哪個航天器飛得最快？

徒步者的收藏 2018-08-16

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我們是中科院主管、科學(xué)出版社主辦，與日本知名科普雜志Newton版權(quán)合作的一本綜合性科普月刊。

前兩天（8月12日）發(fā)射的的帕克號（Parker）太陽探測器，被許多報道稱為是歷史上最快的航天器。不過，如果仔細(xì)分析的話，最快航天器的桂冠目前還不能戴到帕克號身上。

所謂帕克號最快，說的是它在飛抵距太陽約600萬千米（約4倍太陽直徑）的日冕區(qū)域時，速度將達(dá)到200000米/秒（相對太陽速度）。不過，帕克號首次飛掠近日點將會在今年11月初。而在目前，帕克號離冠軍寶座還有不短的距離。

以“接觸太陽”為目標(biāo)的帕克號

到今天為止，人類最快的航天器是1974年發(fā)射的太陽神1號探測器（Helios-1），它在1980年12月時達(dá)到96200米/秒的相對地球速度。不過，它的姊妹探測器太陽神2號（Helios-2）在1989年1月曾經(jīng)達(dá)到過98900米/秒的相對地球速度，但那時它已經(jīng)停止運(yùn)行10年，不再能稱為航天器了。

太陽神號是最早嘗試接近太陽的航天器之一

但是，這樣的比較對于很多航天器而言并不公平。因為在太陽系中，所有物體都要受到強(qiáng)大的太陽引力的作用。如果向地球軌道以內(nèi)發(fā)射，則航天器能借助太陽引力加速。如果向地球軌道以外發(fā)射，則需要克服太陽引力的拖拽。在人類向外發(fā)射的航天器中，速度最快的是朱諾號（Juno）木星探測器。在2016年7月4日進(jìn)入木星軌道時，朱諾號相對于地球的最高速度達(dá)到了75000米/秒。

朱諾號是使用太陽能作為能源的航天器中距離太陽最遠(yuǎn)的

然而，朱諾號的高速得益于進(jìn)入軌道時木星引力對其的加速。換句話說，它在宇宙中飛行的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有那么高。由于太陽的吸引，所有飛往地球軌道以外的航天器在宇宙中的速度都在不斷衰減，并非是一個定值。

新視野號由宇宙神5型運(yùn)載火箭于美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射升空，它史上最快的發(fā)射速度得益于5顆固態(tài)助推器和額外增加的第三級火箭，以及僅有478千克的發(fā)射質(zhì)量。相比之下，朱諾號的起飛質(zhì)量為3625千克。

那么，如果只考慮從地球發(fā)射時的速度，最快航天器的桂冠當(dāng)屬志在探索冥王星和柯伊伯帶天體的新視野號（New Horizons）探測器，它在2006年1月19日發(fā)射時的速度高達(dá)16260米/秒，與能脫離太陽引力的逃逸速度或者說第三宇宙速度（16700米/秒）非常接近。在途中借助木星引力加速后，新視野號最終將離開太陽系而飛往群星。

到目前為止，人類發(fā)射的航天器中超過太陽逃逸速度的只有5艘，分別是旅行者1號、2號，先驅(qū)者10號、11號以及新視野號，它們最終將前往星際空間。

不過，在趕往宇宙的速度上，新視野號還需讓位給旅行者1號（Voyager 1）探測器。這位1977年9月5日離開地球的老兵在途中借助木星和土星的引力彈弓效應(yīng)，目前相對太陽的速度為16991米/秒，它的姊妹探測器旅行者2號（Voyager 1）以15361米/秒的速度位列第二，14252米/秒的新視野號位居第三。旅行者2號經(jīng)過了木星、土星、天王星的三次加速，但為觀測海衛(wèi)一而損失了一些速度。目前，仍在正常運(yùn)行的旅行者1號已經(jīng)離開地球19.1光時（207億千米）。在2012年時，它突破了太陽風(fēng)的邊界，進(jìn)入了星際空間。