旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

旅行者1號是人類最早飛出太陽系的一艘無人探測器,是人類的使者,上面帶有人類的信息和地球座標,在以後億萬年的漫漫征程中將忠誠而孤獨的飛往銀河系中心。旅行者1號的命運牽掛著很多人,它能夠躲過柯伊伯帶小行星碎片的撞擊嗎,能安全飛出太陽系嗎?我們一起來關心一下這個問題。

其實從某種意義上來說,旅行者1號早就飛出柯伊伯帶了,或者說飛出柯伊伯帶最濃密的小行星區域了。

現在旅行者1號完全沒有了動力,既不能助推,也無法調整姿態,只是憑慣性和既定路線向前飛著。

但旅行者1號還剩下一點點電力,可以向地球自動發回一些信息,諸如飛行的速度、與我們的距離、星際粒子的密度等等。人類已經無法控制它,因為人類發出的信息即使經過深空網絡,20小時後到達了它那裡,它也已經筋疲力盡,無力處理和回覆了。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

到了2020年,旅行者1號將開始關閉各種科學實驗儀器,2025年能量將消耗殆盡,沒有電力供應任何單一儀器工作了,成為一個自由漂流的探測器。

旅行者1號沒有既定目標,但有既定航向。它會朝半人馬座a星飛去,距離我們最近的比鄰星有4.22光年,按照旅行者1號現在每秒鐘17公里的速度,如果不出意外,將在7萬4千4百年後經過那裡,然後再繼續向前飛去,飛往銀河系中心。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

柯伊伯帶是一個科學家猜想的小行星密集帶,這個帶的厚度和界限目前沒有明確的定義,一般認為在距太陽30個天文單位延伸到55個天文單位。

如果是這樣一種定義,旅行者1號早就飛過了這個區域了。55個天文單位等於82.5億公里。剛剛(2019年6月7日14時左右)在NASA網站上截屏(見上圖),不斷跳動著的數據表明,這艘1977年9月5日離開地球家園的無人探測器,現在距離太陽218.17億公里,相對離開速度為17公里;距離地球216.93億公里,相對離開速度為每秒32.7公里。

如果按上述柯伊伯帶範圍,旅行者1號早就飛出幾個柯伊伯帶了。

但也有認為柯伊伯帶是一個很寬泛的範圍,距離太陽在50~500個天文單位之間,500個天文單位就是750億公里。如果這樣那旅行者1號就還在柯伊伯帶,還要飛行100年才能夠飛出去。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

旅行者1號上面載有驗證日球層頂的等離子體波實驗裝置,NASA用它來驗證猜想中的日球層頂是否存在。

這種驗證很成功,2011年太陽發射的帶電粒子流抵達旅行者1號的位置,速度已經降為零,後來又出現了停滯,再接著就接收到越來越多的星際粒子。2013年9月12日,NASA宣佈旅行者1號已經飛出太陽系,進入了星際空間。

但科學界對太陽系的邊界有爭議,有的認為以日球層頂為界,就是太陽風影響範圍;有的認為以柯伊伯帶為界;更多的則認為以猜想中存在的奧爾特雲為界,這個界限的太陽系半徑至少有1光年。

不管怎樣,至少說明旅行者1號已經飛出了太陽風影響的範圍,走向了越來越多星際物質的空間。或許也可以說飛出了柯伊伯帶小行星密度最大的區域。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

至於太陽系的邊界到底以那個為準,我們這裡就不討論了。下面我們來談談大家關心的,旅行者1號會不會在柯伊伯帶或其他地方撞到小行星毀滅呢?

這個擔心並非空穴來風,但概率太小太小了,大概在幾億分之一吧(沒有精確計算,勿噴)。

在廣袤的太空,物質密度是很小的。即使是所謂柯伊伯帶,只是比其他空曠的太空多了一些小天體而已,但這種“多”也只是相對的。

據測算,一些稍大的小天體在柯伊伯帶平均距離相隔320萬公里,而我們的月球距離我們才38萬多公里,想一想,我們會擔心宇宙飛船撞到月球嗎?除非你專門設定精準導航去撞吧?

但也有人認為,一些小行星碎片,只有1米大小或者更小,這種小碎片密度高的地方很可能相隔只有2000公里,這樣旅行者1號碰撞的概率就大多了,事實上不需要1米大,只要一個拳頭大的碎片,也能擊碎旅行者1號。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

大家絕對不要被一些圖片所誤導。有些反映小行星帶的圖片,密密麻麻的小天體和碎片,好像飛行器擠都擠不過去,實際上那隻不過是製圖者的一些誇張想像而已。

我們按照小天體相互相隔2000公里來分析一下,旅行者1號815公斤重,有一個3.7米的高增益天線,也就是一個3、4米大小的物件,在一個2000公里的空間,與一個1米左右的東西相撞,這種概率有多大?

你在地球上開一輛汽車,在兩千公里方圓範圍還有另一輛汽車,你們隨意開,遇到的機率有多大?如果很大的話,那在沙漠中也就不會迷失方向了,在大海中也就不會很難找到一架失蹤的飛機了,彭家木也就不會失蹤了,馬來西亞的MH370航班也就不會成謎了。

旅行者1號能避開柯伊伯帶密集的小行星碎片安全飛出太陽系嗎?

宇宙空間的空曠程度超乎人們的想象,比起我們地球附近發射的航天器和太空垃圾空曠多了。迄今為止還沒有發現航天器被太空垃圾撞毀的事例吧?

因此旅行者1號在太陽系柯伊伯帶和奧爾特雲帶被撞毀的概率太小了,如果真有這等奇遇,那比中六合彩大獎還要幸運。所以大家完全不必擔心。

讓我們祝福旅行者1號這位孤獨的人類使者旅途愉快。

就是這樣,歡迎討論。

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