從地球前往太陽系邊陲,怎樣避免撞毀在小行星帶

2022-11-23 04:40:10 字數 5978 閱讀 2048

1樓:

旅行者一號是在2023年12月10日進入主小行星帶的,在2023年9月8日離開了主小行星帶,在將近一年的時間裡在小行星帶飛行了超過數億千米,在各位的印象中,小行星帶也許就像如下圖所示

在如此長的時間裡,旅行者居然就沒有撞上哪怕是一顆微行星或者微隕石,而且旅行者2號與先驅者10號,還有先驅者11號等,另外也有最伽利略木星探測器,還有卡西尼土星探測器,更有最近的新視野號,都安然穿過了小行星帶!看來這些探測器都攜帶了人工智慧導航的裝置,可以避開小行星,是這樣嗎?

幾個著名探測器的出太陽系軌道!

一、探測器都是瞎子!

與各位猜測的相反,任何一個探測器都沒有主動避開障礙物的能力,甚至它所攜帶的導航裝置也不是為了避障所設定,而是為了保持自身飛行的軌跡!

從旅行者一號搭載的儀器來看,沒有任何一臺是為避開障礙物而特別裝載的!而旅行者出發的軌道則早就被設計好了,避開大型已知的障礙物即可!而且遇到大型行星的話還會主動湊上去,以求讓行星的運動來一個引力彈弓!

引力彈弓:利用行星的公轉速度與引力,計算合適的角度切入行星軌道,讓行星帶著行星飛一會!當然這消耗的是行星的公轉角動量,但與探測器以及行星的巨大質量相比,這消耗的角動量幾乎可以忽略不計!

旅行者1號利用了木星的引力彈弓效應!

二、天體之間的的平均距離無需讓探測器考慮避障

小行星帶位於火星軌道與木星軌道之間,跨度接近2億千米,而小行星帶已知天體總共有50萬顆,假如按外徑5億千米,內徑3億千米計算,那麼他們之間的平均距離超過637441.55千米,即:63.

7萬千米!要知道地月平均距離也只有38.4萬千米!

地月之間的距離能塞下八大行星還略有盈餘,這地月之間的空曠可想而知!當然接近兩倍地月距離的小行星帶就更空曠了,一顆最多不超過10m長度(加上天線)的探測器甚至可以悄悄的路過而不被任何一顆小行星「發現」!或者我們的軌道設計只需要考慮這50萬顆小行星的軌道軌跡即可,而這絕大部分甚至都無需考慮!

當然如果有像《太空旅客》中的飛船阿瓦隆號那樣的防護罩阻擋小行星撞擊,那無疑是最好的,但就現在科技來說這並不現實,因此無論是過去的探測器還是未來的飛船,探測器並不會為避障做特殊的設計,畢竟在太空相對速度高達數十千米/秒,甚至上百千米/秒,而大部分小行星只能在光學波段或者紅外波段發現,極難預先發現,因此閉著眼睛走路,或者說低著頭拿著地圖走路,因為所有的目標軌跡我們都瞭然於胸,可能就是當前宇宙航行的最好寫照!

2樓:小百里解答

當地球前往太陽系邊陲,為了避免撞毀在小行星帶,最好是保持光速前進,而且有個指引方向的。指標。這樣是可以避免撞毀小星球帶。保持星系平衡。

3樓:二進位制猿人

探測器無需考慮這個問題,雖然在模型圖中小行星帶之中隕石密佈,但放到宇宙這個巨大尺度下,各個天體之間的距離大多是地月距離的數倍,因此撞毀概率極小。

4樓:雲水南

可以自己裝備一個防護罩,並且使用能夠顯示各種行星所在位置的儀器,並在周圍的使用感應器不停的見識環境變化。

地球究竟是怎麼從太陽系中誕生的,有哪些科學依據?

太陽系中小行星帶位於哪兩個行星軌道之間?

5樓:匿名使用者

火星和木星之間的小行星帶,謠傳是傳說中第四顆行星瑪雅星**行程的

6樓:匿名使用者

小行星帶(英文:asteroid belt)是位於火星和木星軌道之間的小行星的密集區域,估計此地帶存在著50萬顆小行星。關於形成的原因,比較普遍的觀點是在太陽系形成初期,由於某種原因,在火星與木星之間的這個空擋地帶未能積聚形成一顆大行星,結果留下了大批的小行星。

在太陽系中,除了九顆大行星以外,還有成千上萬顆我們肉眼看不到的小天體,它們像九大行星一樣,沿著橢圓形的軌道不停地圍繞太陽公轉。與八大行星相比,它們好像是微不足道的碎石頭。這些小天體就是太陽系中的小行星。

