Warum ist Voyager/Pioneer im Vergleich zu Parker Solar Probe so langsam?

Weltraumsonden sollten die schnellsten sein, da sie unglaubliche Entfernungen zurücklegen sollen. AFAIK, Parker Solar (PS) wird mehr als 600.000 km/h erreichen, unglaublich. Auf der anderen Seite liegt die Geschwindigkeit von Pioneer/Voyager bei etwa 50.000 km/h, also etwa 10 % der PS.

Ich schätze, die Schwerkraft der Sonne hilft PS, diese enorme Geschwindigkeit zu erreichen (0,05 % c), aber Weltraumsonden könnten auch von Sun Geschwindigkeit bekommen ... oder ich weiß es nicht, aber mit dieser Geschwindigkeit könnten neue Sonden Voyager einfangen / Pionier in 5 Jahren. Und sie könnten weit über die derzeit zwei am weitesten entfernten hinausreichen.

Warum sind sie im Vergleich zu PS langsam?

Ich verstehe Ihre Behauptung nicht, dass Weltraumsonden die schnellsten sein sollten. Voyager und Pioneer kamen der Sonne nicht nahe. Wie würden Weltraumsonden „Geschwindigkeit durch die Sonne bekommen“?
Mit dem Fahrrad kann man bergab schneller fahren als bergauf.
Danke. Ok, diese hohe Geschwindigkeit ist hauptsächlich auf die Schwerkraft der Sonne zurückzuführen, und offensichtlich zieht sie sich beim Wegfahren einfach zurück.
Sie haben Recht: Die Voyagers und New Horizons gehörten zu den schnellsten Raumschiffen, die wir je gestartet haben. Sie benutzten die damals größten verfügbaren Raketen. Aber nach dem Start übernimmt die Schwerkraft, wie in der Antwort erklärt.
Und Sie möchten, dass Weltraummissionen schnell sind, um die Wartezeit zu verkürzen, bevor Sie Ergebnisse zurückerhalten.
@DavidRicherby gute Bearbeitung; nicht jeder erkennt die Verwendung von a .als Tausendertrennzeichen. Das Ersetzen durch ein Leerzeichen ` ` anstelle eines Kommas ,ist jedoch auch für manche etwas verwirrend.
@uhoh Die Verwendung eines dünnen Leerzeichens ist weit verbreitet und hat den Vorteil, dass das Komma in vielen nicht englischen Sprachen das Dezimaltrennzeichen ist.
@DavidRicherby Ich habe Ihre Bearbeitung so akzeptiert, wie sie ist, weil ich dachte, Sie wissen, was Sie tun. Mir ist es auf jeden Fall klar. Und ja, ich habe es rückwärts verstanden; Es ist das Komma, das als Dezimaltrennzeichen verwendet wird, nicht der Punkt, der als Tausendertrennzeichen verwendet wird. Wie lernt man, diesen dünnen Raum richtig zu nutzen? Würde es für "1.000" verwendet werden oder sollten zwei oder mehr Ziffern links stehen, bevor es einsetzt?
@uhoh Der SI-Standard besagt, dass es "üblich" ist, kein dünnes Leerzeichen in eine vierstellige Zahl einzufügen, sondern sie ansonsten wie Kommas alle drei Ziffern einzufügen. Also 100, 1000, 10 000, 100 000, 1 000 000, 10 000 000 usw. (Und es ist  in HTML, das Sie in Fragen und Antworten auf Stack Exchange verwenden können, aber nicht in Kommentaren.) [Doh, and then Sie entdecken, dass Firefox dünne Leerzeichen als möglicherweise brechend behandelt. Vielleicht sollte es  stattdessen sein?]
@Hobbes Obwohl Sonden bald das Ziel erreichen würden, wenn die Weltraummissionen viel schneller wären, hätte die Sonde noch weniger Zeit, um ihre Mission zu erfüllen.

Antworten (2)

Physisch

Der physikalische Grund ist in erster Linie, dass Objekte beschleunigen, wenn sie sich massiven Körpern nähern, und verlangsamen, wenn sie sich entfernen:

Die Parker-Solarsonde erreicht ihre höchste Umlaufgeschwindigkeit (fast 200 km/s) bei ihrer nächsten Annäherung an die Sonne – wenn sie auf jeder Umlaufbahn nach innen in Richtung Sonne fällt, beschleunigt sie und verlangsamt sich auf dem Weg zurück nach draußen. An seinem Aphel sinkt seine Geschwindigkeit jedoch auf weniger als 20 km/s.

Andererseits bewegen sich die Voyagers, Pioneers und New Horizons alle von der Sonne weg . Seit ihrer letzten jeweiligen Gravitationsunterstützung haben sie allmählich an Geschwindigkeit verloren – beachten Sie jedoch, dass sie nicht zum Stillstand kommen und zur Sonne zurückfallen, weil sie die Fluchtgeschwindigkeit überschreiten.

