太陽系是扁平的，為什么旅行者一號不垂直向上飛？ _旅行者

上面的回答沒有一個在點子上。

【太陽系是扁平的，為什么旅行者一號不垂直向上飛？】旅行者一號飛出太陽系需要擺脫太陽引力。太陽系基本上確實是扁平的，但是不意味著太陽引力只在扁平的方向有，而是球形分布的，距離一樣，引力一樣。這種情況下，為了節(jié)省燃料，科學(xué)家們想到一個技術(shù)，取名叫引力彈弓，就是利用大行星的引力來給旅行者一號加速。通過經(jīng)過大行星的多次加速，旅行者一號具有了擺脫太陽引力的速度，才能飛出太陽系。如果不利用引力彈弓，旅行者一號的燃料根本不夠。

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答：向上飛需要達(dá)到的逃逸速度，是水平飛出去的3倍多，而且向上飛就不能借助其他行星的引力彈弓效應(yīng)進(jìn)行加速，將大大增加發(fā)射難度。

我們知道，在地球上的飛行器，需要達(dá)到第三宇宙速度v3=16.7km/s，才能憑借慣性飛出太陽系。

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像旅行者二號，當(dāng)初離開地球的速度是10km/s，但是經(jīng)過木星和土星的加速后，最后還是脫離了太陽引力，目前速度15.5km/s 。

之所以不垂直黃道平面向上飛，主要有兩個原因：

發(fā)射速度大大增加

其中一個關(guān)鍵，就是第三宇宙速度是相對于地球而言的，飛行器要脫離太陽引力，在地球軌道處的逃逸速度為42.2km/s，飛行器正是借助了地球的公轉(zhuǎn)速度29.8km/s，才使得發(fā)射速度大大降低。

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若飛行器要想垂直黃道平面向上飛，也不是不可以，只是無法利用地球的公轉(zhuǎn)速度，那么發(fā)射速度將高于42.2km/s，才有可能脫離太陽引力；若要嚴(yán)格向上飛行，還得克服一部分地球的公轉(zhuǎn)速度，最終的發(fā)射速度在53km/s之上。

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如此可見，垂直向上飛需要53km/s的發(fā)射速度，水平飛行只需要16.7km/s的發(fā)射速度，換算成能量可相差了十倍多，目前的航天技術(shù)，根本達(dá)不到如此高的發(fā)射速度。

無法利用引力彈弓效應(yīng)

另外，飛行器在經(jīng)過大天體時，如果切入方位合適，就可以利用該天體的引力為自身加速，加速的前提，就是飛行器的離開速度方向，和天體的運動至少有一個分量方向一致。

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這個很好理解，天體的動量是向前的，那么被加速的飛行器，增加的動量方向必然也是向前的，這樣才能保證動量守恒；若飛行器垂直向上飛，當(dāng)然就無法利用引力彈弓效應(yīng)加速，也會大大增加飛行器的發(fā)射成本。

以上兩點，決定了人類目前的飛行器，只能在黃道平面上飛行，無法實現(xiàn)垂直向上飛；或許等若千年后，人類實現(xiàn)了星際航行技術(shù)，就有條件垂直向上飛出太陽系。

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題主誤解太陽系了，太陽系的范圍其實呈現(xiàn)為球體，而非扁平狀的。

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我們在很多有關(guān)太陽系的照片中可以看到，太陽系中的各大行星幾乎在同一個平面上繞著太陽運動，但這并不意味著太陽系是扁平的。擁有巨大質(zhì)量的太陽是太陽系的主宰者，它的引力控制著太陽系中各個天體的運動。而太陽的引力作用并沒有方向性，它會朝著各個方向產(chǎn)生相同的引力作用。

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因此，太陽系的范圍不是扁平狀的，而是球形的。如果以太陽引力的控制范圍作為太陽系的范圍，那么，太陽系是一個半徑為1至3光年的巨型球體空間。在太陽系的外邊緣，有一個呈現(xiàn)為球殼結(jié)構(gòu)的奧爾特云，其中分布著大量的小天體。

之所以各大行星的公轉(zhuǎn)軌道幾乎共面，這與太陽系如何形成有關(guān) 。在46億年前，太陽系從一團(tuán)旋轉(zhuǎn)的原始星云中誕生，隨著星云的自轉(zhuǎn)，大量的物質(zhì)被集中到中心形成太陽，而整個星云也變得扁平化，所以從殘留星云中形成的行星幾乎會在相同的平面上繞著太陽公轉(zhuǎn) 。