了探測行星外如今人類的探測器也非常依賴引力彈弓效應進行加速減速,這也是為什麼不“垂直向上飛”的一大原因。


2017年10月8日觀測到的雪茄狀星際天體“奧陌陌”是目前唯一發現的“垂直於黃道面”而來的系外小行星(彗星),在受到太陽引力影響後便改變了軌道離開了太陽系。

從物理學角度來看,太陽的引力是“均勻分佈”在空間中的,不論探測器朝哪個方向飛所受到的太陽引力拉扯都是相同的,所以“向上飛”不但沒有任何意義而且還會失去用大行星引力彈弓效應加速的機會。


46億年前太陽系剛誕生之前,原恆星盤的高速轉動形成了太陽和其他所有太陽系天體,角動量守恆給了它們自轉和公轉的動力,而由於它們都脫胎於原恆星盤之中,所以軌道面也基本一致。

奧爾特雲包裹下的太陽系是一個以太陽為中心半徑一光年的球體,從地球出發不論向哪飛都需要跨越一光年的漫漫長路,如今距離我們最遠的旅行者一號已經飛了20光時16光分14光秒,想要真正飛出太陽系仍需要數萬年。

在如今的科普圖片中,太陽系的樣子永遠都是扁平圓盤形狀,太陽位居中心而其他行星環繞著它


這種本質上極其錯誤的“太陽系全圖”會讓無數人產生一種“扁平太陽系”的念頭,隨著這個念頭而來的就是“為什麼探測器不朝上飛?”

然而太陽系的真實形狀遠不是什麼扁平狀,我們看到的扁平太陽系雖然足夠直觀但遠遠說不上正確,舉個不怎麼恰當的例子“太陽系科普圖片和真實形狀的區別就像紙質世界地圖與地球儀的差別一樣”


太陽系從來都不是扁平的,而是被奧爾特雲包裹的球狀天體系統,真正大致呈現扁平圓盤結構的就是太陽系的“黃道面”,但目前黃道面和地球赤道面還有23°26′的交角,其他行星和黃道面也有一定交角,不過總體而言太陽系所有天體基本都在黃道面附近。

人類上個世紀發射的探測器和本世紀發射的探測器目的並沒有什麼不同,大體都是為了儘可能的探測太陽系內行星,因此探測器的軌道都是在黃道面附近而不是垂直於黃道面,除了探測行星外如今人類的探測器也非常依賴引力彈弓效應進行加速減速,這也是為什麼不“垂直向上飛”的一大原因。


2017年10月8日觀測到的雪茄狀星際天體“奧陌陌”是目前唯一發現的“垂直於黃道面”而來的系外小行星(彗星),在受到太陽引力影響後便改變了軌道離開了太陽系。

從物理學角度來看,太陽的引力是“均勻分佈”在空間中的,不論探測器朝哪個方向飛所受到的太陽引力拉扯都是相同的,所以“向上飛”不但沒有任何意義而且還會失去用大行星引力彈弓效應加速的機會。


46億年前太陽系剛誕生之前,原恆星盤的高速轉動形成了太陽和其他所有太陽系天體,角動量守恆給了它們自轉和公轉的動力,而由於它們都脫胎於原恆星盤之中,所以軌道面也基本一致。

奧爾特雲包裹下的太陽系是一個以太陽為中心半徑一光年的球體,從地球出發不論向哪飛都需要跨越一光年的漫漫長路,如今距離我們最遠的旅行者一號已經飛了20光時16光分14光秒,想要真正飛出太陽系仍需要數萬年。

章彦博
2019-12-18

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。

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。

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。

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。

镜像宇宙
2020-01-01

太陽系並不是扁平的,只是人們為了直觀理解太陽系內各個行星的分佈狀態,而將太陽系描述為扁平的,嚴格來講,太陽系是一個球狀。

太陽系並不是扁平的,只是人們為了直觀理解太陽系內各個行星的分佈狀態,而將太陽系描述為扁平的,嚴格來講,太陽系是一個球狀。

太陽系內各個行星的確是近似在一個大平面上,這個平面也被稱為黃道面,有人會疑問為什麼旅行者一號為什麼要沿著黃道面運行,而不是垂直向上飛。事實上這裡面是有很多種原因的,但是這麼飛行絕對沒有影響飛行器飛出太陽系,反而還會加速其往外飛行。

原因之一在於不論旅行者一號、二號亦或是其它的太空探測器也好,它們都有一個共同的目的就是探測太陽系內的行星,在飛出太陽系之前這是它們每一個飛行器都需要完成的任務,所以如果是垂直黃道面飛行的話,又如何能夠探測太陽系內的行星呢?原因之二在於空間探測器攜帶的燃料是有限的,所以為了節省燃料,所有的往太陽系外飛行的飛行器都需要依靠“引力彈弓效應”來加速,這就意味著飛行器必須要經過行星周圍,圍繞著行星轉幾圈,速度加上去了之後再飛往下一個行星。

