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yugan 发表于 2010-2-5 10:52

关于新地平线号

从2006年1月18日发射至今，“新地平线”号已经飞行了4年，作为有史以来最快的人造飞行器，它还需5年才能到达目的地冥王星。
于是我有疑问了：新地平线号在整个飞行过程中是完全依靠火箭赋予的初始动力实施惯性飞行的么？外太空尽管空气稀薄，但仍有微小阻力，新地平线号是否需要启动自身的动力系统克服阻力呢？如果它的飞行轨道受到木星、土星、天海王星引力的干扰，它是否需要自身动力来克服大质量天体的引力？如果需要，那么它的动力来源是液态氮呢还是别的更先进的制式？
再有，天王星轨道的不规则据说是由未知的行星X造成的，但至今未发现，尽管在搜索行星X中碰巧找到了冥王星，却被证明只是柯依柏带中的一颗小东西。那么，参照火星之外隔着小行星带有巨行星木星的经验，是否可以推测在柯依柏带以外的遥远黑暗空间里，也有一颗超巨大的行星呢，或许它就是行星X？

chiirpg 发表于 2010-2-5 11:00

通过木星的引力跳板加速前进!现在它每小时前进大约3.1万英里(4.99万公里)，

su27mylove 发表于 2010-2-5 11:08

水翔鱼 发表于 2010-2-5 13:27

期待答案~~
不过一般不是利用太阳能补充能量的吗

amiability 发表于 2010-2-5 13:35

通过木星的引力跳板加速前进!现在它每小时前进大约3.1万英里(4.99万公里)，
chiirpg 发表于 2010-2-5 11:00 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif好快的速度阿！

yugan 发表于 2010-2-5 21:32

2# chiirpg


借助木星引力确实可以加速，但肯定会被拉向木星轨道方向，那就飞不到冥王星了。所以我想知道，新地平线号在借力后怎么摆脱木星引力，它将启动什么推进装置？我只知道它带有不到11公斤的钚用来发电，但它的推进器用什么燃料呢？

yugang 发表于 2010-2-5 21:55

LS要好好学一下高中力学，拉向木星的轨道不等于飞不到冥王星……

xiaomaoer 发表于 2010-2-5 22:14

像行星借力，使飞行器速度增加，好像就是把行星的一部分角动量转移到飞行器上面

gohomeman1 发表于 2010-2-6 00:14

7楼、8楼的ID好像哦！位置看这个链接
http://www.dmuller.net/spaceflight/realtime.php?mission=newhorizons

gohomeman1 发表于 2010-2-6 00:16

像行星借力，使飞行器速度增加，好像就是把行星的一部分角动量转移到飞行器上面
xiaomaoer 发表于 2010-2-5 22:14 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

随着探测器更快远离太阳，代价是木星轨道向内移动一个极小的距离（好像是小于头发丝的距离吧）。

yugan 发表于 2010-2-6 00:27

随着探测器更快远离太阳，代价是木星轨道向内移动一个极小的距离（好像是小于头发丝的距离吧）。
gohomeman1 发表于 2010-2-6 00:16 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

不懂，请详细解释一下。

yugan 发表于 2010-2-6 00:30

莫非是说，木星的卫星每跑掉一个，木星轨道就会变动一下？那10几年前那次彗木大冲撞前，木星是把彗星俘获了的，彗星香销玉陨后木星轨道变动了多少？

nngs 发表于 2010-2-6 02:24

本帖最后由 nngs 于 2010-2-6 02:38 编辑

...外太空尽管空气稀薄，但仍有微小阻力，新地平线号是否需要启动自身的动力系统克服阻力呢？ ...
yugan 发表于 2010-2-5 10:52 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

第一次听到说行星际空间是“空气稀薄”，行星际空间的星际介质密度大概也就1氢原子/立方厘米，可以算以下新地平线号在它的整个旅途上能撞多少个氢原子：假设新地平线横截面是10平方米，整个旅程走了40天文单位。可以算出它一共撞了6x10^19个氢原子，质量还不到一立方厘米的空气大，你说有必要考虑这个效应吗？新地平线号根本感受不到什么行星际介质阻力的, 绝大部分的旅途惯性飞行足够了。只有当靠近目标冥王星时，可能需要一些精细的轨道调整.

