Где окажутся космические корабли Pioneer, Voyager и New Horizons после одного галактического витка?

После того, как космические аппараты «Пионер», «Вояджер» и «Новые горизонты» завершат один оборот вокруг Млечного Пути (примерно за 230–250 миллионов лет или один «галактический год»), насколько близко они тогда окажутся к нашей Солнечной системе?

(Редактирую мой вопрос для уточнения) Причина, по которой задан вопрос, состоит в том, чтобы понять, будут ли эти космические аппараты, которые сейчас находятся на орбите вокруг центра галактики, вести себя аналогично объекту, который был отброшен от МКС, а затем встречается с МКС. ровно на одну орбиту позже. Я предполагаю, что гравитационное притяжение галактического ядра навсегда предотвратит подъем космического корабля над или под галактической плоскостью и что они будут находиться на орбите, аналогичной солнечной системе, только наклоненной к ней. Это верно?

Ответы (2)

Упрощая, взяв текущую скорость каждого зонда и умножив ее на 250 миллионов лет, я получаю:

По общему признанию, это игнорирует замедление из-за гравитации Солнца (определенно значительное). Он также игнорирует любые гравитационные эффекты от любых звезд, которые он проходит по пути (вероятно, значительные, но, как упоминает @GdD, мы не знаем).

Для сравнения, Википедия оценивает диаметр Млечного пути в 150 000–200 000 световых лет.

На самом деле это довольно хороший ответ. «Где-то в Млечном пути, и все еще на той же стороне, что и Земля».
@jpa, если только он не получит помощь гравитации от уродливой черной дыры, которая выбрасывает его из галактики со скоростью 10% скорости света. Хотя это определенно крайне маловероятно, это возможно!
Не будет ли на самом деле столкнуться с чем-то более вероятным? И в зависимости от природы затронутого объекта, зонд может или не может разумно считаться существующим впоследствии. Хотя в такие временные рамки также возможно, что все, с чем столкнулся зонд, также может быть выброшено из галактики.
@JohnDvorak Разве для этого не потребуется, чтобы черная дыра двигалась со скоростью 5% от скорости света?
@lirtosiast было бы. И да, я понятия не имею, что могло заставить черную дыру, даже маленькую, запуститься с такой скоростью. Может быть, близкий подход к орбитальной паре мог бы дать ей достаточное ускорение?
Разве эти скорости не являются гелиоцентрическими? Если это так, следует отметить, что через 250 миллионов лет зонды, как ожидается, завершат галактическую орбиту, хотя все еще будут находиться вблизи Солнца.
@SoronelHaetir цитирует путеводитель автостопщика по галактике: «Космос большой. Вы просто не поверите, насколько он огромен, огромен, ошеломляюще огромен. Я имею в виду, вы можете подумать, что до аптеки далеко, но это пустяки для космоса». (Один из редких случаев, когда Адамс, вероятно, недооценивал факт). Вероятность того, что вы столкнетесь с чем-то за пределами нашей Солнечной системы, почти равна нулю, поэтому вы можете почти с уверенностью сказать, что ни один космический корабль не столкнется с чем-то достаточно большим в заданный период времени.
@SoronelHaetir добавляет к тому, что сказал Пол, спутник, проходящий через космос, примерно аналогичен нейтрино, проходящему через Землю. То, что кажется нам твердым, для нейтрино по существу является пустым пространством. Точно так же, несмотря на то, что в космосе много миллиардов объектов, оно настолько велико, что кажется практически пустым для всего, что проходит через него.
Я знаю обо всем этом, однако на самом деле столкнуться с чем-то по-прежнему кажется гораздо более вероятным, чем вылететь из галактики в результате взаимодействия с черной дырой просто потому, что черные дыры — это крошечная часть всех возможных объектов.
Возможно, более вероятно, что инопланетяне обнаружат их и заберут на свою планету :)
@Barmar, это на самом деле пасхальное яйцо в <отредактировано>. К сожалению, вы не можете взять его с собой домой, но он определенно неуместен в солнечной системе игры.

Мы не знаем, так как нет возможности точно рассчитать. Для этого нам нужны чрезвычайно точные данные о каждом гравитационном взаимодействии, которому когда-либо подвергались эти космические зонды. Для этого потребуется точная информация о местоположении, массе и векторе движения каждого отдельного тела в галактике, то есть каждой звезды, каждого газового облака, туманности, планеты и вплоть до небольших камней. Затем нам нужно было бы идеально смоделировать каждое гравитационное взаимодействие между каждым из этих тел, чтобы нанести на карту звездный сдвиг и движение объектов в течение следующих нескольких сотен миллионов лет и иметь возможность учитывать гравитационное влияние очень удаленных объектов. Затем мы могли бы проложить пути космических кораблей через эту гравитационную карту.

У нас недостаточно данных для этого. Галактика Млечный Путь насчитывает примерно 250 миллиардов звезд плюс-минус 150 миллиардов. Мы даже не знаем, сколько звезд в галактике, не говоря уже об их точной массе, положении или другом направлении движения. Вот только звезды, мы можем оценить количество планет из имеющихся у нас наблюдений, не зная их положения и массы. Даже если бы у нас были данные, у нас не было бы вычислительной мощности, чтобы вычислить их.

Я благодарю вас даже за попытку написать этот ответ. Я знаю, что глупых вопросов не бывает, но я не знаю, чего ожидал ОП.
И мы могли бы добавить проблему темной материи и темной энергии, расхождения в оценках космологических констант,... Эй, я знаю! Мы будем использовать TensorFlow! :-)
Что ж, вы надеетесь, что мы решим их через 200 миллионов лет, @CarlWitthoft.
@GdD В этот момент мы могли наблюдать; нам не нужно было бы предсказывать их положение :-)
@CarlWitthoft хорошо, сначала давайте измерим вселенную 500000 раз от большого взрыва до тепловой смерти, чтобы у нас было достаточно данных для изучения нашей нейронной сети.
@CarlWitthoft - никакие эксперименты и измерения не показывают НИКАКИХ изменений в ваших «космологических константах» - что заставляет вас предполагать, что они имеют какое-либо влияние
@eagle275 .....пока.
Действительно ли нам нужно знать обо всех звездах, а не только о тех, которые находятся в непосредственной близости от Солнечной системы? Остальная часть галактики находится достаточно далеко от космического корабля, чтобы их можно было объединить.
@Barmar Бармар, я тоже так думал, но, глядя на этот ответ, мы видим, что за 250 миллионов лет они уходят довольно далеко; примерно 10 000 световых лет! Вероятно, мы знаем кое-что о большинстве звезд в этом томе, используя красное смещение и собственное движение для движения и яркости, а также классификацию для оценки приблизительной массы и расстояния, так что можно рискнуть предположить. Но все, что требуется, — это одна довольно близкая встреча с объектом некоторой неопределенности, чтобы сделать предположение неверным.
Где окажутся космические корабли Pioneer, Voyager и New Horizons после одного галактического витка?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v