飞了228亿公里的旅行者一号，究竟是如何躲避小行星的？

斯伯丁

星辰大海是人类的梦想，但从目前的情况来看，人类就只去过距离地球最近的一颗星球——月球，这的确有点小尴尬。好在人类还可以向宇宙深空发射无人探测器，它们可以代替人类飞到更远的区域，去探索宇宙中的奥秘。

时至今日，人类发射的探测器早已拜访了太阳系中所有的行星，甚至在太阳的附近，也有它们的身影出现。
在众多的探测器之中，知名度最高的应该就是旅行者一号了，该探测器于1977年发射升空，迄今为止，旅行者一号已在太空中飞了44年，与地球的距离大约为228亿公里，这也使得它成为了距离地球最远的人造物体，没有之一。

然而据我们所知，太阳系中除了八大行星等主要天体之外，还存在大量的小行星，那么问题就来了，旅行者一号在如此漫长的“旅途”中，为什么一直没有撞上小行星？
飞了228亿公里的旅行者一号，究竟是如何躲避小行星的呢？

可能有人会认为，旅行者一号应该是装了高科技的“探路装置”，能够提前预判自己是否会撞上某颗小行星，然后再以自身的动力进行适当的机动，从而达到躲避小行星的目的。

不得不说，这是一个非常合理的推测，但事实却并非如此，那实际情况是怎么样的呢？答案就是：科学家在设计旅行者一号的时候，根本就没有考虑过应该如何去躲避小行星，换句话来讲就是，旅行者一号在“旅途”中会不会撞上小行星，全看它自己的运气……
需要指出的是，科学家这样做是有足够的理由的，原因很简单，那就是小行星在太阳系中分布得极为稀疏，探测器撞上小行星的概率完全可以忽略不计。

上图为旅行者一号和二号的飞行路径，可以看到，旅行者一号在发射之后就一直在黄道面（地球公转轨道平面）内飞行，直到抵达土星之后，才利用土星的“引力弹弓”飞离了黄道面。

在这期间，旅行者一号飞越了一个太阳系中小行星相对密集的区域——“小行星带”，太阳系内侧的绝大部分小行星都集中在这里，这也就意味着，在旅行者一号飞越“小行星带”的时候，其撞上小行星的概率是最大的。

通常来讲，我们对“小行星带”的印象大概是上图这样的，然而这却与实际情况严重不符，何出此言呢？我们让数据来说话。
“小行星带”位于木星和火星的公转轨道之间，在黄道面所占的平面区域为距离太阳大约2.17至3.64天文单位，整体上是一个环形。我们知道，1个天文单位大约为1.5亿公里，根据环形面积公式“S = π(R^2 - r^2）”可以计算出，“小行星带”在黄道面所占的面积大约有60.34 x 10^16平方公里。

观测数据表明，“小行星带”中已知的小行星数量约为50万颗，考虑到还可能存在没有观测到的小行星，我们不妨将这个数量再乘个2，也就是100万颗。
这样算下来，就算“小行星带”中的小行星全部都运行于黄道面上，也是平均每6034亿平方公里才有一颗小行星，其平均距离大约为77.7万公里，这大约是地球和月球之间的平均距离的两倍。
什么概念呢？这么说吧，在地球和月球之间的距离，完全可以容纳下太阳系中包括木星在内的所有行星，而这个距离却是地月距离的两倍。

由此我们完全可以想象出，当旅行者一号在分布得如此稀疏的小行星之间穿行的时候，其撞上小行星的概率有多低，可以说是几乎为零了。
（注：运行在“小行星带”中的天体都很小，有些小行星的直径甚至小于10米，因此它们与旅行者一号之间的引力效应可以忽略不计）
很明显，既然在小行星相对密集的“小行星带”，旅行者一号撞上小行星的概率都几乎为零，那在其它的区域就更不用说了。
小结

综上所述，历时44年飞了228亿公里的旅行者一号之所以一直没有撞上小行星，其实就是简单地因为小行星分布得实在是太稀疏了，正因为如此，人们在发射其它的探测器的时候，也基本上不会去考虑如何躲避小行星。
<hr>好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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xiaojunlfdz

才利用土星的“引力弹弓”飞离了黄道面[惊呆]飞离了黄道面什么意思？

wjt213414

根本不用躲，想撞上小行星，比中大奖更难