Когда «Новые горизонты» обгонят «Вояджер-1» по удалению от Солнца?

В общем, то, о чем говорит заголовок. Насколько я понимаю, New Horizons в настоящее время является самым быстрым космическим кораблем, который удаляется от Солнца, и, возможно, только Helios-A и Helios-B , возможно, еще быстрее, но на эллиптической орбите вокруг Солнца, поэтому они не выберутся из гелиосфера.

Поэтому мне любопытно, когда «Новые горизонты» преодолеют большее расстояние от Солнца, чем « Вояджер-1 », и примерно на каком расстоянии?

Я не совсем уверен, что это еще можно рассчитать с какой-либо точностью, поскольку мы не знаем, какой объект пояса Койпера будет выбран для посещения «Новыми горизонтами» после его пролета Плутона (или мы знаем?), поэтому не стесняйтесь делать общие предположения. в ваших расчетах.

Ответы (2)

«Новые горизонты» никогда не догонят «Вояджер-1».

Хотя New Horizons в настоящее время быстрее, чем любой другой искусственный объект, к тому времени, когда он достигнет внешних уголков Солнечной системы, этого не произойдет.

Со страницы New Horizons Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса :

Хотя «Новые горизонты» также достигнут 100 а.е., он никогда не превысит «Вояджер-1», потому что «Вояджер» был усилен несколькими гравитационными вспомогательными средствами, которые делают его скорость выше, чем у «Новых горизонтов». «Вояджер-1» покидает Солнечную систему со скоростью 17 километров в секунду. Когда New Horizons достигнет того же расстояния через 32 года, приводимый в движение одним планетарным поворотом, он будет двигаться со скоростью около 13 километров в секунду.

Значит, New Horizons не получит прироста скорости, если пролетит мимо Плутона из рогатки? Или планируется даже снизить относительную скорость, чтобы выйти на орбиту в поясе Койпера?
Плутон гравитационно крошечный и не окажет существенного влияния на орбиту New Horizons. Возможно небольшая поправка, но я бы так не подумал. New Horizons никуда не выйдет на орбиту. Я не знаю, планируют ли они вообще использовать топливо для замедления (но я мог бы поискать). Я бы так не думал.
@gerrit: Предположительно, его путь через систему Плутона будет выбран, чтобы он мог достичь своей следующей цели, объекта пояса Койпера, который, насколько мне известно, еще не выбран.
никогда - это очень долго. И зонд «Вояджер-1», и зонд «Новые горизонты», вероятно, будут вращаться вокруг центра нашей галактики, пока они существуют. Наверняка в какой-то момент на одной из этих многочисленных орбит в течение следующих нескольких миллиардов лет новые горизонты будут дальше от Земли, чем «Вояджер-1».
@Katie Не стесняйтесь добавлять ответ, вычисляющий, сколько миллионов или миллиардов лет в будущем это произойдет :-)

Вот хороший график скорости "Вояджера-2" и разница, вызванная гравитацией:
График скорости "Вояджера"
Вы можете видеть, что зонд замедлялся между передачами. New Horizons будет следовать аналогичному графику, но с меньшим количеством передач его скорость окажется ниже, чем у Voyager 2, как сказал @gerrit.

Спасибо, да, я понимаю, что гравитационное воздействие на зонды есть даже на таких расстояниях, конечно, но я не нашел прямо сравнимых данных об их скоростях на более-менее одинаковых расстояниях без каких-либо гравитационно-вспомогательных манёвров, впоследствии меняющих это. На самом деле, я до сих пор не могу найти его, чтобы напрямую сравнить New Horizons и Voyager 1. Однако есть данные для Voyager 1 и 2, из которых Voyager 1 был/является быстрее, чем график для Voyager 2 из Википедии , который вы прикрепляете . показывает.
Дельта-V от влияния Солнца одинакова для любого зонда (и пропорциональна 1 / р 2 ), поэтому вам нужно знать только начальную скорость зонда и усиление дельта-V от планетарной гравитации, чтобы рассчитать текущую скорость различных зондов.
Ну, их скорость выше любой гравитационной рогатки, поскольку они не следовали одной и той же траектории, да. И это то, что я не мог найти. Я нашел скорости для "Вояджеров-1" и "Вояджеров-2" в один и тот же день, по которым я мог рассчитать их скорости относительно Солнца на любом расстоянии от него, когда они находятся вне области значительных гравитационных возмущений газовых гигантов, но я просто не сделал этого. не найти таких номеров для New Horizons. Но я возьму эти расчеты у М. Бакли на странице New Horizons. Спасибо обоим. :)
Интересно, что пролет Нептуна привел к гравитационному торможению, а не к помощи.
Чтобы совершить облет Тритона, высокоприоритетной научной цели, «Вояджер-2» должен был пролететь над северным полюсом Нептуна. Это привело к чистому уменьшению гелиоцентрической энергии.
@TidalWave вы, вероятно, могли бы извлечь соответствующую информацию из службы эфемерид JPL HORIZONS.
Поскольку Нептун был последней целью, замедление в любом случае имело бы смысл. Меньше проблем с отслеживанием и больше времени на встречу.
График выглядит так, как будто он покинул Землю с немного большей скоростью, чем скорость убегания, необходимая для того, чтобы покинуть Солнечную систему. Но затем она снова упала ниже космической скорости. Я бы предположил, что зонд с космической скоростью останется на космической скорости. Что мне не хватает?
Зонд находится под действием гравитации Солнца, поэтому находится на орбите Солнца. Когда вы выходите на более высокую орбиту, ваша скорость уменьшается (вы преобразовываете кинетическую энергию в потенциальную). См. space.stackexchange.com/questions/4140/…
@Hobbes Это объясняет, почему скорость можно изобразить как функцию расстояния. Каждый такой график либо достигал бы нулевой скорости на некотором конечном расстоянии, либо сходился бы к некоторой константе на бесконечном расстоянии. Но график "Вояджера-2" не следует такой линии, поскольку он начинается примерно на один пиксель выше скорости убегания, а затем падает ниже скорости убегания.
Хорошее замечание, и оно заслуживает лучшего объяснения, чем может поместиться в комментарии. Если вы зададите это как новый вопрос, мы можем дать подробный ответ.
@kasperd, я задал твой вопрос здесь , так как мне тоже интересно, в чем причина
Когда «Новые горизонты» обгонят «Вояджер-1» по удалению от Солнца?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v