离开扁平形状太阳系的探测器,是怎样飞行的呢?

jctc2011

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自人类对无垠星空产生兴趣以来，各种观测手段便应运而生。进入现代之后，得益于先进的科技水平，人类对宇宙的观测方法变得更多了。





而在这些林林总总的观测方法中，要数发射探测器来的最为精准，比如著名的“旅行者一号”探测器，到目前为止，它已经到达了距离地球约217亿公里的位置，沿途向地球传回了大量珍贵的科研数据和星际照片。





想必许多朋友在看关于“旅行者一号”的报道时，心中难免会产生一个疑问：从一些太阳系的科普照片中能够看到，太阳系整体是呈扁平状的有些像平日用的盘子。那么为什么发射探测器的时候都是朝外发射，而不是直接上下发射呢？这样不是能够更快的飞出太阳系吗？


其实想要知道这个问题的答案，首先要知道为什么太阳系整体看起来是扁平形状的。事实上，太阳系呈扁平状并不是什么特殊的事情，其根本原因是宇宙中星系形成的普遍规律，也就是说宇宙中的所有星系、恒星系几乎都是这个形状。





如果不用空泛的宇宙规律来解释的话，其实原理也很简单。星系最开始形成的时候，是由一大团宇宙尘埃在这片空间区域中汇集。在宇宙尘埃汇集到某种强度的时候，其中心区域会产生一个“旋转净角动量”，就像水面上的漩涡一样，靠近漩涡的所有东西都会被拉拽到漩涡的中心。
当大量的物质在这种力的作用下被吸到“漩涡中心”，于是恒星最开始的雏形就出现。当然了，这个吸引过程并不能将所有宇宙尘埃都吸到中心区域，那些没有到达中心的宇宙尘埃就会保持吸引初期的动量，产生围绕着中心区域旋转的状态，而它们就是行星的最初样貌。





那么为什么这些行星没有随机形成各种各样的轨道，而是所有的轨道都处在黄道面、也就是一个平面内呢？道理其实也很简单，因为最初宇宙尘埃旋转的时候会形成平面，所有的尘埃只在这个平面内受力，当然只能平面内形成运行轨道。
因为宇宙中星系的形成原理几乎全部相同，所有即便是距离太阳系一百多亿光年外的星系，同样也存在着这个规律。





到这里，既然已经了解了黄道面形成的原因，那么文章开头的问题也就很好解答了。为什么发射探测器的时候都是朝外发射，而不是直接上下发射呢？
主要是因为太阳系是一个圆形，而并非我们看到了扁平形。也就说我们平时看到的太阳系示意图，其本质上是一个主要物质构成图，而并非太阳系实际范围示意图。





事实上，太阳系范围究竟有多大，至今仍然没有一个定论，它仍然是科学家们争论的焦点问题之一。目前科学界主流观点认为，只要还受到太阳引力作用，那么就属于太阳系的范围。一般用是否对周围恒星产生明显的扰动效应为标准。如果按照这个标准去衡量太阳系的实际范围的话，那么太阳系的直径大约在4光年左右。
不只是这一个界定方法，太阳系其实还有另外一种界定方法，那就是根据“日光层”来进行界定。所谓的“日光层”其实就是太阳大气最外、最薄的地方，同时也是和外界宇宙射线发生碰撞的地方。





当然了，这种碰撞人类用肉眼是无法观察到的，所有在最开始刚提出日光层概念的时候，它是并不被科学界所承认的，直到先进的科学观测仪器出现，同时“旅行者一号”在到达日光层位置的时候检测到了一些粒子，这才让日光层从理论存在，变成了现实存在。
根据仪器观察，整个日光层呈椭圆形，它就像蛋壳一样将内部天体包裹起来，保护着内部天体免于遭受各种宇宙射线的侵袭。





总而言之，虽然目前科学界对太阳系真正的范围并没有一个统一的答案，但是我们从中不难看出，太阳系实际的形状确实不是我们平时看到的扁平状，而这就意味着，向“上”或者向“下”发射探测器，并没有比现在正常的发射方向少走多少路。
可能有的朋友会想，虽然说上下发射跟正常发射方向相比没有少走多路，但是确实是少走了一些，为什么从来不这样发射呢？这其实就和人类掌握的航天技术有关了。





自人类进入宇宙时代之后，虽然向宇宙中发射了许多探测器，但是这些探测器只有在地球轨道飞行的能力，以人类目前所掌握的技术来看，根本无法制造出一个凭借自身就能飞出太阳系的探测器，因为要摆脱太阳巨大的引力需要极高的速度。





所以科学家们另辟蹊径想出了一个主意，那就是借用地球公转自转产生的惯性，像一个弹弓一样将探测器“弹”出去，这样不仅节省了大量的人力物力，同时也让飞行器能够继续借助其他天体的惯性一直保持相对高的速度，而如果向上或者向下发射，就无法用到这些天然的资源了，更别提飞出太阳系了。





也就是说，如果旅行者一号在最开始不是使用“引力弹弓”的方法在宇宙中飞行，那么它今天一定无法到达现在的位置、也无法拥有如此高的速度，早就被太阳引力往回拉了。

金钢狼

借用地球公转和自转所产生的惯性，将探测器发射出去，探测器会借助其他天体的惯性保持着比较高的速度在太阳系中运行。

trilobite

低空飞行。因为扁平的太阳系，它可以很好的减少阻力。是可以飞往更远处的地外生命。去寻找人类未曾发觉的文明。

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自旋产生能量。太空中没有引力作用，通过自旋产生能量，让他自己飘过去。

leontu

是利用极小的阻力，进行节省燃料的飞行，利用这个飞行器极有可能完成星际游行。