不超過40包括40嗎

從20世紀50年代開始，得益於導彈技術的進步，人類在導彈的基礎上發明了火箭，火箭的發明讓人類的航天事業得到了空前的發展，在短短几十年中取得了輝煌的航天成就：1957年10月4日人類第一顆人造衛星發射成功、1961年4月12日第一次載人航天實施成功、1965年3 月人類成功進行第一次太空行走，還有第一個國際空間站的建設、第一個太空望遠鏡的建設……不過要說人類最偉大的航天工程，非阿波羅登月工程莫屬，從1961年到1972年短短10多年時間裡，人類把多達12名宇航員送上了月球，實現了人類第一次在地球以外的星球登陸，開創前無古人的壯舉，至今沒有哪項航天工程能夠超越阿波羅登月工程。

阿波羅登月是人類航天的巔峰之作

人類在成功實施阿波羅登月工程之後，把下一個目標放在飛出太陽系，本來人類非常有信心可以實施載人飛出太陽系，結果發現人類自詡發達的科技相對於太陽系來說實在太落後了，人類雖然登上了月球，但是月球距離地球只有38萬公里，而如果從地球飛出太陽系的話，路程高達148億公里，所以人類實施載人飛出太陽系不太現實，不過人類沒有放棄飛出太陽系的夢想，在無法實施載人航天飛出太陽系的情況下，人類退而求之實施了深空探測計劃，這個計劃就是發射多個深空探測器飛出太陽系提前踩點。

飛出太陽系比登月難很多

在70年代，人類相繼發射了4個深空探測器，其中最著名的探測器當屬旅行者1號、旅行者2號兩個探測器，為什麼說這兩個探測器最出名呢？因為旅行者1號是迄今為止飛得最遠、飛得最快的深空探測器，而旅行者2號是人類唯一一個造訪了木星、土星、天王星、海王星的探測器，也是人類唯一一次近距離探測天王星和海王星的功臣。

旅行者1號

旅行者1號發射的時間為1977年9月5日，旅行者2號發射時間為1977年8月20日，由此可知這兩個深空探測器在太空中飛行的時間都已經超過40年，在40多年的時間裡面，旅行者1號飛越了222億公里的距離，旅行者2號如今距離地球也有185億公里，這是什麼概念？

冥王星距離地球的遠日點為74億公里，如果按照這個距離，那麼太陽系的直徑為148億公里，也就是說旅行者1號、旅行者2號飛行的距離比太陽系的直徑（舊直徑）還要大很多，如今旅行者1號、旅行者2號依然在向太空深處飛去，直到最後墜入銀河系中心或者被外星文明俘獲，說到這裡有人就感覺疑惑，旅行者1號、2號這兩個探測器的體積都不是很大，攜帶的燃料根本無法支撐它們飛出太陽系，可是現在旅行者1號、2號依然在太空中飛行著，它們的動力來源於哪裡呢？

旅行者2號

要想知道旅行者1號、2號飛了40多年，為何還有動力，我們就需要明白一個概念，那就是引力彈弓效應，所謂引力彈弓效應就是利用行星存在的引力做加速、改變方向的一種行為，由於行星特別是巨型行星存在很強的引力，當飛行器飛到某個行星的引力場的時候，就會被行星的引力拖住，然後圍繞行星旋轉，當旋轉到一定程度的時候，就利用飛行器自身的動力改變方向，從而獲得加速，這樣做的好處就是探測器不僅獲得了很大的加速，而且還大大節省了燃料，因為探測器在被行星拖著運轉的時候，是不需要消耗燃料就可以飛行的，旅行者1號、2號就是利用引力彈弓效應，利用有限的燃料支撐它們飛行了100億甚至200億公里。

旅行者1號在110億英里外拍攝的地球

在旅行者1號、2號飛行途中，相繼獲得了地球、火星、木星、土星、海王星、天王星等行星的引力彈弓作用，從而獲得不斷的加速，當它們飛到冥王星附近的時候，獲得加速已經超過了第三宇宙速度，第三宇宙速度是逃逸太陽系最小的加速度，這個速度為16。7千米/秒時，一旦探測器獲得這個速度，就不再受太陽系引力束縛，可以掙脫太陽系引力飛離到系外空間，到了系外空間之後，即使旅行者1號、2號的燃料真的消耗完了，但是由於它們依然可以依靠慣性持續地飛行下去，因為宇宙是一個接近真空的空間，摩擦力很小，只要給它們施加一定的速度，就可以持續的飛行億萬年，直到撞到天體或者墜入黑洞，又或者被外星文明俘獲，這就是旅行者1號、2號飛行了40年還能一直飛行的原因。

旅行者2號拍攝的木星衛星

再來談談旅行者1號、2號為何不會撞上小行星，在太陽系中存在兩個小行星帶，分別是火星與木星之間的小行星帶、柯伊伯帶，此外還有數量眾多的衛星和行星，旅行者1號、2號卻都能躲開它們飛出太陽系，為什麼呢？

旅行者1號和旅行者2號的位置

原來在於天體與天體之間的距離實在太遠了，儘管存在兩個小行星帶，但是小行星與小行星之間的距離近的都有幾萬公里，遠的超過百萬公里，至於行星與行星之間的距離就更遠了，比如地球與月球的距離為38萬公里，地球與火星的距離達到5500萬公里，這麼遠的距離足夠旅行者1號、2號安全穿越，旅行者1號、2號的體積非常小，即使加上太陽能帆板，直徑也不超過10米，10米穿越幾萬公里，就好比讓一粒沙子在一根根相距幾百米的柱子之間穿越，沙子撞上柱子的機率非常小，所以旅行者1號、2號根本不存在與天體撞擊的可能性，即使存在它們也有足夠的時間調整方向避免相撞。