太陽系並不是扁平的,只是人們為了直觀理解太陽系內各個行星的分佈狀態,而將太陽系描述為扁平的,嚴格來講,太陽系是一個球狀。

太陽系內各個行星的確是近似在一個大平面上,這個平面也被稱為黃道面,有人會疑問為什麼旅行者一號為什麼要沿著黃道面運行,而不是垂直向上飛。事實上這裡面是有很多種原因的,但是這麼飛行絕對沒有影響飛行器飛出太陽系,反而還會加速其往外飛行。

原因之一在於不論旅行者一號、二號亦或是其它的太空探測器也好,它們都有一個共同的目的就是探測太陽系內的行星,在飛出太陽系之前這是它們每一個飛行器都需要完成的任務,所以如果是垂直黃道面飛行的話,又如何能夠探測太陽系內的行星呢?原因之二在於空間探測器攜帶的燃料是有限的,所以為了節省燃料,所有的往太陽系外飛行的飛行器都需要依靠“引力彈弓效應”來加速,這就意味著飛行器必須要經過行星周圍,圍繞著行星轉幾圈,速度加上去了之後再飛往下一個行星。

還有一個原因就是地球在黃道面上自帶角動量,地球的赤道面和太陽的黃道面之間的夾角約為20°,所以在黃道面上的角動量分量是要大於垂直方向上的角動量分量的,所以向著黃道面上發射,探測器還能多借到一部分地球自轉帶來的角動量慣性。這樣也是更利於探測器的飛行。

飛行器想要飛出太陽系需要擺脫太陽的引力,按物質分佈的密度來看,太陽系的確是可以看做一個扁平的平面,但是太陽的引力分佈卻不是隻在扁平方向,引力的分佈是球狀的。廣義的太陽系半徑有1光年,以太陽為中心,最外圍包圍著一層佈滿小行星的星雲帶,稱為奧爾特星雲。

太陽系並不是扁平的,只是人們為了直觀理解太陽系內各個行星的分佈狀態,而將太陽系描述為扁平的,嚴格來講,太陽系是一個球狀。

太陽系內各個行星的確是近似在一個大平面上,這個平面也被稱為黃道面,有人會疑問為什麼旅行者一號為什麼要沿著黃道面運行,而不是垂直向上飛。事實上這裡面是有很多種原因的,但是這麼飛行絕對沒有影響飛行器飛出太陽系,反而還會加速其往外飛行。

原因之一在於不論旅行者一號、二號亦或是其它的太空探測器也好,它們都有一個共同的目的就是探測太陽系內的行星,在飛出太陽系之前這是它們每一個飛行器都需要完成的任務,所以如果是垂直黃道面飛行的話,又如何能夠探測太陽系內的行星呢?原因之二在於空間探測器攜帶的燃料是有限的,所以為了節省燃料,所有的往太陽系外飛行的飛行器都需要依靠“引力彈弓效應”來加速,這就意味著飛行器必須要經過行星周圍,圍繞著行星轉幾圈,速度加上去了之後再飛往下一個行星。

還有一個原因就是地球在黃道面上自帶角動量,地球的赤道面和太陽的黃道面之間的夾角約為20°,所以在黃道面上的角動量分量是要大於垂直方向上的角動量分量的,所以向著黃道面上發射,探測器還能多借到一部分地球自轉帶來的角動量慣性。這樣也是更利於探測器的飛行。

飛行器想要飛出太陽系需要擺脫太陽的引力,按物質分佈的密度來看,太陽系的確是可以看做一個扁平的平面,但是太陽的引力分佈卻不是隻在扁平方向,引力的分佈是球狀的。廣義的太陽系半徑有1光年,以太陽為中心,最外圍包圍著一層佈滿小行星的星雲帶,稱為奧爾特星雲。

就拿旅行者一號來說,它的終極目的地是遠在4光年外的半人馬座三星系統,將太陽和三星系統兩點連線,這個線不一定在黃道面內。這樣說來其實走的路更長了,但是為了充分利用行星的引力彈弓效應,探測器必須沿著黃道面發射,否則的話,光依靠探測器自帶的燃料,是不足以飛出太陽系的。

我就是兔斯基
2019-08-17

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

圖示:太陽的行星基本上在一個平面上

人類發射太空探測器的目的

人類為什麼要發射太空探測器呢?很顯然人類發射探測器的目的就是為了探索太陽系中各個行星的,而並不是為了直接飛出太陽系。因此太空探測器的飛行路線就得沿著行星軌道所在的平面飛行。

旅行者一號和旅行者二號探測器是分別是在1977年8月20日和9月5日發射升空。它們已經在宇宙中飛行了42年的時間,其中旅行者1號已經飛離地球超過了211億公里,是目前飛離地球最遠的空間探測器。

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

圖示:太陽的行星基本上在一個平面上

人類發射太空探測器的目的

人類為什麼要發射太空探測器呢?很顯然人類發射探測器的目的就是為了探索太陽系中各個行星的,而並不是為了直接飛出太陽系。因此太空探測器的飛行路線就得沿著行星軌道所在的平面飛行。

旅行者一號和旅行者二號探測器是分別是在1977年8月20日和9月5日發射升空。它們已經在宇宙中飛行了42年的時間,其中旅行者1號已經飛離地球超過了211億公里,是目前飛離地球最遠的空間探測器。

