宇宙、行星探测器最后的结局——100个科学问题之36

海云青飞 https://www.tuenhai.com 20190615

行星探测器或卫星的轨道有多种多样,有的轨道与地面相交,有的进入了绕太阳运行的轨道并且有可能和其他行星相撞

在地球上,卫星以超过每秒11.2公里的速度向上发射才能摆脱地球的引力场,曾有个人据此提出,人类要长生,就要通过锻炼使“灵魂”以这个速度脱离地球,如此则可“长生”,提出这个猜想还是有一点创意的,至少比千年不变的宗教说教有意义,不过这个猜想是不成立的。长生,未必要离开地球

36 行星探测器在飞越行星上空后会怎样?它们会飞到哪里去?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

美国和苏联所发射的卫星,绝大多数被送到了环绕地球的轨道上

当然,卫星的轨道有可能与地球表面相交。这样,它在转了一圈之后,就又回到了地球上。向水星进发的头两次飞行就属于这一类型。有时,卫星的轨道围绕地球绕一个很大的圈子,它可以超越过月球的位置。给月球“背面”拍摄照片的“月球三号”就是这样的一个

如果卫星以超过每秒11.2公里的速度向上发射,地球的引力场就无法留住它。这时,它将进入围绕太阳运行的独立轨道——太阳的引力场要比地球的引力场强大,它能系留住运动速度更大的物体。这种环绕太阳的轨道,有时会与某个天体相交。撞到月球上(当然是有意这样做)的“流浪者七号”、“流浪者八号”和“流浪者九号”正属于这种情况

绕太阳飞行的卫星,如果不与任何天体相遇,它们就会在椭圆的轨道上无限地飞行下去。各种各样的“月球探测器”和“行星探测器”都是如此

对于围绕太阳运行的探测器,可以预先计算好它们的轨道,使它们在运转第一圈时就接近月球(如“先驱者四号”)、金星(如“水手二号”)或火星(如“水手四号”)。在接近过程中,探测器会把有关自己所靠近的星体及它周围的空间的情报发送给地球。接着,探测器会撇下这些天体,继续绕着太阳运行

如果探测器不受它所飞越的行星引力场的影响,它最终将回到发射时在空间的位置(不过地球在同一时期内已经沿着自己的轨道走开,不再呆在原来的位置了)

如果探测器受到它所穿越的行星引力场的影响,那么,在这个引力的牵制下,探测器会进入一条新轨道。事实上,每当探测器十分靠近某个大质量物体时,轨道就会有所变化。因此,人们不可能精确地预料到某个探测器在绕太阳转过一、两周后,会处在什么轨道上。表达这种运动的方程组太复杂了,根本无法求解

当然,如果探测器能不断发出信号,我们就能够追踪出它的轨道——特别是当它离地球较近时

但是,一旦探测器中的电池用竭,航天器即告失踪:它们无法发出信号,而且又小得观测不到;所有的探测器最终都会失踪,这是我们早已料到的事情

不过,它们还将绕着太阳运行,大概还会处在原来的空间区域内。它们不会长途跋涉去漫游其它行星。既然我们接收不到它们的信号,它们就成了没有用处的东西,可以被人们当作“星际垃圾”而从名单中划去。如果它将来在围绕太阳运转时不撞到地球、月球、火星或金星的话,大概会永远在自己的轨道上转下去

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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