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都知道太空中到处都是陨石,卫星是如何躲避陨石的?

燕善阁茶道师
2021/4/9 10:26:04
卫星在飞往土星,火星等其它星球时是如何躲避太空中的陨石的。
最佳答案:

都知道太空中到处都是陨石,卫星是如何躲避陨石的?

首先说明一下这个问题,存在两个描述不正确的地方,一是飞往土星、火星上面的人造物体不是卫星,而是探测器。二是太空中并不到处都是陨石,陨石只是降落到星体表面的小行星残体,在未降落之前统称为域外天体(以小行星和彗星为主),它们的分布范围虽然很广泛,但是密度非常低,远远达不到到处都是的地步。

太阳系小行星和彗星的发源地

从多年的科学观测结果来看,太阳系内除了太阳、八大行星及其卫星之外,还存在着没有聚合形成行星的众多星际物质,其中以小行星和彗星核母体为主的星际物质,给太阳内的空间环境特别是地球的安全带来了极大的威胁。从它们的来源来看,主要包括两个主要渠道:

一是木星和火星之间的小行星带。宽度大约在1.5个天文单位,也就是2亿公里左右,分布着至少有50万颗以上的岩质小行星体,目前已经监测到并且记录在册的数量在20万颗上下。

至于小行星带里的行星体的来源,目前科学界还没有统一的结论,不过很多科学家都倾向于它们是“在行星成长过程中的半成品”,与太阳系中其它行星一样,都是在50亿年前,由太阳系目前所在位置的原始星云物质逐步聚合而成,那些没有被太阳吸收而且被太阳风吹走的较轻的气态和尘埃物质,大部分都被木星所吸附,而在木星强大引力的干扰之下,这些处于木星和火星之间的固态岩质内核,失去了进一步聚合形成行星的条件。

二是在海王星轨道外侧的柯伊伯带。宽度大约在20个天文单位左右,约为27亿公里,分布着众多岩质小行星和冰晶物质。据科学家们估测,这里的小行星数量至少达到百万颗级别,由于距离太远,小行星体反射太阳光线的能力十分微弱,即使是大型天文望远镜,也不太容易观察清楚这些星体,截至目前仅发现了体积较大的几千个小行星体。

至于这些小天体是如何形成的,科学家们推测,它们也是在太阳系原始星云的孕育中产生的,被太阳风吹到这一区域的残留物质聚积而成,而随着海王星轨道的外移,以及木星、土星和天王星引力波动的影响,原本形成的体积较大的小行星体,相互之间发生了剧烈的碰撞,产生了质量和体积更小的固态小行星和碎石,分布在海王星轨道之外,形成了最终的圆盘状结构。而在圆盘的外围,积聚着很多冰封物质,逐渐聚合形成彗星核,成为彗星的发源地。

探测器的主要结构

随着太空探测技术的飞速发展,为了更直观、更全面、更系统地了解地外空间的宇宙环境、目标星球的基本特征以及宇宙物质的发展演化规律,从上世纪50年代前苏联成功发射第一颗月球探测器以来,人类共向地外发射了几百颗功能不同、目的地不同的探测器,其中对月球发射的探测器最多,达到130多个,其次为火星,也有近50次。现在飞得非常远的探测器有这么几个:

  • 一是先驱者10号,是第一个对木星开展探测的探测器,1983年到达海王星轨道附近,也是第一个离开太阳系八大行星范围的人造物体,2003年失联。

  • 二是先驱者11号,是第二个对木星开展探测的探测器,1974年完成对木星的探测,1979年到达土星轨道附近,1995年失联。

  • 三是旅行者1号,对木星和土星开展探测以后,于1980年飞越土星,预计2025年前后会失去最后的动力来源。

  • 四是旅行者2号,与1号相同目的也是对木星和土星开展探测,不过在动力延续的情况下顺带对天王星和海王星进行了探测,目前已经处于“失控”的状态。

  • 五是新视野号,用于对冥王星及其卫星卡戎进行探测,2015年到达冥王星轨道,探测结束以后,对柯伊伯带的天体开展监测,预计2030年前后离开太阳系。

根据太空探测器的目的不同,其组成结构也有相应的差异,不过从总体上看,都包括探测器结构主体部分、通讯设备、相机设备、动力来源设备、太阳能板、射线天文望远镜、姿态调整设备、磁力监测设备等。为了保障探测器在宇宙空间中的飞行顺畅以及能源消耗的节约,通常情况下的一个原则就是荷载量最大幅度压缩、总重量尽量减少,因而并没有特意装载可以监控小行星或者彗星运行轨迹的装备。

探测器能躲避小行星吗

那么这些探测器在深空中航行,特别是穿越小行星带或者太阳系外侧的柯伊伯带时,能否可以主动监测和躲避小行星或者彗星呢?答案是否定的,主要原因如下:

  • 从探测器的结构来看,并没有装载可以用于监测小行星运行的装置,另外,如果要推动探测器姿态调整,需要装载大量的可以提供反推力的气态物质或者能量供给,无形中会极大增加探测的质量,从而加重探测器的负担,减少其有效使用寿命。

  • 从通讯技术水平来看,以现有的技术水平,即使在地球上,我们对于地外天体的运行规律也很难准确地进行监测和掌握,主要原因第一在于地外小天体体积较小,从地球上观测也很难捕捉到反射的光线;第二是它们的运行速度很快,即使发现了也很难定位和开展跟踪。在这种情况下,如果运用地球监测然后向探测器发射指令来调整飞行姿态的话,成功率较低,而且时间上也有很大的滞后性。

  • 从小天体的密度分布来看,虽然小行星带和柯伊伯带小型天体的数量众多,但这两个区域的空间范围极广,据测算,小行星带里的天体,如果我们假如它们在一个平面内的话,那么,在3*10^12平方公里才有一个小行星存在,那么小行星之间的平均距离可以近似地看作是180万公里。而柯伊伯带内的小行星密度就更加小了,计算下来之间的平均距离将处于几千万公里甚至上亿公里级别。在这种密度之下,即使想主动碰上我想也非常不容易吧。

总结一下

由于太空探测器特殊的探测用途,以及在发射和飞行过程中基于能量总量探测的需求,探测器不可能额外增多用于监测小行星飞行的诸多设备。同时,宇宙空间中虽然小行星数量众多,但是分布范围太过于广阔,其密度非常低,几百万、上千万公里才会有一颗小行星出现,在这种情况下,探测器被小行星撞击的几率是微乎其微的,因此更没有必要让探测器“负重”前行了。

阿凡白之歌

2021/4/17 23:40:31

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匿名 提交回答
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1个回答

  • 墨墨亢电影

    2021/4/11 14:48:18

    有多少人玩不重要,关键玩的是不是真的。

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