本文目录
- 41年飞行217亿公里，旅行者一号究竟用什么做动力
- 美国旅行者一号已经飞离太阳系它的飞行，改向的动力是什么发送信号的电力哪来的
- “旅行者一号”能够在43年飞行223亿公里，动力是什么
- 旅行者一号的飞行速度这么快，飞越小行星带时如何避免撞上陨石碎块
41年飞行217亿公里，旅行者一号究竟用什么做动力
飞船在进入太空之后，逐渐靠近某个星球，借助它的引力将自己像链球一样远远地抛出去，这样不花一分钱就获得了相当可观的加速度。如果一次借力速度还不够，那就再借第二次、第三次——这被称为引力弹弓效应。当然，除了借助引力弹弓之外，探测器本身还得有能量进行变轨和姿态调整。旅行者一号和二号都配备了用钚-238做燃料的同位素热电机。
当时科学家并没有打算让两个探测器飞出太阳系，只制定了探索土星和木星的“小目标”。受载荷限制，执行发射任务的泰坦Ⅲ型火箭给它们留的燃料只够飞到木星。好在两位旅行者不负众望，成功飞掠木星，借助木星的引力，它们的速度由10公里/秒提升至25公里/秒，远远超过第三宇宙速度，飞掠土星之后速度更是达到惊人的45公里/秒。
在第一次获得的力不足以带动飞行器时，旅行者一号便会进行第二、甚至第三次的实验，直到行星提供足够的力将自己抛离为止，并且，根据“弹弓效应”，旅行者一号每一次获得的力都会得到递增，因此，人们不用担心它会停止飞行。这种神奇的元素不仅不会污染环境，它的半衰期至少持续88年以上，旅行者一号只需要装备几公斤这种元素便能实现长途飞行，而科学家预计，旅行者一号将在未来的2025年才会完全停止作业。
就有迹象表明，“旅行者1号”已在之前某个时刻抵达了太阳系边缘的“过渡区”，这个过渡区就是太阳系与星际空间最后的交界处。“旅行者1号”已抵达边界处，也就是说，它将很快进入星际空间了。科学家预计，直到2020年为止，旅行者一号仍有足够的能源支持星际飞行，并且可以和地球保持联络，但在2025年之后，旅行者一号就会彻底和地球失去联系，并成为漂浮在宇宙中的一艘“流浪探测器”
美国旅行者一号已经飞离太阳系它的飞行，改向的动力是什么发送信号的电力哪来的
旅行者1号所用的电力不是太阳能电池，是钚电池（核动力电池）靠同位素衰变放热产生电力。不用太阳能的原因与你分析的一样，旅行者1号距离太阳越来越远，如果用太阳能的话，所能提供的电力就会越来越少，不足以满足飞船的需要。而用钚电池（核动力电池）是依靠放射性元素衰变时放出的热量产生电能的，既保证了飞船的电力供应，又不会因为距离太阳太远而无电可用。当然，钚电池（核动力电池）的能量也不是无穷无尽的。元素衰变完了，电力供应自然也就停止了。按照放射性元素衰变时间，电池将持续使用到2025年左右。当电池耗尽之后，电池会停止工作，所有仪器设备也就会停止工作了。
旅行者1号带有使用常规化学燃料的几台小型发动机，但这些发动机只用于飞船的姿态调整和控制，不用于飞船加速。
旅行者1号的初始飞行动力是发射时的火箭提供的。用火箭把它加速到达到第二宇宙速度，也就是11.2千米/秒以上，让它摆脱地球引力，沿着预定轨道向着木星飞去。但只具备第二宇宙速度是不能飞出太阳系的。要想飞出太阳系，飞船必须加速到第三宇宙速度。显然，旅行者1号已经具有了第三宇宙速度，它是利用大行星的引力几次加速的。
上图中标有“1”的就是旅行者1号在太阳系中的飞行路线。
它在接近木星时，木星的引力使其加速，但它是侧向接近的，于是，在靠近木星时，它不会直接撞向木星，而是擦身而过，被木星的引力甩出去。然后，它又以精确的轨道接近了土星，在被又一次加速后，它的速度达到了17 km/s，超过了第三宇宙速度，成为人类制造的速度最快的飞行器。
钚同位素电池产生的电力仪器操作、通讯和飞船的姿态控制，也不用于飞船加速。
随着电池电力的减少，飞船上的仪器会逐次停止工作。大约在2035年前后，飞船的能源供应将完全中断，所有仪器设备也将停止工作。
“旅行者一号”能够在43年飞行223亿公里，动力是什么