圖示:目前離開地球最遠的探測器旅行者一號

為什麼它們會選在1977年的時候發射升空呢?這可不是一件偶然的事情。這是因為在1977年的時候,太陽系的主要各個行星運行到了一個奇妙的位置上。這樣如果在此時發射太空探測器可以用較少的燃料一次拜訪所有的行星。這對於人類探索太陽系來講是一個千載難逢的好機會。如果錯過了這次探索機會,人類還要再等上兩百多年,才能再次遇到這樣的機會。

於是,旅行者一號和旅行者二號就在1977年發射升空了。

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

圖示:太陽的行星基本上在一個平面上

人類發射太空探測器的目的

人類為什麼要發射太空探測器呢?很顯然人類發射探測器的目的就是為了探索太陽系中各個行星的,而並不是為了直接飛出太陽系。因此太空探測器的飛行路線就得沿著行星軌道所在的平面飛行。

旅行者一號和旅行者二號探測器是分別是在1977年8月20日和9月5日發射升空。它們已經在宇宙中飛行了42年的時間,其中旅行者1號已經飛離地球超過了211億公里,是目前飛離地球最遠的空間探測器。

圖示:目前離開地球最遠的探測器旅行者一號

為什麼它們會選在1977年的時候發射升空呢?這可不是一件偶然的事情。這是因為在1977年的時候,太陽系的主要各個行星運行到了一個奇妙的位置上。這樣如果在此時發射太空探測器可以用較少的燃料一次拜訪所有的行星。這對於人類探索太陽系來講是一個千載難逢的好機會。如果錯過了這次探索機會,人類還要再等上兩百多年,才能再次遇到這樣的機會。

於是,旅行者一號和旅行者二號就在1977年發射升空了。

圖示:旅行者號空間探測器的飛行路線示意圖

空間探測器需要藉助行星引力加速

空間探測器除了探索任務的要求需要沿著行星軌道面飛行外,還有一個原因就是探測器需要藉助行星的引力進行加速。這是目前人類實現空間探測器加速經常使用的辦法。科學家把它形象的稱為“引力彈弓效應”。彈弓,朋友們是不是都見過,也玩兒過?彈弓可以把小石子彈射到很遠的地方去。利用行星的引力也可以實現彈弓這樣的彈射效果,給太空探測器加速的。

旅行者號探測器就是在飛行過程中一邊利用各大行星的引力進行加速,一邊對其進行考察,可以說是一舉兩得。

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

圖示:太陽的行星基本上在一個平面上

人類發射太空探測器的目的

人類為什麼要發射太空探測器呢?很顯然人類發射探測器的目的就是為了探索太陽系中各個行星的,而並不是為了直接飛出太陽系。因此太空探測器的飛行路線就得沿著行星軌道所在的平面飛行。

旅行者一號和旅行者二號探測器是分別是在1977年8月20日和9月5日發射升空。它們已經在宇宙中飛行了42年的時間,其中旅行者1號已經飛離地球超過了211億公里,是目前飛離地球最遠的空間探測器。

圖示:目前離開地球最遠的探測器旅行者一號

為什麼它們會選在1977年的時候發射升空呢?這可不是一件偶然的事情。這是因為在1977年的時候,太陽系的主要各個行星運行到了一個奇妙的位置上。這樣如果在此時發射太空探測器可以用較少的燃料一次拜訪所有的行星。這對於人類探索太陽系來講是一個千載難逢的好機會。如果錯過了這次探索機會,人類還要再等上兩百多年,才能再次遇到這樣的機會。

於是,旅行者一號和旅行者二號就在1977年發射升空了。

圖示:旅行者號空間探測器的飛行路線示意圖

空間探測器需要藉助行星引力加速

空間探測器除了探索任務的要求需要沿著行星軌道面飛行外,還有一個原因就是探測器需要藉助行星的引力進行加速。這是目前人類實現空間探測器加速經常使用的辦法。科學家把它形象的稱為“引力彈弓效應”。彈弓,朋友們是不是都見過,也玩兒過?彈弓可以把小石子彈射到很遠的地方去。利用行星的引力也可以實現彈弓這樣的彈射效果,給太空探測器加速的。

旅行者號探測器就是在飛行過程中一邊利用各大行星的引力進行加速,一邊對其進行考察,可以說是一舉兩得。

圖示:探測器利用行星引力彈弓效應加速

太陽系不是扁平的

最後再來了解一下太陽系。太陽系其實不是扁平的。沒錯,太陽系中的各大行星基本上是在一個平面上。在太陽的最外層是奧爾特雲。奧爾特雲是包圍著太陽的一個巨大的球體雲團,最大半徑範圍可達一光年。而最外側行星海王星到太陽的距離大約是45億公里,這個距離只佔了太陽系整個半徑的十萬分之五。

我們看到太陽系中各大行星的運行軌道基本上是在一個平面上的。那人類為什麼不從垂直於太陽系平面的方向發射飛行器飛出太陽系呢?這樣豈不是更容易飛出太陽系呢?以前我也有這樣的疑問,後來才明白為什麼了,一起來和大家分享一下。

圖示:太陽的行星基本上在一個平面上

人類發射太空探測器的目的

人類為什麼要發射太空探測器呢?很顯然人類發射探測器的目的就是為了探索太陽系中各個行星的,而並不是為了直接飛出太陽系。因此太空探測器的飛行路線就得沿著行星軌道所在的平面飛行。

