Warum ist Voyager 1 schneller als alle anderen Raumsonden?

Aus dem Wikipedia-Artikel Liste der künstlichen Objekte, die das Sonnensystem verlassen :

Obwohl andere Sonden zuerst gestartet wurden, konnte Voyager 1 eine höhere Geschwindigkeit erreichen und hat alle anderen überholt. Voyager 1 überholte Voyager 2 einige Monate nach dem Start, am 19. Dezember 1977. Irgendwann in den späten 1980er Jahren überholte es Pioneer 11 und am 17. Februar 1998 Pioneer 10 – die am weitesten von der Erde entfernte Sonde.

Voyager 2 bewegt sich auch schneller als die zuvor gestarteten Sonden und überholte damit Pioneer 11 im Jahr 1997 und wird Pioneer 10 irgendwann im Jahr 2021 überholen.

New Horizons wird wahrscheinlich auch die Pioneer-Sonden bestehen, aber dafür viele Jahre brauchen. Es wird Pioneer 11 nicht vor ~2082 überholen und Pioneer 10 nicht vor ~2130 überholen. Abgesehen von einer unvorhergesehenen Schwerkraftunterstützung wird es die Voyager niemals einholen.

Meine Frage ist, warum Voyager 1 schneller ist als alle anderen? Selbst New Horizons würde es selbst mit seiner moderneren Technologie niemals überholen können.

Das ist eine gute Frage. Wahrscheinlich gibt es hier bereits eine Antwort, also fühlen Sie sich nicht schlecht, wenn Ihre Frage als Duplikat geschlossen wird. Sie können jederzeit nachfragen!
@uhoh Ich dachte auch, dass diese Frage schon einmal gestellt wurde, aber ich konnte sie nicht finden, also habe ich sie selbst gestellt.
Das sind die lustigen Fragen :)

Antworten (3)

Ich kann noch etwas Interessantes darüber hinzufügen, warum Voyager 1 schneller ist als Voyager 2. Voyager 1 hatte Assists von Jupiter und Saturn, aber Voyager 2 hatte Assists von diesen und Uranus und Neptun. Sie könnten also denken, dass Voyager 2 durch die Assists stärker beschleunigt werden sollte und daher schneller laufen sollte. Doch das ist es nicht.

Der Grund dafür ist, dass Voyager 2, um einen nahen Vorbeiflug an Neptuns Mond Triton zu bekommen, an der Vorderseite von Neptun vorbeifliegen musste, was seine heliozentrische Energie verringerte , anstatt sie zu erhöhen. Nach ihrem Uranus-Vorbeiflug hatte Voyager 2 eine höhere heliozentrische Energie als Voyager 1. Hätte man es dabei belassen, wäre Voyager 2 jetzt schneller als Voyager 1. Aber Neptun verlangsamte sie.

Hier sind Diagramme der heliozentrischen spezifischen Energie der Voyager 1 und 2:

Reisender 1 Reisender 2

Warum ist Voyager 1 schneller als alle anderen?

Fünf Fahrzeuge wurden auf eine Fluchtbahn aus dem Sonnensystem geschickt: Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 und New Horizons. Diese fünf Missionen wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten gestartet, hatten unterschiedliche Ziele und hatten daher Flugbahnen und unterschiedliche Grade der Schwerkraftunterstützung. Einer der fünf musste sich am schnellsten bewegen. Es stellte sich heraus, dass es Voyager 1 war.

Keines dieser fünf Fahrzeuge wurde auf eine Flugbahn geschickt mit dem Ziel, es am schnellsten zu machen. Jedes der entkommenden Fahrzeuge hatte stattdessen Missionsziele. Die Missionsziele von Voyager 1 (Vorbeiflüge an Jupiter, Saturn und Titan) machten es zufällig zum Vehikel der fünf mit der größten hyperbolischen Übergeschwindigkeit.