yugan 发表于 2010-2-7 01:35

14# nngs

那它需要动力来克服木星的引力么？如果这引力要把它拉向木星身边去的话？

nngs 发表于 2010-2-7 07:51

14# nngs

那它需要动力来克服木星的引力么？如果这引力要把它拉向木星身边去的话？
yugan 发表于 2010-2-7 01:35 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

不需要。

可以这么简单地看这个飞船fly by木星的问题，在木星的坐标系内，这个飞船是个非闭合的双曲线轨道（因为飞船本来就不属于木星系统，在无穷远处就已经有自己的动能了），只要不直接撞在木星的表面上，多大速度进来，多大速度出去，接近的时候，木星的引力势能变多少飞船的动能，在远离的时候飞船都还了回去，木星根本没能力留住飞船。比较飞船相对于木星的速度（在木星坐标系内），到来前很远处与离开后很远处，仅仅方向变了而已，速率却没有任何变化（此乃保守势场内机械能守恒的道理也）。

而在太阳中心坐标系内（就要把木星的轨道速度合成进来）看这个过程，飞船到木星前很远处与离开木星后很远处的速度比，飞船居然加速了，其实质是飞船从木星的轨道动能里“揩了些油”（从木星身边过的时候，拽了木星一下）

天行有常 发表于 2010-2-8 21:05

这个问题~~呃~~~不知道要怎么解释清楚。
一般的行星探测器都不是直线飞行的，都需要借助其他大行星的引力来加速飞行。有时需要借助木星的引力，来回经过木星三四次都有的。自己可以先看看这方面的知识。不要动不动就说什么不可能之类的话。

yugan 发表于 2010-2-9 08:59

16# nngs

版主是专家呀。可是说实话，没看懂。。。。。。“从木星身边过的时候，拽了木星一下”该怎么理解？这句话似乎跟9楼说的道理有些相似，但究竟是什么原理我不懂。鄙人是学文科的，从上大学后就再没跟物理学发生过关系，底子很薄但求知欲很强，盼能详细解释。
另外，“苏梅克—列维9号”彗星不是先被木星引力俘虏再减速最后撞死在木星上了么，为什么人类发射的探测器不会有这样的危险呢？

yugan 发表于 2010-2-9 09:07

还有个问题，我看书里说水星的公转速度是每小时17万公里，这个速度是堪称人类最快速探测器——新地平线号的3倍还多，如此看来，没有人造的飞行器可以追上水星，那探测水星采取的是什么办法？
再有，为什么多数卫星都有同步自转现象而行星没有？

yugan 发表于 2010-2-9 09:08

还有个问题，我看书里说水星的公转速度是每小时17万公里，这个速度是堪称人类最快速探测器——新地平线号的3倍还多，如此看来，没有人造的飞行器可以追上水星，那探测水星采取的是什么办法？
再有，为什么多数卫星都有同步自转现象而行星没有？

poweru235 发表于 2010-2-9 09:21

现在探测水星的探测器不是围着水星转的,是要跑一个大轨道 隔一段时间飞临水星一次

还有借助引力那个...貌似 引力有点像是一个条绳子 科学家计算很精密的轨道 让探测器正巧能利用引力和他当秋千 同时又能顺利飞离...(对于引力跳板我也不是很明了) 现在最科幻的是离子发动机和光压发动机(依靠光的压力飞行)离子发动机已经被应用了,新地平线貌似就是离子的. 光压那个貌似是发射失败了(一个组织靠俄罗斯导弹发射的...)

同步自转 看名字是至少两个天体的运动吧? 咱们周围只有已经被扁了的冥王星是这样的矮行星...他和他的卫星就像是调华尔兹 始终面对对方 (楼主跳过舞吗?我反正是没跳过,不过我知道有种舞蹈是两人相对,拉着两只手 完后转圈那种..)
地球的卫星 既是同步自转 所以咱们只能看到59%的环形山...

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