旅行者一號和旅行者二號探測器是分別是在1977年8月20日和9月5日發射升空。它們已經在宇宙中飛行了42年的時間,其中旅行者1號已經飛離地球超過了211億公里,是目前飛離地球最遠的空間探測器。

圖示:目前離開地球最遠的探測器旅行者一號

為什麼它們會選在1977年的時候發射升空呢?這可不是一件偶然的事情。這是因為在1977年的時候,太陽系的主要各個行星運行到了一個奇妙的位置上。這樣如果在此時發射太空探測器可以用較少的燃料一次拜訪所有的行星。這對於人類探索太陽系來講是一個千載難逢的好機會。如果錯過了這次探索機會,人類還要再等上兩百多年,才能再次遇到這樣的機會。

於是,旅行者一號和旅行者二號就在1977年發射升空了。

圖示:旅行者號空間探測器的飛行路線示意圖

空間探測器需要藉助行星引力加速

空間探測器除了探索任務的要求需要沿著行星軌道面飛行外,還有一個原因就是探測器需要藉助行星的引力進行加速。這是目前人類實現空間探測器加速經常使用的辦法。科學家把它形象的稱為“引力彈弓效應”。彈弓,朋友們是不是都見過,也玩兒過?彈弓可以把小石子彈射到很遠的地方去。利用行星的引力也可以實現彈弓這樣的彈射效果,給太空探測器加速的。

旅行者號探測器就是在飛行過程中一邊利用各大行星的引力進行加速,一邊對其進行考察,可以說是一舉兩得。

圖示:探測器利用行星引力彈弓效應加速

太陽系不是扁平的

最後再來了解一下太陽系。太陽系其實不是扁平的。沒錯,太陽系中的各大行星基本上是在一個平面上。在太陽的最外層是奧爾特雲。奧爾特雲是包圍著太陽的一個巨大的球體雲團,最大半徑範圍可達一光年。而最外側行星海王星到太陽的距離大約是45億公里,這個距離只佔了太陽系整個半徑的十萬分之五。

圖示:太陽系全景圖,最外層是奧爾特雲

因此,從太陽系以外很遠的地方來看太陽系的話,太陽系不是一個扁平的,而是一個球體。所以即便是空間飛行器垂直於行星軌道平面的方向飛出太陽系更是徒勞的。因為缺少行星的引力彈弓效應的加速,僅靠人類研製的那點燃料就讓飛行器擺脫太陽的引力,飛出太陽系是不可能的事情。

現在朋友們明白人類為什麼不垂直於行星軌道平面發射空間探測器了吧?

歡迎大家關注我的頭條號,“我就是兔斯基”一起探討有趣的科學知識!

科学探索菌
2019-04-18

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

以人類目前的科技水平,連太陽系都飛不出,目前的旅行者號探測器也只是跨過了日球層,僅這一旅程就花費了40多年。以第三宇宙速度(16.7千米每秒)計算,人類要想飛出太陽系,大約需要花費1.8萬年的時間。

這裡介紹一下黃道面的概念,地球繞太陽公轉一週的軌道平面被稱之為黃道面。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

以人類目前的科技水平,連太陽系都飛不出,目前的旅行者號探測器也只是跨過了日球層,僅這一旅程就花費了40多年。以第三宇宙速度(16.7千米每秒)計算,人類要想飛出太陽系,大約需要花費1.8萬年的時間。

這裡介紹一下黃道面的概念,地球繞太陽公轉一週的軌道平面被稱之為黃道面。

人類為什麼垂直於黃道面發射飛行器飛出太陽系?

那是因為人類的飛行器太弱了,那樣會需要消耗更多的能源,需要更快的速度才能飛出太陽系,目前人類的化學燃料火箭也沒有那麼大的推力可以產生這麼快的加速度。

如果沿著八大行星的軌道平面飛行,利用行星的引力彈弓效應為飛行器加速,就可以較輕鬆的達到第三宇宙速度。美國發射的旅行者號探測器就曾利用木星進行加速。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

以人類目前的科技水平,連太陽系都飛不出,目前的旅行者號探測器也只是跨過了日球層,僅這一旅程就花費了40多年。以第三宇宙速度(16.7千米每秒)計算,人類要想飛出太陽系,大約需要花費1.8萬年的時間。

這裡介紹一下黃道面的概念,地球繞太陽公轉一週的軌道平面被稱之為黃道面。

人類為什麼垂直於黃道面發射飛行器飛出太陽系?

那是因為人類的飛行器太弱了,那樣會需要消耗更多的能源,需要更快的速度才能飛出太陽系,目前人類的化學燃料火箭也沒有那麼大的推力可以產生這麼快的加速度。

如果沿著八大行星的軌道平面飛行,利用行星的引力彈弓效應為飛行器加速,就可以較輕鬆的達到第三宇宙速度。美國發射的旅行者號探測器就曾利用木星進行加速。

還有很重要一點,就是人類發射飛行器的目的是什麼?

