天文宇宙科普:旅行者1號已經(jīng)飛了200多億公里,它為何不會撞上太空中的小行星?
1977年9月5日,著名的空間探測器“旅行者1號”發(fā)射升空,經(jīng)過40多年的飛行之后,現(xiàn)在的旅行者1號已經(jīng)飛了200多億公里,成為了距離地球最遠(yuǎn)的人造物體。目前旅行者1號早已完成了在太陽系內(nèi)的任務(wù),正頭也不回地向著太陽系外前進(jìn),在多年以后,它會把我們?nèi)祟惖挠∮泿钪娴纳钐帯?br>
在為我們?nèi)祟惖倪@個(gè)偉大成就感到驕傲的同時(shí),相信不少人會有一點(diǎn)疑惑,那就是旅行者1號在飛行的時(shí)候,是怎么避免與太空中的其他天體發(fā)生撞擊的呢?
像火星、木星、土星等大的天體還好說,因?yàn)槿藗兛梢灶A(yù)測到它們的運(yùn)行軌跡,從而避免與其相撞的情形,但太空中的小行星之類的小天體卻是難以預(yù)測的,因此可以說旅行者1號對太空中的小行星是毫無防御能力的。
我們都知道,太空中小行星的數(shù)量是很多的,那么問題就來了,旅行者1號已經(jīng)飛了200多億公里,它為何不會撞上太空中的小行星呢?
在太陽系內(nèi),有一片小行星比較密集的區(qū)域——“小行星帶”,它位于木星和火星的軌道之間,在這里存在著大量的小行星,我們可以看到,在旅行者1號過去飛過的路途中,在這片區(qū)域里,它撞上小行星的可能性是最大的。因此,我們就拿這片區(qū)域來舉例說明這個(gè)問題。
一般情況下,我們看到的有關(guān)太陽系的圖片都上圖這個(gè)樣子的,這很容易給人產(chǎn)生一種感覺,那就是整個(gè)“小行星帶”都布滿了密密麻麻的小行星,在想象中,在旅行者1號穿越小行星帶時(shí),應(yīng)當(dāng)看到下圖這種場景。
但實(shí)際卻并不是這樣,我們只需要知道一點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù),就可以搞清楚小行星帶的真實(shí)模樣。先來看看小行星的數(shù)量,根據(jù)目前的觀測數(shù)據(jù)來估計(jì),小行星帶應(yīng)該存在著100萬顆小行星,考慮到未發(fā)現(xiàn)的小行星,這里我們再將這個(gè)數(shù)量增加一倍,即小行星帶有200萬顆小行星。
再來看看小行星帶的范圍,相關(guān)資料顯示,小行星帶占據(jù)了距離太陽約2.17至3.64天文單位(1個(gè)天文單位等于地球與太陽之間的距離,約為1.5億公里)的空間區(qū)域,大家稍微思考一下,就可以知道小行星帶的范圍有多大了。
200萬顆小行星確實(shí)是一個(gè)很大的數(shù)字,但是將這些小行星放在一個(gè)如此大的范圍里面,其稀疏程度就可想而知了。事實(shí)上,在這片區(qū)域里的小行星之間的平均距離都是50萬公里左右,要知道地球和月球之間的距離也只不過是38萬公里而已。
看到這里,相信大家都明白了這個(gè)問題的答案了,旅行者1號之所以不會撞上太空中的小行星,其根本原因就是太空中的天體密度實(shí)在是太低了,以至于在相關(guān)計(jì)劃中,科學(xué)家們幾乎都不考慮這方面的問題。
另外要講的是,在1980年旅行者1號在靠近土星時(shí),人們發(fā)現(xiàn)了“土衛(wèi)六”擁有稠密的大氣層,于是就臨時(shí)改變了旅行者1號的原定計(jì)劃,讓它抵近觀測。在這之后,由于旅行者1號被土星引力改變了軌道,人們只得提前終止了它在太陽系的探測任務(wù),并利用土星的“引力彈弓”效應(yīng)讓它飛出了太陽系的黃道面。而因?yàn)樘栂抵械拇蟛糠痔祗w都是集中在黃道面的,所以我們更不用考慮旅行者1號撞上太空中的小行星了。
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