自人类有意识以来，就一直对浩瀚星空有着无限的好奇，幻想星河的对面有另一个广阔的世界。到了现代，先进的科学技术让幻想变成可现实，人类终于摆脱了地球的桎梏，第一次体会到了宇宙到来的震撼。
随着时间的不断推移，初入宇宙时的震撼慢慢转变成了对未知的好奇，各种探索宇宙的方法和发明相继出现，这其中就有著名的“旅行者一号”探测器。
截止2020年6月8日，1977年9月5日发射的旅行者一号已经在宇宙中默默飞行了快43年的时间。此时距离地球约223亿公里，和地球单程通讯需要20小时36分钟，飞行速度约为55000公里每小时。
如果不算占据天然优势的帕克太阳探测器（24.7万公里每小时），那么“旅行者一号”绝对是人类最快的飞行器，同时也是距离地球最远的飞行器。
那么“旅行者一号”凭什么能飞这么远呢？或者说它究竟使用了什么动力，以至于能够在宇宙中43年飞了223亿公里呢？我们都知道，火箭想要飞到宇宙中需要大量的燃料，所以随着火箭荷载的增加，所需要的燃料也在增加。
而化石燃料能量转化率很低，这也就意味着当火箭整体荷载到一定程度的时候，会出现即便将整个地球的化石能源都燃烧，也无法将它送出地球的情况。
为了跳出这个死循环，同时也为了让探测器能够飞得更远更快，科学家们想到了一个绝妙的方法，也就是飞船在进入宇宙之后，逐渐靠近某个引力稍大的星球，然后借助这个星球的引力将自己“抛”出去，就像人类扔链球一样。
采用这样的方法能够以极小的消耗，换取相当可观的加速度。更主要的是，如果抛一次不行，还可以继续换颗星球抛第二次、第三次。这种借力的方法被科学家们取了一个非常贴切的名字——引力弹弓。
20世纪70年代，科学家们发现太阳系外侧的四个行星——木星、土星、天王星以及海王星正在向太阳一侧靠拢，这种极为罕见的排列方式通常176年才会发生一次，而这个时候也是利用引力弹弓探索这四个行星绝好的机会。
为了不错过这次机会，NASA随即启动了“航海家计划”（Voyager program），旅行者一号和二号相继升空。
事实上，在最开始的时候科学家并未打算让旅行者一号和二号飞出太阳系，只是单纯的想让它们探测太阳系外侧四个行星，只是后来临发射的时候才想到将它们作为“地球名片”发射到宇宙深处，这才在它们身上放置了一些地球和人类的信息。
由于受到荷载的限制，将它们带入宇宙的泰坦Ⅲ型火箭并未给它们留很多的燃料，好在这两个探测器坚持飞到了木星，并利用木星的引力大大提高了飞行速度，以至于飞掠土星之后它们的速度已经达到了惊人的45公里/秒。
1980年11月，已经在宇宙中飞行了3年多的旅行者一号，在圆满完成了考察木星、土星等天体的科研任务之后，由于飞行轨迹的偏移，不得已结束了对太阳系外侧行星的勘探，转身朝着绚烂的宇宙深处飞去。
当然了，旅行者号们之所以能够飞得这么远和这么久，一方面得益于引力弹弓的帮助，另一方面在于使用了自身能量进行变轨和姿态修正。
而它们自身的能量都来自于一个使用了钚-238做燃料的同位素热电机，只要将钚-238衰变产生的热量转化为电能，那么就能够基本维持探测器的消耗。
值得一提的是，钚-238是一种有些奇特的放射性同位素，它的半衰期约为88年，不会对环境造成任何的污染，甚至具有极高的可回收性。正是因为具有这些特性，科学家们才最终选择了钚-238作为旅行者号的能源。
不过由于荷载极为严格，所以旅行者号们身上携带的钚-238大约只有几公斤。而根据NASA的推测，旅行者号目前剩余能量将会在2025年完全耗尽。
届时它身上携带的所有科学仪器将会全部关闭，并且彻底和地球失去联系，然后在孤独和寂寞中奔赴宇宙深处，成为人类文明在宇宙中存在过的证据之一。
旅行者一号的飞行速度这么快，飞越小行星带时如何避免撞上陨石碎块
如果让我驾驶旅行者一号飞行，我一定会仔细观察在高速飞越小行星带时，借助里面的现代高科技仪器，成功避免陨石碎块的撞击，保障探测工作安全进行，顺便拾获几块宇宙宝石，待我返回地球时，展现给人们观赏。
谢谢邀请！