由於飛行器的造價都很高,單純的飛出太陽系並沒有什麼作用,人類發射飛行器的最主要目的還是為了探測太陽系。如果垂直於行星軌道面,整個旅途就失去了意義。

什麼是引力彈弓效應?

簡而言之就是利用行星的引力和公轉速度為探測器進行變軌加速。引力既可以為探測器加速,也可以為探測器減速。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

以人類目前的科技水平,連太陽系都飛不出,目前的旅行者號探測器也只是跨過了日球層,僅這一旅程就花費了40多年。以第三宇宙速度(16.7千米每秒)計算,人類要想飛出太陽系,大約需要花費1.8萬年的時間。

這裡介紹一下黃道面的概念,地球繞太陽公轉一週的軌道平面被稱之為黃道面。

人類為什麼垂直於黃道面發射飛行器飛出太陽系?

那是因為人類的飛行器太弱了,那樣會需要消耗更多的能源,需要更快的速度才能飛出太陽系,目前人類的化學燃料火箭也沒有那麼大的推力可以產生這麼快的加速度。

如果沿著八大行星的軌道平面飛行,利用行星的引力彈弓效應為飛行器加速,就可以較輕鬆的達到第三宇宙速度。美國發射的旅行者號探測器就曾利用木星進行加速。

還有很重要一點,就是人類發射飛行器的目的是什麼?

由於飛行器的造價都很高,單純的飛出太陽系並沒有什麼作用,人類發射飛行器的最主要目的還是為了探測太陽系。如果垂直於行星軌道面,整個旅途就失去了意義。

什麼是引力彈弓效應?

簡而言之就是利用行星的引力和公轉速度為探測器進行變軌加速。引力既可以為探測器加速,也可以為探測器減速。

就以地球為例,地球本身存在自轉,我們順著地球自轉方向發射火箭與逆著地球自轉方向發射火箭,兩者消耗的燃料以及所需要的速度都是不同的。引力彈弓效應雖然與之不同,但差不多就是這個意思。

在太陽系內的航行中,科學家們最喜歡利用木星的進行變軌加速。使飛行器切入木星軌道,由於木星的公轉速度非常快(大約13千米每秒),引力也比較大,飛行器在木星引力的拖拽下產生加速效應,飛行器與木星擦肩而過,利用木星的引力將飛行器拋射出去,故稱之為引力彈弓效應。

糾正一下錯誤認知,太陽系並不是扁平的,而是近似於球體。大家之所以感覺太陽系是扁平的,那是因為八大行星差不多都在同一個平面上,這源於太陽系的起源 。

至於為什麼不垂直髮射,主要出於兩點:技術原因和目的性。

太陽系的邊界在哪兒?

不在柯伊伯帶,不是日球層,而是以奧爾特云為邊界。太陽系的半徑大約一光年。我們發射的探測器要想徹底擺脫太陽引力的束縛,則至少需要距離太陽兩光年。

以人類目前的科技水平,連太陽系都飛不出,目前的旅行者號探測器也只是跨過了日球層,僅這一旅程就花費了40多年。以第三宇宙速度(16.7千米每秒)計算,人類要想飛出太陽系,大約需要花費1.8萬年的時間。

這裡介紹一下黃道面的概念,地球繞太陽公轉一週的軌道平面被稱之為黃道面。

人類為什麼垂直於黃道面發射飛行器飛出太陽系?

那是因為人類的飛行器太弱了,那樣會需要消耗更多的能源,需要更快的速度才能飛出太陽系,目前人類的化學燃料火箭也沒有那麼大的推力可以產生這麼快的加速度。

如果沿著八大行星的軌道平面飛行,利用行星的引力彈弓效應為飛行器加速,就可以較輕鬆的達到第三宇宙速度。美國發射的旅行者號探測器就曾利用木星進行加速。

還有很重要一點,就是人類發射飛行器的目的是什麼?

由於飛行器的造價都很高,單純的飛出太陽系並沒有什麼作用,人類發射飛行器的最主要目的還是為了探測太陽系。如果垂直於行星軌道面,整個旅途就失去了意義。

什麼是引力彈弓效應?

簡而言之就是利用行星的引力和公轉速度為探測器進行變軌加速。引力既可以為探測器加速,也可以為探測器減速。

就以地球為例,地球本身存在自轉,我們順著地球自轉方向發射火箭與逆著地球自轉方向發射火箭,兩者消耗的燃料以及所需要的速度都是不同的。引力彈弓效應雖然與之不同,但差不多就是這個意思。

在太陽系內的航行中,科學家們最喜歡利用木星的進行變軌加速。使飛行器切入木星軌道,由於木星的公轉速度非常快(大約13千米每秒),引力也比較大,飛行器在木星引力的拖拽下產生加速效應,飛行器與木星擦肩而過,利用木星的引力將飛行器拋射出去,故稱之為引力彈弓效應。

(此圖為旅行者2號探測器的飛行軌跡,從圖中可以看到,它共利用了4顆行星進行了加速)


這種方法也有很大的侷限性,由於存在公轉,行星並不是總在你所需要的位置上,有時候要等好幾年才能利用一次。而且這種方法也只是人類在現有技術情況下才使用的,非常浪費時間。


