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太陽系不是平的：旅行者號飛出太陽系要怎么操作？
地球在一個偏心率很小的橢圓軌道上環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)，這個軌道平面被稱為黃道面。其他行星基本上也在黃道面附近環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)。既然如此，為什么旅行者1號和2號沒有向黃道面的上方或者下方飛出太陽系，這樣豈不是很快飛出太陽系嗎?
雖然太陽系看起來是扁平的，呈現(xiàn)為圓盤狀，各大行星基本上共處一個平面，但太陽系其實根本就不是平的。那么，為什么各大行星基本上會共面，但太陽系又不是平的呢?
為什么行星基本上共面?
太陽系在還沒有形成時，還只是一團(tuán)星云，雜亂無章地彌漫在宇宙中。由于外部擾動，星云中心的物質(zhì)大量聚集在一起。星云內(nèi)部的物質(zhì)互相碰撞，它們在某個方向上會有一個凈角動量。隨著物質(zhì)不斷被中心的引力吸引進(jìn)去，星云會在擁有凈角動量的方向上越轉(zhuǎn)越快。
在旋轉(zhuǎn)平面上，物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)速度足夠快，它們可以避免掉入中心。但旋轉(zhuǎn)平面上下方的物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)速度較慢，它們會被引力吸入中心。最終，團(tuán)狀的星云會變得扁平，星云中心形成了太陽，旋轉(zhuǎn)平面上的物質(zhì)形成了各大行星。
為什么說太陽系不是平的?
雖然行星軌道讓太陽系看起來是扁平的，但太陽的引力在各個方向上都是一樣的。無論在黃道面的哪個方向，只要距離相同，都會受到相同的太陽引力作用。
太陽系中除了行星和小行星帶之外，還有一個包裹整個太陽系的巨大球體結(jié)構(gòu)——奧爾特云。據(jù)估計，奧爾特云起始于距離太陽0.03光年(1900天文單位)之處，一直延伸到至少距離太陽1光年(6.3萬天文單位)的地方。在奧爾特云中，分布著大量的小天體，它們被認(rèn)為是來自于早期太陽系的殘余物。
為什么旅行者號沒有從黃道面上下方飛出太陽系?
如上所述，太陽的引力是均勻的，從黃道面上下方飛出太陽系沒有任何優(yōu)勢。不僅如此，人類目前其實沒有能力把探測器往黃道面上下方送出太陽系，化學(xué)火箭的速度有限。
旅行者1號和2號能夠獲得逃逸太陽系的速度，得益于兩大因素。首先，地球以30公里/秒的速度環(huán)繞太陽旋轉(zhuǎn)，旅行者1號沿著黃道面方向飛行，由此能夠獲得巨大的速度，而從垂直于黃道面的方向就沒有。其次，旅行者號在黃道面附近飛行，還能借助木星、土星、天王星和海王星幾大行星的引力進(jìn)行加速，使它們最終能夠獲得足夠的速度飛出太陽系。
另外，旅行者1號和2號在設(shè)計之初是為了一次性探測太陽系中的四大巨行星，因為它們剛好趕上了176年一遇的行星排列。如果朝著黃道面上下方飛行，無法探測這幾大行星。
時至今日，人類對天王星和海王星的了解，大都是源于旅行者2號在上個世紀(jì)80年代先后造訪了這兩顆行星，這是目前為止對天王星和海王星的唯一一次近距離探測。
不過，經(jīng)過幾大行星的引力加速之后，旅行者1號和2號的飛行方向都已經(jīng)大幅偏離了黃道面。
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旅行者號飛出太陽系的依據(jù)，是冥王星嗎？
飛了40多年的旅行者一號，本以為飛出了太陽系，但結(jié)果卻令人失望，科學(xué)家推測：估計還要幾千年或許才可以
我們都知道，宇宙是浩瀚無邊的，而科學(xué)家們一直都在努力想要更多，更深入地去探索、去了解宇宙。但是現(xiàn)在，我們對于宇宙的探索，大多還是在依靠天文望遠(yuǎn)鏡。
雖然天文望遠(yuǎn)鏡可以讓我們看到幾百光年甚至幾千光年以外的景象，但這樣看到的天體以及星系，還是很模糊不清的。比如說，我們只能看見幾百光年外有一顆行星，但是行星的具體情況如何，我們并不能清楚了解。所以，人們想要真正清楚明白地深入宇宙，單單依靠望遠(yuǎn)鏡拍攝的幾張照片肯定是不可行的，必須要做到能近距離地去觀察。
而我們所處的太陽系在宇宙中只是一個很小的星系，我們想要去知道更多的宇宙奧秘，首先要做的就是走出太陽系。由此，上世紀(jì)七十年代，美國的航天局發(fā)射了“旅行者一號”這個當(dāng)時的最高科技產(chǎn)品。發(fā)射它的目的，是為了走出太陽系去看到更大的宇宙。而且，這個探測器上還帶有記載了我們的文明的磁帶，這承載了科學(xué)家們對于與外星人接觸的愿望。
之后，在2014年9月的時候，美國航天局宣布，三十多年前發(fā)射的“旅行者一號”已經(jīng)飛離了太陽系，正在向著另外的文明前進(jìn)。
現(xiàn)在的2018年，開始有學(xué)者表示懷疑，“旅行者一號”真的能走得出太陽系嗎?
