银河系和太阳系都是扁平的形状,航天器垂直飞岂不是更容易出去?

2025年06月14日22:12:29 科学 1395

导语:我们生活的太阳系和银河系都是扁平的形状,我们发射的探测器为何要在这个扁平的平面内飞?垂直飞岂不是更容易飞出去?

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银河系是一个扁平的棒旋状星系,直径达到了15万光年,在这个15万光年的平面上,有着超过2000亿颗的恒星,围绕着银心有序的运转。

银河系的厚度却只有4万光年左右。

这就好比一座跨江大桥,长度超过10km,厚度却仅仅10m。

我们要想离开银河系,垂直飞,岂不是距离更短,用时最短?

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同样的道理,太阳系也是扁平的,为何我们的探测器不垂直飞出太阳系呢?

太阳系的行星,处在黄道面上,有序的绕着太阳公转,这个黄道面的半径,达到了1.2光年左右,黄道面的厚度却仅仅几十公里。

以我们目前的探测,垂直飞出太阳系,不是轻而易举吗?

事实上,事情没有这么简单。

万有引力,导致整个太阳系

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如同一个巨大的蓝球,束缚了里面所有的天体。

航天器飞出地球,以第二宇宙速度绕太阳飞行,无论是在黄道面上飞,还是垂直于黄道面飞,或者是以跟黄道面任意的夹角飞,受到的太阳引力是不变的。

太阳引力大小相等,航天器要想垂直于黄道面飞行,所谓的第二宇宙速度,就不是11.2km/s了。

地球的公转速度达到了29km/s,从地面起飞,围绕地球飞行的航天器,已经具有了一个初始速度,29km/s,在这个基础上,只需要增加7.9km/s,就可以绕地球飞行,不会坠落。

增加11.2km/s,就可以绕太阳飞行。

增加17km/s,就可以摆脱太阳引力束缚,逐渐飞出太阳系。

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此时,探测器要是垂直于黄道面飞行,速度也得达到17km/s+29km/s,才能飞出太阳系,这时候,就需要足够的燃料,才能达到46km/s。

在黄道面上飞行,可以合理利用行星引力弹弓效应。

旅行者一号,以第三宇宙速度飞行,就是借用了木星,土星的行星引力弹弓效应,才加速到了17km/s。

如今已经飞入了240亿公里的深空。

天问二号,要去小行星挖土,然后再去探测彗星,同样也是利用了行星引力弹弓效应。

要是垂直黄道面飞行,就没有了行星引力弹弓可以利用,只能靠燃料狠狠的加速。

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垂直于黄道面的空间,一片虚无,没有任何探测意义。

太阳系的行星,小行星,奥尔特星云,还有柯伊伯地带,都在黄道面上。

我们的探测器沿着黄道面飞行,才有研究意义,才能挖土,研究太阳系起源。

离开黄道面,整片空间一片沉寂,没有一颗小行星。

探测器飞过去没有任何意义。

太阳系半径在1.2光年左右,无论是沿着黄道面还是不是,以第三宇宙速度飞行,都需要3万年才能飞出太阳系。

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所以,不沿着黄道面飞行,一点意义都没有。

放到银河系中,同样也是这个道理。

对此,大家有什么不同的看法?

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