Das können Sie besser! Verlinken Sie zumindest auf eine Antwort, die die Grand Tour und die Möglichkeit erklärt, so weit hinauszukommen und so schnell so viele Planeten zu besuchen. Die Voyager sind nicht nur deshalb so schnell, weil etwas am schnellsten sein muss.
@uhoh Eigentlich muss einer der Schnellste und einer der Langsamste sein , es sei denn, alle fünf sollten genau die gleiche Geschwindigkeit haben . Nicht per se auf Geschwindigkeit ausgelegt , nur weil in jeder Gruppe von sich bewegenden Objekten ohne angepasste Geschwindigkeiten einige schneller sind als andere, und einer der Schnellste der Gruppe ist . Auf der anderen Seite hätte die Antwort einfach lauten können "Der Weg von Voyager 1 sammelte eine größere Schwerkraftunterstützung als die anderen", was vollständig und richtig wäre. Umgekehrt hätte die Antwort die vollständige Mathematik für alle fünf Trajektorien in 30.000 Zeichen einer unverständlichen Formel geben können
@GypsySpellweaver SE ist mehr als das Streben nach der kürzestmöglichen Antwort, die nicht falsch ist ; Eine gute Antwort erklärt und hebt die Auswirkungen hervor. Die Geschwindigkeiten sind das Ergebnis des Zusammenspiels der Ära des Starts, der Finanzierung und der relativen Positionen der Planeten. Eine gute Antwort enthält einen Hinweis darauf und eine glückliche Ausrichtung, die die Voyager-Missionen ermöglicht hat. Formeln sind nicht notwendig, und sie wären sehr verständlich, wenn sie es wären. Ich weiß das, weil ich hier im Space Exploration Stackexchange davon erfahren habe, indem ich großartige Antworten von David Hammen und anderen gelesen habe! :)
@uhoh Hätte das OP auf irgendeine Weise um eine detaillierte Erklärung gebeten, wäre die Antwort sicher detaillierter gewesen. "Why" erhielt trotzdem eine anständig detaillierte Antwort (Vorbeiflüge von Jupiter, Saturn und Titan) . OP kann wie Sie mehr erfahren, indem Sie andere Beiträge lesen oder weitere Fragen stellen. Manchmal, wie am Ende einer anstrengenden Woche spät am Tag, wollen einige Leute (die ihre Zeit freiwillig zur Verfügung stellen) vielleicht nicht wiederholen, was sie schon ein halbes Dutzend Mal gesagt haben, und trotzdem eine gute Antwort auf eine einfache Frage geben . Wenn Sie möchten, können Sie natürlich stattdessen eine ausführlichere Antwort geben.
@GypsySpellweaver Ich hatte geplant, heute Nachmittag Wäsche zu waschen und ein bisschen aufzuräumen und einzukaufen, aber das ist jetzt alles ruiniert! :) OK, ich werde sehen, ob ich etwas hinzuzufügen habe, danke!
@uhoh Jeder von uns trägt seinen Teil dazu bei, dass dies eine bessere Ressource für andere ist. Natürlich lernen wir am besten durch Erklären, daher kann die Antwort genauso viel Gutes für Sie tun wie das OP. =)

Hier spielen zwei Faktoren eine Rolle. Der dominierende Faktor sind die Schwerkrafthilfen, siehe Mark Adlers Antwort.

Der andere Faktor ist die Startgeschwindigkeit :

  • New Horizons wurde mit einer heliozentrischen Geschwindigkeit von 16 km/s gestartet. Es hatte eine Gravitationsunterstützung bei Jupiter. Das hätte seine Geschwindigkeit um 10-12 km/s erhöht.
  • Die Pioniere wurden mit 14,47 km / s gestartet. Hatte Schwerkraftunterstützung bei Jupiter, war mir nicht sicher, ob bei Saturn Geschwindigkeit gewonnen wurde.

Ich habe keine Startgeschwindigkeiten für die Voyager gefunden. Voyager 1 hatte 2 Schwerkraftunterstützungen, Voyager 2 hatte 4 Unterstützungen, aber eine davon reduzierte die Geschwindigkeit von Voyager unter die von Voyager 1.

Das Geschwindigkeitsdiagramm nach dem Start sieht so aus. Die Geschwindigkeit nimmt ab, wenn sich das Fahrzeug weiter von der Sonne entfernt (= aus dem Gravitationsfeld der Sonne herausklettern muss). Viel Geschwindigkeit kann durch Schwerkraftunterstützung hinzugefügt werden, wenn Sie sich dem Planeten richtig herum nähern (hinter dem Planeten vorbeigehen). Wenn Sie vor dem Planeten vorbeifahren, werden Sie verlangsamt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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