科學(xué)家們認(rèn)為它已經(jīng)不在太陽系了的依據(jù)是什么呢?是認(rèn)為冥王星是太陽系的邊緣。到現(xiàn)在為止，“旅行者一號”已經(jīng)飛了四十多年，飛行距離已經(jīng)有了20億公里，按照對冥王星距離的測算，探測器早就飛過了冥王星，自然也就是已經(jīng)走出了太陽系。
其實，以前就已經(jīng)有科學(xué)家提出了質(zhì)疑，認(rèn)為冥王星實際上并不是太陽系的邊緣。因為如果冥王星處在太陽系整個范圍的邊界的話，這顆行星被毀掉的概率非常大，不可能到現(xiàn)在還能保持完整，所以，冥王星肯定不可能算作是太陽系的邊框了，這個邊界的范圍應(yīng)該還要更遙遠(yuǎn)。
之后，隨著我們科技的高速發(fā)展，我們用以探測觀察宇宙的工具也在不斷升級。終于，科學(xué)家們觀測到在太陽系的范圍邊上還有一個云團(tuán)，這個云團(tuán)因為距離太陽遙遠(yuǎn)，所受的輻射也很弱。經(jīng)過各種測算，科學(xué)家們最終確定，這個有著眾多彗星核的云團(tuán)就是太陽系真正的邊緣。
這個新發(fā)現(xiàn)的云團(tuán)距離地球特別遙遠(yuǎn)，將近有94605億千米，而“旅行者一號”至今四十年不過走出了20億千米，以這個速度，想要離開太陽系，大概要有個幾千年才行。
在預(yù)計中只能活躍到2020年的“旅行者一號”是沒有辦法完成科學(xué)家們交給它的任務(wù)了，而面對這個數(shù)據(jù)，我們可以明白，想要去了解更多的宇宙，速度是最為重要的因素，沒有足夠快的速度，我們永遠(yuǎn)也不可能真正地研究神秘的宇宙。
因此，科學(xué)家們一直都在研究怎樣去突破并提升現(xiàn)有的速度，甚至是可以讓飛船的速度接近或達(dá)到光速。但是光速對我們來說，真的太遙遠(yuǎn)，我們的科學(xué)家真正在追求的是亞光速。因為根據(jù)我們現(xiàn)在的物理理論，任何物體的速度只可能是盡可能地去接近光速，而不可能達(dá)到或是快于光速，所以，想要能到...
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想要看到旅行者號飛出太陽系？做夢的時候吧！
在1977年，人類發(fā)射了一個名為“旅行者1號”的宇宙飛行器，朝著太陽系的邊緣地帶飛去。如今旅行者1號已經(jīng)在太空中飛行了42年，也早已經(jīng)飛過了冥王星的軌道，還在經(jīng)過冥王星的時候，給地球拍了一張照片——不過在這張照片上，地球只剩下了幾個像素大小的光斑，相比之下人類實在是太渺小了。
許多的天文愛好者都很關(guān)心旅行者1號的“旅行”：距離旅行者1號發(fā)射，已經(jīng)過了42年。這么久過去了，它到底有沒有飛出太陽系呢?
答案可能要讓許多人失望了：盡管旅行者1號已經(jīng)發(fā)射了這么久，速度平均在17公里每秒，但是它在太空當(dāng)中飛過的路徑，也只有0.0025光年左右。而太陽系的邊界，科學(xué)家們普遍認(rèn)為在1光年之外的奧爾特星云邊界，所以距離旅行者1號飛出太陽系，還有至少幾萬年的時間才行。
旅行者1號目前也是人類發(fā)射的飛行了最遙遠(yuǎn)的宇宙飛行器。盡管對于人類而言，它的速度已經(jīng)足夠快，但是在宇宙的尺度下，連光速都顯得像蝸牛一樣慢，就更別提人類飛行器的速度了。實際上人類至今能夠制造出最快的飛行器速度，最快也只有80公里每秒。如果用它來代替旅行者1號，也要接近1萬年的時間才能夠飛出太陽系。
旅行者1號攜帶的3枚核電池，直到2025年之前，都將會為它提供動力。而在旅行者1號的能量全部耗盡之后，它將成為一個徹底的“流浪兒”，在宇宙中一直這樣飄蕩下去，直到被其他天體的引力捕獲。如果不出意外的話，它將在7萬年后，抵達(dá)“三體人”所在的半人馬座，和《流浪地球》中人類的目標(biāo)“比鄰星”擦肩而過。
旅行者1號上面攜帶著一張金色的唱片，還有一根金剛石材質(zhì)的唱針，上面記錄著人類對于宇宙的問候，預(yù)計可以保存10億年左右。同時旅行者1號還搭載了1小塊鈾238，它的半衰期是44.7億年。如果未來有外星文明“捕獲”了它，也能夠根據(jù)鈾238的衰變，來推斷出旅行者1號的“年齡”。
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