보이저호가 43년 동안 비행했는데도 여전히 힘을 갖고 있는 이유는 무엇입니까? 왜 소행성과 충돌하지 않을까요?
43년이 지났지만 NASA의 보이저 1호와 보이저 2호는 여전히 지구에서 222억km 떨어져 있고, 태양에 대한 상대 속도는 17km/초다. 후자는 지구에서 185억km 떨어져 있고 태양에 대한 속도는 15.3km/초이다.
보이저 우주선 두 대가 그렇게 오랜 세월이 지난 후에도 계속해서 비행하는 이유는 무엇입니까? 그들은 어디서 동기를 얻나요? 우주에 있는 소행성과 충돌하지 않을까요?
실제로 보이저호 우주선은 이미 연료가 고갈되어 이제 동력 없이 우주를 비행하고 있다. 더욱이, 태양의 중력은 더 이상 그들을 다시 끌어당길 수 없습니다. 이 두 우주선의 궤도는 열린 쌍곡선이며, 그들은 관성에 의존하여 먼 성간 공간으로 날아갑니다. 그렇다면 왜 동력이 공급되지 않은 보이저 1호와 2호가 여전히 태양계 밖으로 날아갈 수 있을까요?
이 문제는 세 번째 우주 속도와 관련이 있습니다. 계산을 통해 지구에서 출발하는 우주선의 초기 속도가 우주 3번째 속도인 16.7km/초(지구 기준)까지 가속되면 태양계 밖으로 날아갈 수 있다는 것을 알 수 있다. 관성에.
태양계의 위치에 따라 태양의 중력이 다르므로 이에 대응하는 태양계의 탈출 속도도 다릅니다. 태양에 가까울수록 태양의 중력 효과가 강해지고 이에 상응하는 태양계의 탈출 속도가 빨라지며 그 반대도 마찬가지입니다.
보이저 1호와 2호가 지구를 떠났을 때 로켓은 우주 3번째 속도까지 가속하는 능력은 없었지만, 2번째 우주 속도까지만 가속시켜 제약을 벗어날 수 있었다. 지구 중력의 영향으로 지구 궤도 밖의 태양계로 날아갑니다. 보이저 우주선은 네 개의 거대한 행성의 중력 가속도 덕분에 결국 태양계 밖으로 날아갈 수 있게 될 것입니다.
보이저호는 백여 년에 한 번만 발생하는 천체 현상을 만났습니다. 네 개의 거대한 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 매우 특별한 방식으로 배열되어 있으며, 보이저호는 이론적으로 한 번에 네 개의 행성을 지나갈 수 있습니다.
보이저 1호 탐사임무 도중 변경으로 인해 두꺼운 대기를 지닌 타이탄이 천문학자들의 큰 주목을 받았기 때문에 보이저 1호는 목성과 토성만 차례로 방문하게 됐다. 보이저 2호는 4개의 거대한 행성을 차례차례 방문했습니다. 인간이 천왕성과 해왕성을 근거리에서 발견한 것은 이번이 유일합니다.
여러 거대 행성의 강력한 중력 가속도에 의해 보이저 1호와 2호 모두 각자의 위치에서 태양계 탈출 속도를 초과했습니다. 따라서 가속을 위한 연료가 부족하더라도 태양계를 떠날 수 있습니다.
보이저호는 왜 수십년 동안 비행했는데도 우주에서 소행성과 충돌하지 않았나?
태양계에는 화성과 목성 사이에 소행성대가 있는데, 지름이 1km가 넘는 소행성이 최소 110만개 있고, 그보다 더 작은 소행성도 있다. 그럼에도 불구하고 보이저호는 소행성대를 통과할 때 어떤 소행성과도 충돌하지 않았다. 이는 우주 공간이 극도로 비어 있기 때문이다. 또한 소행성과 보이저호는 모두 매우 작고 중력도 약해 보이저호가 소행성과 충돌할 가능성은 극히 낮다.
보이저호는 여러 주요 행성과의 정면 충돌만 피한다면 우주에서도 안전하게 비행할 수 있다. 앞으로 보이저 우주선이 더 넓은 성간 공간에 진입하면 우주의 천체와 충돌할 가능성이 더 커진다. 두 무인 우주선은 태양처럼 은하계 중심을 공전하게 된다.