以上純屬個人觀點。如果大家有更多精彩見解,歡迎在評論區留言。本文由科學探索菌創作,未經授權請勿轉載。部分圖片來自網絡。一名自然科學愛好者,歡迎關注。您的點贊就是對我最大的支持。

知足常乐98954541
2019-08-17

太陽系經過德國科學家開普勒研究與發現的確是扁平的。人類為什麼不從垂直於太陽系平面發射飛行器呢?可以這樣地說,人類研究的飛行器永遠飛不出太陽系。就目前NASA發射的旅行者與先驅者4顆飛行器也僅僅只是飛在去太陽系的旅途中。例如41年前發射的旅行者1號用了這些年的時間,只飛了0.0022光年;飛出太陽系(奧爾特云為邊界)還需要2萬年的時間,預計7.3萬年後會經過半人馬座三星,然後朝著銀河系中心飛去。

飛行器的發射目的是聰明的人類研究浩渺無邊無際的宇宙的奧祕的先驅者,只是研究為了研究外星來客之謎;一萬年太久,何況幾萬年後地球上的人類是否還能不能發射飛行器還是一個未知數。

地球在太陽系中簡直微不足道,人類今天研究的水平與垂直僅僅只是人們的一種意淫;無論從哪個角度上看它,可以說不存在水平與垂直的說法。反正從地球上出發,首先脫離地球引力的束縛,到太空中漫不經心的肆無忌憚遨遊;就像孫悟空永遠都跳不過如來佛的手掌心一樣。

人類目前科技手段是利用太陽的光能讓飛行器運行,一旦飛出太陽系,沒有光能補充,怎麼讓飛行器再繼續飛呢?再者飛行器又用什麼形式與地球上的人類通信呢?誰又能夠保證飛行器在猴年馬月的若干年中途裡無病無災呢?

簡單地說,人類好高騖遠是一種體現自己價值的手段。連自己生活的地球都沒有完全搞明白喲。最簡單的地震、海嘯等。誰又能說明“地球人類講究從哪裡來?”;“人類語言從哪裡來?”;“人類的智慧從哪裡來?”。

太陽系 →太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。包括圍繞太陽運行的八大行星。下圖所示

太陽系經過德國科學家開普勒研究與發現的確是扁平的。人類為什麼不從垂直於太陽系平面發射飛行器呢?可以這樣地說,人類研究的飛行器永遠飛不出太陽系。就目前NASA發射的旅行者與先驅者4顆飛行器也僅僅只是飛在去太陽系的旅途中。例如41年前發射的旅行者1號用了這些年的時間,只飛了0.0022光年;飛出太陽系(奧爾特云為邊界)還需要2萬年的時間,預計7.3萬年後會經過半人馬座三星,然後朝著銀河系中心飛去。

飛行器的發射目的是聰明的人類研究浩渺無邊無際的宇宙的奧祕的先驅者,只是研究為了研究外星來客之謎;一萬年太久,何況幾萬年後地球上的人類是否還能不能發射飛行器還是一個未知數。

地球在太陽系中簡直微不足道,人類今天研究的水平與垂直僅僅只是人們的一種意淫;無論從哪個角度上看它,可以說不存在水平與垂直的說法。反正從地球上出發,首先脫離地球引力的束縛,到太空中漫不經心的肆無忌憚遨遊;就像孫悟空永遠都跳不過如來佛的手掌心一樣。

人類目前科技手段是利用太陽的光能讓飛行器運行,一旦飛出太陽系,沒有光能補充,怎麼讓飛行器再繼續飛呢?再者飛行器又用什麼形式與地球上的人類通信呢?誰又能夠保證飛行器在猴年馬月的若干年中途裡無病無災呢?

簡單地說,人類好高騖遠是一種體現自己價值的手段。連自己生活的地球都沒有完全搞明白喲。最簡單的地震、海嘯等。誰又能說明“地球人類講究從哪裡來?”;“人類語言從哪裡來?”;“人類的智慧從哪裡來?”。

太陽系 →太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。包括圍繞太陽運行的八大行星。下圖所示


在主要的八大行星繞太陽運行時,被太陽的強光F持在它們的軌道上地心引力。他們是太陽的主要成員系統衛星圍繞其中的7個運行,在那裡總共有60多個衛星。 太陽家族也包括數以千計的小慧星,彗星和流星體 。

太陽系經過德國科學家開普勒研究與發現的確是扁平的。人類為什麼不從垂直於太陽系平面發射飛行器呢?可以這樣地說,人類研究的飛行器永遠飛不出太陽系。就目前NASA發射的旅行者與先驅者4顆飛行器也僅僅只是飛在去太陽系的旅途中。例如41年前發射的旅行者1號用了這些年的時間,只飛了0.0022光年;飛出太陽系(奧爾特云為邊界)還需要2萬年的時間,預計7.3萬年後會經過半人馬座三星,然後朝著銀河系中心飛去。

飛行器的發射目的是聰明的人類研究浩渺無邊無際的宇宙的奧祕的先驅者,只是研究為了研究外星來客之謎;一萬年太久,何況幾萬年後地球上的人類是否還能不能發射飛行器還是一個未知數。

地球在太陽系中簡直微不足道,人類今天研究的水平與垂直僅僅只是人們的一種意淫;無論從哪個角度上看它,可以說不存在水平與垂直的說法。反正從地球上出發,首先脫離地球引力的束縛,到太空中漫不經心的肆無忌憚遨遊;就像孫悟空永遠都跳不過如來佛的手掌心一樣。

人類目前科技手段是利用太陽的光能讓飛行器運行,一旦飛出太陽系,沒有光能補充,怎麼讓飛行器再繼續飛呢?再者飛行器又用什麼形式與地球上的人類通信呢?誰又能夠保證飛行器在猴年馬月的若干年中途裡無病無災呢?

