NASA对旅行者1号飞行速度监测,为什么离开太阳速度与离开地球速度差距那么大?

2025-03-09 09:31:50
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回答1:

我们知道,两个天体之间的引力势能,随着距离的增加而增加。

旅行者1号在远离太阳的同时,引力势能是增加的,根据能量是守恒,这部分增加的势能,只能来源于旅行者1号的动能,所以旅行者1号的速度会降低。

旅行者一号离开地球后,基本就靠着自身惯性在飞行,最初速度有30多km/s(相对于太阳),目前(2018年)速度17km/s。

引力加速

在地球轨道处,太阳逃逸速度为42km/s,以旅行者1号离开地球的速度,是达不到太阳逃逸速度的。

但是在接下来的12年里,旅行者1号利用了两次引力加速,旅行者2号利用四次引力加速,最终都达到了太阳系的逃逸速度

需要注意的是:

(1)图中时间,指的是旅行者2号,距离天体最近时的时间点;

(2)旅行者2号利用了四颗行星(木星、土星、天王星、海王星)进行加速,每次加速后获得一个较大的速度,然后在脱离该行星时会损失一些动能,但最终的速度大于接近行星时的速度;

(3)旅行者1号在探寻土星时,发现土卫六拥有厚厚的大气层,为了一探究竟,旅行者1号改变原先计划,转而去拜访土卫六,放弃了拜访天王星和海王星的机会,离开土星后直接向银河系中心方向飞去;

(4)旅行者2号继续拜访天王星和海王星;

(5)旅行者2号在海王星处,为了获得海王星的详细信息,主动减慢速度,这也是旅行者2号比旅行者1号慢的主要原因;

(6)目前旅行者1号和旅行者2号,在当前轨道处的速度,都远远超过了太阳系的逃逸速度,所以它们最终都会飞出太阳系,其中旅行者1号的速度更快些。

因为地球在绕太阳转,地球在太阳参考系下的线速度是大概30公里每秒。如果旅行者1号在太阳参考系下远离太阳的速度是17公里每秒,那么根据其远离地球速度为34.6公里每秒.

如果地球运行到完全背离旅行者一号的位置的时候,那么旅行者一号相对地球的速度可能最快达到47公里每秒。如果地球转到另一面,那么旅行者一号还会开始接近地球,速度可能是13公里每秒。

旅行者1号与地球距离随时间变化的关系,可以见的确远离再靠近如此周期渐渐远去的。

回答2:

在地球轨道处,太阳逃逸速度为42km/s,以旅行者1号离开地球的速度,是达不到太阳逃逸速度的。

但是在接下来的12年里,旅行者1号利用了两次引力加速,旅行者2号利用四次引力加速,最终都达到了太阳系的逃逸速度

回答3:

因为在太阳和地球周围所受到的引力不一样,从而会改变速度。

回答4:

因为相比较而言,地球的引力更大一点,所以离开地球后速度很快

回答5:

主要的原因是因为地球和其他星球之间的引力不一样