您现在的位置是:首页 > 多彩生活 多彩生活

逃逸速度计算公式(逃逸速度公式怎么导出)

时间:2024-03-19 08:17:55多彩生活 38 人已围观

简介 在人类向宇宙发射的众多探测器中,旅行者1号无疑是最受瞩目的,它于1977年9月5日发射升空,历经40多年,飞越了200多亿公里的距离,现在已经成为了距离地球最远的人造天体。如今的旅行者1号正向着太阳系外的星际空间继续前进,大家都希望它能够成功地飞出太阳系。

在人类向宇宙发射的众多探测器中,旅行者1号无疑是最受瞩目的,它于1977年9月5日发射升空,历经40多年,飞越了200多亿公里的距离,现在已经成为了距离地球最远的人造天体。如今的旅行者1号正向着太阳系外的星际空间继续前进,大家都希望它能够成功地飞出太阳系。

早在1980年探测土星的时候,旅行者1号就几乎耗尽了自身的所有动力,现在的它全靠自身的惯性在飞行,而由于太阳的引力作用,旅行者1号的速度一直在降低。这不禁让人担心,旅行者1号的速度越来越慢,未来会被太阳的引力拉回来吗?

我们都知道,相对于某个天体而言,当物体的运动速度达到了一个特定的值,这个物体就可以挣脱天体的引力束缚,我们将这个速度称之为“逃逸速度”,其计算公式为:V = 根号下(2GM/R),其中G为引力常量,M为天体质量,R为该物体与天体之间的距离。

经过简单的计算,我们可以得出当旅行者1号发射的时候,应该具备相对于太阳大约42公里/秒的速度,才可以挣脱太阳的引力,而当时的情况是,即使借助了地球的公转速度以及引力的作用,旅行者1号相对于太阳的速度也只能达到36公里/秒。

可以看到这是低于太阳的逃逸速度的,正是因为这个原因,旅行者1号在向太阳系外围飞行时,其速度被太阳的引力大幅降低,当它抵达木星时,速度已降至大约14公里/秒,照这个样子下去,它是必定会被太阳的引力拉回来的。

然而木星在这关键的时刻大显身手,它强大的“引力弹弓效应”将旅行者1号直接加速到37公里/秒的速度,根据上面的公式可知,天体的逃逸速度会随着距离的增加而降低,因此在木星的位置上,一个物体相对太阳的逃逸速度就只有大约18公里/秒了。

这就意味着,从这个时候起,旅行者1号就拥有了挣脱太阳引力的能力,而在此之后,当旅行者1号离开太阳系黄道面时,土星的引力又将它的这个能力进一步地增强。这一点可以从现在旅行者1号的状态得到印证,现在它位于距离太阳200多亿公里的位置,其相对太阳的逃逸速度不足4公里/秒,而它自身的速度却为16公里/秒。

因为宇宙空间接近真空,所以旅行者1号可以说是只受到了太阳引力的干扰,虽然随着时间的推移,它的速度会因此而越来越慢,但它离太阳越来越远,其相对太阳的逃逸速度也会大大降低。在这种情况下,旅行者1号将一直处于自身速度远远大于逃逸速度的状态,因此在不出意外的情况下,未来的它是不可能会被太阳的引力拉回来的。

那么会出什么意外呢?其实这个意外不是来自于天体撞击(这个可能性低得可以忽略不计),而是来自于太阳系里一个神秘的天体——X行星(Planet X)。X行星是科学家根据太阳系的已知数据,推测出来的一颗假想的巨行星,近些年来,越来越多的证据都强烈地暗示这颗巨行星很可能真的存在。

如果真有这么一颗巨行星,那么旅行者1号就有可能被它的引力影响,从面偏离自己的运行轨道,甚至直接被X行星捕获。当然,假如这样的事情真的发生,对于人类来讲将是一个巨大的收获,旅行者1号也算是不虚此行了。

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`

(本文部分图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)

相关文章