簡單地說,人類好高騖遠是一種體現自己價值的手段。連自己生活的地球都沒有完全搞明白喲。最簡單的地震、海嘯等。誰又能說明“地球人類講究從哪裡來?”;“人類語言從哪裡來?”;“人類的智慧從哪裡來?”。

太陽系 →太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。包括圍繞太陽運行的八大行星。下圖所示


在主要的八大行星繞太陽運行時,被太陽的強光F持在它們的軌道上地心引力。他們是太陽的主要成員系統衛星圍繞其中的7個運行,在那裡總共有60多個衛星。 太陽家族也包括數以千計的小慧星,彗星和流星體 。

科學家開普勒與運動行星 ,開普勒(Johannes Kepler,1571-1630)是德國人 研究…運動的天文學家 火星。 他第一次發現 行星沿著橢圓軌道運行 而不是圓形的。 他還發現了其他 關於它們如何移動的規則 當它繞著它的 橢圓軌道,行星的 離太陽的距離各不相同。 開普勒發現了行星的運動 當它是的時候更快 離太陽越近。 他 還解釋瞭如何 遠離地球的行星 太陽需要更長時間 以完成其 軌道比那些 更接近行星的軌道 。

太陽系經過德國科學家開普勒研究與發現的確是扁平的。人類為什麼不從垂直於太陽系平面發射飛行器呢?可以這樣地說,人類研究的飛行器永遠飛不出太陽系。就目前NASA發射的旅行者與先驅者4顆飛行器也僅僅只是飛在去太陽系的旅途中。例如41年前發射的旅行者1號用了這些年的時間,只飛了0.0022光年;飛出太陽系(奧爾特云為邊界)還需要2萬年的時間,預計7.3萬年後會經過半人馬座三星,然後朝著銀河系中心飛去。

飛行器的發射目的是聰明的人類研究浩渺無邊無際的宇宙的奧祕的先驅者,只是研究為了研究外星來客之謎;一萬年太久,何況幾萬年後地球上的人類是否還能不能發射飛行器還是一個未知數。

地球在太陽系中簡直微不足道,人類今天研究的水平與垂直僅僅只是人們的一種意淫;無論從哪個角度上看它,可以說不存在水平與垂直的說法。反正從地球上出發,首先脫離地球引力的束縛,到太空中漫不經心的肆無忌憚遨遊;就像孫悟空永遠都跳不過如來佛的手掌心一樣。

人類目前科技手段是利用太陽的光能讓飛行器運行,一旦飛出太陽系,沒有光能補充,怎麼讓飛行器再繼續飛呢?再者飛行器又用什麼形式與地球上的人類通信呢?誰又能夠保證飛行器在猴年馬月的若干年中途裡無病無災呢?

簡單地說,人類好高騖遠是一種體現自己價值的手段。連自己生活的地球都沒有完全搞明白喲。最簡單的地震、海嘯等。誰又能說明“地球人類講究從哪裡來?”;“人類語言從哪裡來?”;“人類的智慧從哪裡來?”。

太陽系 →太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。包括圍繞太陽運行的八大行星。下圖所示


在主要的八大行星繞太陽運行時,被太陽的強光F持在它們的軌道上地心引力。他們是太陽的主要成員系統衛星圍繞其中的7個運行,在那裡總共有60多個衛星。 太陽家族也包括數以千計的小慧星,彗星和流星體 。

科學家開普勒與運動行星 ,開普勒(Johannes Kepler,1571-1630)是德國人 研究…運動的天文學家 火星。 他第一次發現 行星沿著橢圓軌道運行 而不是圓形的。 他還發現了其他 關於它們如何移動的規則 當它繞著它的 橢圓軌道,行星的 離太陽的距離各不相同。 開普勒發現了行星的運動 當它是的時候更快 離太陽越近。 他 還解釋瞭如何 遠離地球的行星 太陽需要更長時間 以完成其 軌道比那些 更接近行星的軌道 。

行星繞太陽運行所需的時間 離太陽平均距離 到最近地球日/年。(百萬公里) 水星網絡 5888天 、金星108225天

150365天 、火星 687天 2287782年、土星 1427年 30年 、天王星 84歲2860165歲 、海王星 4500 、冥王星 4435(最近),7372(最遠)248歲 。

小行星和流星體太陽越近,成千上萬的岩石碎片繞太陽運行,主要在一條帶子上在火星和木星之間。 這些是小行星,有時被稱為小行星岩石塊之間車道太小,甚至不能算作小行星。 它們的範圍從大石頭變成塵土般的碎片。這些是叫做流星體。 即使是最小的它們自己繞太陽運行的軌道太陽最遙遠的成員系統是彗星。 數以百萬計的人蜂擁而至在球狀雲中2000到20000次比地球離太陽更遠。聽到這裡遠方的彗星太暗淡了見過。 我們只看到少數幾顆彗星接近地球。