小行星,顧名思義,它們的體積都很小。最早發現的「穀神星」(ceres 1)、「智神星」(pallas 2)、「婚神星」(juno 3) 和「灶神星」(vesta 4)是小行星中最大的四顆,被稱為「四大金剛」。「四大金剛」中最大的穀神星直徑約為1000千米,最小的婚神星直徑約為200多千米;如果能把它們從天上「請」到地球上來,中國的青海省剛好可以讓穀神星安家。

除去「四大金剛」外,其餘的小行星就更小了,據估計,最小的小行星直徑還不足1千米。雖然它們的體積比衛星還小得多,但是在太陽系這個家庭中,卻要和九大行星論資排輩。

大多數小行星是一些形狀很不規則、表面粗糙、結構較鬆的石塊,表層有含水礦物。它們的質量很小,按照天文學家的估計,所有小行星加在一起的質量也只有地球質量的4/10000。這些小行星和它們的大行星同伴一起,一面自轉,一面自西向東地圍繞太陽公轉。

儘管擁擠,卻秩序井然,有時它們巨大的鄰居--木星的引力會把一些小行星拉出原先的軌道,迫使它們走上一條新的漫遊道路。在近年對小行星觀測中,還發現一個有趣的現象,有些小行星竟然也有自己的衛星。

在2023年以前所獲得的小行星資料主要是通過基於地面的觀測。2023年10月,伽利略號探測器經過951號小行星(gaspra2017),從而獲得了第一張高解析度的小行星**。2023年8月,伽利略號又飛經了243號小行星(ida4005),使其成為第二顆被宇宙飛船訪問過的小行星。

2023年 6月27日,近地小行星探測器(near)與253號小行星(mathilde4001)擦肩而過。這次機遇使得科學家們第一次能近距離觀察這顆小行星。宇宙探測器經過小行星帶時發現,小行星帶其實非常空曠,小行星與小行星之間分隔得非常遙遠。

在火星和木星軌道之間有數量龐大的岩石狀小天體,它們被稱為小行星帶。已被觀測到的小行星數目超過7000顆,其中已測定精確軌道並正式編號的有5000多顆。

小行星比太陽系九大行星中的任何一個都小,僅有為數很少的幾顆大型小行星。約有30顆直徑超過200公里。已知最大的一顆是穀神星,直徑約935公里,第二大的是智神星,直徑535公里。

約250顆小行星的直徑大於100公里。估計太陽系內有幾百萬顆巨礫規模的小行星。這些小型小行星或許是大型小行星相互碰撞時形成的,其中少數一些以隕石形式撞擊到地球表面。

最大的小行星的質量才大到足以使它們在形成之際在自身引力作用下塑造成球形。小行星的亮度缺少有規律變化的事實支援上述假設,因為只有對稱形態的天體才能產生有規律的光變化。小行星的自轉總是呈現出多種多樣的反光表面面積。

小行星的外形多種多樣。

太陽系中的小行星帶會不會形成一個新的行星呢?

7樓:匿名使用者

三、要形成一個新的星球,則需要一個核心。最後一點就是如果想要形成一個新的星球的話,那麼只需要一個核心,而這樣的核心是具有一定的吸引力的。沒有吸引力,該如何形成一個新的星球,這也是非常困難的事啊,這也是我們現在的內在努力**。

太陽系中的柯伊伯帶和小行星帶到底有什麼區別呢?

8樓:愛玩的李恩諾

組成物質有所不同:前者主要是由冰封物體組成,後者是由岩石類的小型天體構成。

在太陽系中的小行星帶位於何處?

9樓:

位於火星和木星軌道之間

小行星中最大的是穀神星,它的直徑為1000公里,質量為(11.7±0.6)×1023克。

10樓:

火星和木星之間的廣闊地帶!

11樓:匿名使用者

木星軌道和木星軌道之間

12樓:匿名使用者

對 目前發現有35多萬顆

太陽系為什麼有小行星帶

13樓:匿名使用者

小行星帶(asteroid belt)是太陽系內介於火星和木星軌道之間的小行星密集區域,由已經被編號的120,437顆小行星統計得到,98。5%的小行星都在此處被發現。由於這是小行星最密集的區域,估計為數多達50萬顆,這個區域因此被稱為主帶,通常稱為小行星帶。

距離太陽約2.17-3.64天文單位的空間區域內,聚集了大約50萬顆以上的小行星,形成了小行星帶。

這麼多小行星能夠被凝聚

密集的小行星帶

在小行星帶中,除了太陽的萬有引力以外,木星的萬有引力起著更大的作用。

小行星帶由原始太陽星雲中的一群星子(比行星微小的行星前身)形成。但是,因為木星的重力影響,阻礙了這些星子形成行星,造成許多星子相互碰撞,並形成許多殘骸和碎片。小行星帶內最大的三顆小行星分別是智神星、婚神星和灶神星,平均直徑都超過400 公里;在主帶中僅有一顆矮行星—穀神星,直徑約為950公里;其餘的小行星都較小,有些甚至只有塵埃大小。