Praktisch

Alle Weltraumsonden hatten primäre Missionen zur Erforschung der äußeren Planeten in unserem Sonnensystem. Aus diesem Grund Ihre Annahme, dass

Deep-Space-Sonden sollten aufgrund der unglaublichen Entfernungen, die sie zurücklegen sollen, die schnellsten sein

ist nicht wirklich richtig. Sie wurden nicht entwickelt, um so schnell wie möglich große (interstellare) Entfernungen zurückzulegen; Sie wurden entwickelt, um die äußeren Planeten intakt zu erreichen und Daten zur Erde zurückzusenden. Seit Abschluss dieser Aufgabe treiben sie im Wesentlichen in den Weltraum ab. Offensichtlich übermitteln sie immer noch sehr wertvolle Daten, aber das ist ein zweitrangiges Ziel.

Parker Solar Probe hingegen wurde entwickelt, um der Sonne so nahe wie möglich zu kommen (innerhalb der technischen Grenzen) und aufgrund seiner Flugbahn sehr hohe Geschwindigkeiten zu erreichen.

Weiterlesen:

Vergleichen Sie als Referenz die Geschwindigkeitsdiagramme von Parker Solar Probe, die ihre zunehmende Spitzengeschwindigkeit mit aufeinanderfolgenden Umlaufbahnen zeigen, und Voyager 2, die ihre abnehmende Geschwindigkeit zeigt, wenn sie sich von der Sonne entfernt (beachten Sie, dass insbesondere das Voyager-Diagramm sehr ungefähr ist):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Bildnachweis: Phoenix7777, Wikimedia

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bildnachweis: Cmglee, Wikimedia

Danke. Es ergibt Sinn. They weren't designed to travel vast (interstellar) distances as quickly as possible- schade...
@Zotyi - Voyager 1 wurde 1977 gestartet und seine Hauptmission - die Erforschung der äußeren Planeten - endete 1980. Das sind 41 Jahre ununterbrochener Betrieb. Nicht schlecht für ein Kassettendeck, das an einer Antenne festgeschnallt ist!
@Zotyi Voyager 1 und 2 wurden für 5 Betriebsjahre ausgelegt: Sie arbeiten jetzt 41 Jahre, etwa 8 mal länger. Es wird erwartet, dass sie bis 2025 oder länger in Betrieb bleiben, bis dahin wäre es zehnmal länger. Obwohl Pioneer 10 in 21 Betriebsmonaten 16-mal länger als erwartet gearbeitet hat (Vielleicht möchten Sie meine Frage überprüfen .), sollten wir stolz und glücklich über eine so zuverlässige Raumsonde sein. Weißt du, sie sind dazu bestimmt, endlos durch unsere Galaxie zu reisen - die Milchstraße.
Eigentlich ist es nur schade, dass wir nicht mehr Weltraumsonden haben, die darauf ausgelegt sind, das Sonnensystem so schnell wie möglich zu verlassen, da ich mich viel mehr dafür interessiere, was draußen ist, als für unsere äußeren Planeten ...
@Zotyi der Hauptgrund, warum wir es nicht haben, ist, dass der Platz groß ist . Interstellare Entfernungen sind um Größenordnungen größer als interplanetare, was bedeutet, dass die erforderlichen Geschwindigkeiten ebenfalls um Größenordnungen größer wären. Selbst wenn wir eine Sonde mit der Geschwindigkeit von PSP auf eine Fluchtbahn bringen könnten (sehr schwierig), würde es immer noch ~ 10.000 Jahre dauern, um die Entfernung zu unserem nächsten Stern zurückzulegen, mit sehr wenig zu sehen (soweit wir wissen) dazwischen - siehe hier für mehr vergleich
@Jack Ich denke, der Teil "soweit wir wissen" ist der Punkt;)

GravityWell Funnels

Wahrscheinlich haben Sie Trichter wie oben in Einkaufszentren gesehen. Lassen Sie eine Münze in den Trichter fallen und sie bewegt sich langsam am Rand und schneller, wenn sie sich der Mitte nähert.

Dies ist ein gutes Modell eines Schwerkraftbrunnens. Sachen bewegen sich viel schneller im inneren Sonnensystem.

Wenn Sie meine Tochter sind, können Sie Gott spielen und das Raumschiff einfangen, gerade als es in das Schwarze Loch fallen wird. Ein gerettetes Raumschiff ist ein verdientes Raumschiff.
@jdv Wenn eine gigantische Hand die Parker-Sonde ergreift, kurz bevor sie in die Sonne fällt, wird dies die größte Entdeckung sein, die die NASA jemals gemacht hat. Aber ich bin mir nicht sicher, ob wir für das Wissen bereit sind, dass wir nur eine Physikdemonstration in einem hyperuniversellen Einkaufszentrum sind.
Ich für meinen Teil begrüße unsere riesigen MINT-neugierigen Kinderoberherren.
Warum ist Voyager/Pioneer im Vergleich zu Parker Solar Probe so langsam?
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