太陽是我們自己的恆星——一顆巨大的恆星 一團熾熱的氣體。 就像星星一樣 我們在夜空中看到,但離我們更近

在星星中,我們的太陽是中等大小的 沒什麼不尋常的。 但是對於 地球上的動植物太陽非常 特殊的植物利用陽光的能量 生長th 這個過程叫做光合作用 太陽的溫暖造就了我們的星球 各種生物的好家 。

太陽大部分是由氫組成的 像所有的恆星一樣,它在 它的中心。 在這個過程中,氫會發生變化 到氦-用來填充派對的氣體 氣球。 當氫氣變成 氦太陽的重量越來越輕 每年損失400萬噸 第二。 太陽不會 氫燃料用完 儘管它已經 閃耀五千裡 百萬年了 會持續到 約5.000 再多一百萬 。

以上為個人觀點,僅供頭條上的閱讀者們娛樂娛樂。知足常樂於2019.8.16日

宇宙探索未解之迷
2019-12-18


太陽系的行星分佈是近似扁平的,這是由於形成行星的星盤扁平化而形成的,但太陽系的範圍其實取決於太陽的引力範圍,而引力是沒有方向性的,所以人類的探測器垂直向上飛並不能早點飛出太陽系。

人類只是為了更直觀的探究太陽系天體而把太陽系模型做成了一個星盤狀,在現在的太陽系模型以及科普圖中,太陽系就像是一圈一圈的波紋一樣呈現扁平狀,但這個模型應該在最外圍加上一個包裹太陽系的奧爾特雲。


太陽系的行星分佈是近似扁平的,這是由於形成行星的星盤扁平化而形成的,但太陽系的範圍其實取決於太陽的引力範圍,而引力是沒有方向性的,所以人類的探測器垂直向上飛並不能早點飛出太陽系。

人類只是為了更直觀的探究太陽系天體而把太陽系模型做成了一個星盤狀,在現在的太陽系模型以及科普圖中,太陽系就像是一圈一圈的波紋一樣呈現扁平狀,但這個模型應該在最外圍加上一個包裹太陽系的奧爾特雲。

上圖才是太陽系真正的範圍,我們的旅行者一號現在只是飛出了太陽的日球層,而太陽系真正半徑達到了一光年,以旅行者一號17km/s的速度還得飛幾萬年。

換言之,人類發射探測器的最初目的是儘可能的探測太陽系的行星,並且藉助大行星的引力彈弓效應進行加速從而達到太陽系的逃逸速度,如果不計成本的垂直向上飛,首先就無法利用大行星的引力彈弓效應加速,這樣一來就需要探測器自帶能源,不僅費時費力而且耗資巨大。


太陽系的行星分佈是近似扁平的,這是由於形成行星的星盤扁平化而形成的,但太陽系的範圍其實取決於太陽的引力範圍,而引力是沒有方向性的,所以人類的探測器垂直向上飛並不能早點飛出太陽系。

人類只是為了更直觀的探究太陽系天體而把太陽系模型做成了一個星盤狀,在現在的太陽系模型以及科普圖中,太陽系就像是一圈一圈的波紋一樣呈現扁平狀,但這個模型應該在最外圍加上一個包裹太陽系的奧爾特雲。

上圖才是太陽系真正的範圍,我們的旅行者一號現在只是飛出了太陽的日球層,而太陽系真正半徑達到了一光年,以旅行者一號17km/s的速度還得飛幾萬年。

換言之,人類發射探測器的最初目的是儘可能的探測太陽系的行星,並且藉助大行星的引力彈弓效應進行加速從而達到太陽系的逃逸速度,如果不計成本的垂直向上飛,首先就無法利用大行星的引力彈弓效應加速,這樣一來就需要探測器自帶能源,不僅費時費力而且耗資巨大。

太陽系是個球狀,我們差不多處於球的最中心,平著飛在探測各大行星的同時還可以免費加速,豎著飛不但看不到各大行星,而且還要自帶能源。

火星一号
2019-12-18

謝邀。

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。

謝邀。

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。

謝邀。

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。

謝邀。

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。

科学认识论
2019-12-18

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。

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。

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。

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。

与太阳花
2019-12-18

謝邀,太陽系並不是扁平的。引力是各個方向上的,也就是個球體。你從任意方向移動,都受到太陽引力的牽引。下面這張動圖可以參考一下。

謝邀,太陽系並不是扁平的。引力是各個方向上的,也就是個球體。你從任意方向移動,都受到太陽引力的牽引。下面這張動圖可以參考一下。

太陽系的引力範圍很大,大約有一光年,換算一下約9萬4千6百億公里。想要逃出太陽系以目前的人類科技,依靠化學能推進是不可能的。

1977年9月5日旅行者1號發射,迄今已經走了40多年,大約飛離了太陽20多億公里,依照這個速度,大約還需18.9萬年才能飛出太陽系。

如果未來能研發實現曲速引擎,那才是真正的星際旅行開始。

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