太空中小行星這麼多,為何「旅行者一號」能飛行200多億公裡?

2020-12-13 小菜雞說實事

旅行者一號已經飛了兩百多億公裡,她為何不會撞上太空中的小行星呢?一九七七年九月五號,著名的空間探測器旅行者一號網發射升空。經過四十多年的飛行之後,現在的旅行者一號已經飛到了兩百多億公裡,成為了距離地球最遠的人造物體。

目前旅行者一號已經完成了在太陽系內的任務,正頭也不回地向著太陽系外前進。在多年以後,它會把我們人類的印記帶往宇宙的深處,在我們人類為這個偉大成就感到驕傲的同時,相信不少人會有點疑惑,那就是旅行者一號在飛行的時候是怎麼避免與太空中的其他天體發生碰撞的呢?

像木星、土星、火星等大型天體還好說一點,因為人們可以預測到它的運行軌跡,從而避免與其相撞的情形。但是太空中的小行星之類的小天體確實是難以預測的,因此可以說旅行者一號對太空中的小行星是毫無防禦能力。我們都知道,太空中小行星的數量是很多的,那麼問題就來了,旅行者一號已經飛了兩百多億公裡,它為何不會撞上太空中的小行星呢?

在太陽系裡面有一小片行星比較密集的區域,叫做小行星帶,它位於木星和火星的軌道之間,在這裡存在著大量的小行星。我們可以看到在旅行者一號飛過去的路途中,在這片區域裡,它撞上小行星的可能性是最大的。因此我們就拿這個區域來舉例說明這個問題。一般的情況下,我們看到有關太陽系的圖片都是下面這個樣子的,

這很容易給人產生一種感覺,那就是整個小行星帶就密密麻麻布滿了小行星。想像中在旅行者一號穿越小行星帶的時候,應當看到的是以下這種場景。

但是事實它並不是這樣,我們只需要知道一點相關的數據,就可以搞清楚小行星帶真實的模樣。先來看小行星的數量,根據目前的觀測數據來估計,小行星帶應該存在著一百萬顆小行星。考慮到還未所發現的小行星,這裡我們再將這個數量增加一倍,就是小行星帶它大概有兩百萬顆小行星,估摸一下大約有兩百萬顆。

再來看看小行星帶的範圍,相關資料顯示,小行星帶佔據了距離太陽約二點一七到三點六四天文單位的空間區域。大家稍微思考一下就可以知道小行星帶的範圍有多大了。兩百萬顆小行星確實是一個很大的數字,但是將這些小行星放在一個如此大的範圍裡面,其稀疏程度就可想而知了。事實上在這片區域裡的小行星之間的平均距離都是五十萬公裡左右,要知道地球和月球之間的距離也只不過是三十八萬公裡而已。

看到這裡相信大家都明白了這個問題的答案了。旅行者一號之所以它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在是太低了,以至於在相關計劃中的科學家都不考慮這方面的問題。另外需要講的就是在一九八零年,旅行者一號在靠近土星的時候,人們發現了「土衛六」擁有稠密的大氣層。於是就臨時改變了旅行者一號的原定計劃,讓他抵近觀測,在這個之後,由於旅行者一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,並利用土星的「引力彈弓」效應,讓它飛出了太陽系的黃道面。而因為太陽系中的大部分天體都是集中在黃道面的,所以我們就更不用考慮旅行者一號撞上太空中的小行星了,大家不用操心了。

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