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一根绳子怎么做橡皮筋

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-05

我们都知道地球是圆的,但是你知道太阳系也是圆的吗?不过不是球形的圆,而是盘形的圆。太阳系中的八大行星和大部分小行星都在一个平面上绕着太阳转,这个平面叫做黄道面。如果我们想要飞出太阳系,探索更广阔的宇宙,是不是只要向上或向下飞就可以了呢?这样不是可以避开所有的行星和小行星,更容易飞出去吗?

并不是这样的。要飞出太阳系,并不只是要飞出一个边界那么简单,而是要摆脱一个力量那么难。这个力量就是太阳的万有引力。万有引力就像一根无形的绳子,把所有的天体都牢牢地拴在太阳身边。如果我们想要挣脱这根绳子,就要有足够的速度来对抗它。这个速度叫做第三宇宙速度。

第三宇宙速度并不是一个固定的数值,而是根据我们所在的位置而变化的。越靠近太阳,第三宇宙速度就越大;越远离太阳,第三宇宙速度就越小。从地球出发飞出太阳系,需要达到16.7km/s的第三宇宙速度;从距离太阳最近的水星出发飞出太阳系,需要达到67.7km/s的第三宇宙速度;从距离太阳最远的海王星出发飞出太阳系,需要达到7.7km/s的第三宇宙速度。

你可能会觉得很奇怪,为什么我们不直接从海王星出发呢?这样不是更容易吗?并不是这样的。因为我们目前的技术水平还不足以让探测器直接达到第三宇宙速度。所以我们通常会利用一种巧妙的方法来给探测器加速。这种方法叫做引力弹弓效应。

引力弹弓效应就是利用天体自身的引力场来给探测器做功,拉探测器一把。就像我们小时候玩弹弓一样,先把橡皮筋拉紧,然后放开一端,橡皮筋就会把石头弹出去。但是这种效应也要求探测器沿着一定的轨迹飞行,才能起到正面作用。

如果我们向上或向下飞出太阳系,就不能利用引力弹弓效应来加速了。反而会增加飞出太阳系的难度。我们通常会选择沿着黄道面飞行,并利用木星等大行星来加速探测器。例如旅行者一号就是通过了几次大行星的加速,在经过木星时有一次重要的加速,让旅行者号的速度提高到了25km/s,在加速之前,它的速度仅仅只有13km/s。

太阳系是扁平的,这是因为它是由一个旋转的原始星云形成的,这个星云在缩凝的过程中,保持了角动量守恒,逐渐变得扁平。要飞出太阳系,就要摆脱太阳的万有引力,这需要我们达到第三宇宙速度,这个速度根据我们所在的位置而变化。由于我们目前的技术水平还不足以让探测器直接达到第三宇宙速度,所以我们通常会利用引力弹弓效应来给探测器加速。而向上或向下飞,并不能帮助我们达到这个目的,反而会让我们失去一些有利的条件。如果我们想要飞出太阳系,探索更广阔的宇宙,我们还是要沿着黄道面飞行,并利用大行星来加速。


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(编辑:自媒体)
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