为什么旅行者号的飞行速度在变慢?


经过四十余载的太空飞行,旅行者1号和旅行者2号现在都已经飞到上百天文单位之外。目前,旅行者1号相对于太阳的飞行速度为17.0千米/秒(相对于地球的速度与地球的相对位置有关),旅行者2号的速度为15.3公里/秒。不过,两艘旅行者号的飞船正在逐渐降速,那么,这是什么原因导致的呢?

旅行者号减速的原因不难理解,这并不是太阳系边缘存在什么未知的神秘力量所致,而是因为太阳。由于太阳引力的作用,旅行者号的速度会变得越来越慢。

旅行者号的速度都已经超过了太阳系的逃逸速度,它们目前正沿着开放的双曲线轨道飞行,它们已经不需要动力仅靠惯性就能脱离太阳引力的控制,最终飞出太阳系。但摆脱太阳引力的束缚不代表不会受到太阳引力的作用,太阳始终会对旅行者号施加引力的作用。就算旅行者号最终飞出太阳系,太阳的引力作用也不会消失。引力是长程力,它们的传播速度是光速。

旅行者号的主发动机燃料早已耗尽,目前只有轨道修正推进器还有一点燃料,所以它们已经不能再进行大幅加速,而且早已超过太阳系逃逸速度的它们也无需这样做。由于太阳的引力会把旅行者号往回拉,所以受到阻力作用的旅行者号必然会出现减速的现象。只是不管怎样减速,都不会阻止旅行者号最终飞出太阳系。

引力不仅会起到阻力的作用,而且还能起到助推的作用。旅行者1号和2号在离开地球时都没有足够的速度来飞出太阳系,但后来它们在飞掠木星、土星(旅行者1号)、天王星和海王星(除了木星和土星,旅行者2号还飞掠了天王星和海王星)之时,借助引力弹弓效应,它们的速度最终被加速到超过太阳系的逃逸速度。

同样的道理,星际天体奥陌陌当年经过近日点之后逐渐远去,它的速度也会受到太阳的引力作用而逐渐减速。奥陌陌在今年的速度约为29.5千米/秒,距离太阳大约10天文单位。而在15年之后,奥陌陌将飞到距离太阳100天文单位的地方,那时它的速度将会降低至26.7千米/秒。

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