小行星帶的物質非常稀薄,目前已經有好幾艘太空船安全通過而未曾發生意外。在主帶內的小行星依照它們的光譜和主要形式分成三類:碳質、矽酸鹽和金屬。

另外,小行星之間的碰撞可能形成擁有相似軌道特徵和成色的小行星族,這些碰撞也是產生黃道光的塵土的主要**

起源演化

在太陽系形成初期,因吸積過程的碰撞普遍,造成小顆粒逐漸聚集形成更大的叢集,一旦聚集到足夠的質量(即所謂的微星),便能用重力吸引周圍的物質。這些星子就能穩定地累積質量成為岩石行星或巨大的

小行星ida和它的衛星,伽利略號探測器拍攝

氣體行星。小行星帶的形成之謎不知道何時才能破解。不過,越來越多的天文學家認為,小行星記載著太陽系行星形成初期的資訊。

因此,小行星的起源是研究太陽系起源問題中重要的和不可分割的一環。

主流觀點及解釋

關於形成的原因,比較普遍的觀點是在太陽系形成初期,由於某種原因,在火星與木星之間的這個空擋地帶未能積聚形成一顆大行星,結果留下了大批的小行星。

目前被認同的行星形成理論是太陽星雲假說,認為星雲中構成太陽和行星的材料,塵埃和氣體,因為重力陷縮而生成旋轉的盤狀。在太陽系最初幾百萬年的歷史中,因吸積過程的碰撞變得黏稠,造成小顆粒逐漸聚集形成更大的叢集,並且使顆粒的大小穩定的持續增加。一旦聚集到足夠的質量—所謂的微星—便能經由重力吸引鄰近的物質。

這些星子就能穩定的累積質量成為岩石的行星或巨大的氣體行星。

在平均速度太高的區域,碰撞會使星子碎裂而抑制質量的累積,阻止了行星大小的天體生成。在星子的軌道週期與木星的週期成簡單整數比的地區,會發生軌道共振,會因擾動使這些星子的軌道改變。在火星與木星之間的空間,有許多地方與木星有強烈的軌道共振。

當木星在形成的過程中向內移動時,這些共振軌道也會掃掠過小行星帶,對散佈的星子進行動態的激發,增加彼此的相對速度。 星子在這個區域(持續到現在)受到太強烈的攝動因而不能成為行星,只能一如往昔的繼續繞著太陽公轉, 而且小行星帶可以視為原始太陽系的殘留物。

小行星gaspra,伽利略號探測器拍攝

目前小行帶所擁有的質量應該僅是原始小行星帶的一小部分,以電腦模擬的結果,小行星帶原來的質量應該與地球相當。主要是由於重力的擾動,在百萬年的形成周期過程中,大部分的物質都被丟擲去,殘留下來的質量大概只有原來的千分之一。

當主帶開始形成時,在距離太陽2.7 au之處形成了一條溫度低於水的凝結點線—"雪線",在這條線之外形成的星子就能夠累積冰。 在小行星帶生成的主帶彗星都在這條線之外,並且是造成地球海洋的主要**者。

因為大約在40億年前,小行星帶的大小和分佈就已經穩定下來(相對於整個太陽系),也就是說小行星帶的主帶在大小上已經沒有顯著的增減變化。但是,小行星依然會受到許多隨後過程的影響,像是:內部的熱化、撞擊造成的熔化、來自宇宙線和微流星體轟擊的太空風化。

因此,小行星不是原始的,反而是在外面古柏帶的小行星,在太陽系形成時經歷的變動比較少。

主帶的內側界線在與木星的軌道週期有4:1 軌道共振的2.06 au之處,在此處的任何天體都會因為軌道不穩定而被移除。

在這個空隙之內的天體,在太陽系的早期歷史中,就會因為火星(遠日點在1.67 au)重力的擾動被清掃或拋射出去。

其他解釋

最早提出的成因解釋是**說,是太陽系第十大行星億萬年前的大**分解成了千萬顆小行星。這種

小行星mathilde,近地小行星探測器拍攝

理論一下子就解決了兩個難題:小行星帶的產生和為什麼沒有第十行星。但這種設想最大的缺陷是行星**的原因說不清楚。

也有人認為,木星與火星之間的軌道上本來就存在著5-10顆同穀神星大小相似的體積相對較大的小行星。這些行星通過長時間的相互碰撞逐漸解體,越來越小,越分越多,形成了大量的碎片,也就是我們目前觀測到的小行星帶。這些解釋各有道理,但都不能自圓其說,因而都未形成定論。

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