旅行者1号与地球的相对速度为34.6千米/秒,为什么与太阳速度只有17千米/秒？

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“旅行者一号”是美国于1977年9月5日发射的星际探测器，现在已经飞行到太阳风顶层边缘的星际介质，距地210多亿公里。迄今为止已经飞行42年了，但想真正飞出太阳系还需几万年，目前仍然受到太阳的引力。

太阳地球和旅行者一号的相对位置一直在发生变化，美国宇航局地面监测部门有一个网站（网址为https://theskylive.com/voyager1-tracker，有兴趣的可以复制后到浏览器打开查看旅行者一号的实时数据）面向全球开放，里面有旅行者一号的实时动态参数，题目里说的旅行者一号的相对速度应该是从这幅实时截图中得到的。

从这张截图中显示目前旅行者一号与地球的相对速度为34.6千米/秒，而与太阳的相对速度却只有17千米/秒，这是为什么？为啥不一样？下面我们来解释一下。

这并不奇怪，这完全是因为地球和旅行者一号相对太阳的运动方向不同造成的。地球一直在绕着太阳转动，使得地球的运动方向一直在发生变化。

因此尽管旅行者一号的速度相对于太阳变化不大，但相对于地球一直是变化的。现在是相对地球速度大一些，但过一段时间后就相对太阳速度大一些了。下图是2019年8月26日20时38分的旅行者一号实时参数截图，这张图与上一张明显不同。

这张图中显示，旅行者一号相对太阳速度仍然是17千米/秒，但相对地球速度却又变成43.9千米/秒了。为了便于了解具体情况，我们先从几个宇宙速度说起。

我们平常所说的宇宙速度是指从地球出发，要脱离天体重力场的三个重要的初始速度。其中环绕地球的最小速度叫第一宇宙速度，大小为7.9千米/秒；第二宇宙速度是脱离地球环绕太阳的最小速度，又叫逃逸速度，大小为11.2千米/秒；第三宇宙速度是脱离太阳系的最小速度，大小为16.7千米/秒。这些速度大小都是相对于地球的。

它们相对于地球的运动轨迹分别是正圆（椭圆）、抛物线和双曲线。

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旅行者1号与地球的相对速度为34.6千米/秒,为什么与太阳速度只有17千米/秒？

在NASA网站上有一个实时查看旅行者1号相对于太阳和地球的速度差异，而两者差异还不是一般大，请看下图

从这个数据中我们可以清楚的看到，旅行者1号与两者的相对速度：

1、与太阳的相对速度为：17.0千米/秒

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简单地说，旅行者1号的速度与地球是相对速度，与太阳是恒定速度。这是因为在太阳这个惯性参照系里，一切物体的运动都是以太阳为基准的。

在太阳系，所有的天体都是围绕着太阳运行，因此太阳对于所有天体来说，就是一个静止的基准点，相对于这个基准点，才能比较出静止还是运动。

其实太阳本身并不是静止的，而是带者太阳系所有徒子徒孙围绕着银河系中心公转，每秒钟线速度约250公里。但在太阳系这个巨大的惯性参照系中，只有相对于太阳的运动，才能够显示出来运动，如果只是跟着太阳一起围绕着银河系公转，相对太阳不运动，看起来就像没动一样。

这很像我们坐在一架机里，飞机就像太阳，我们坐着不动，也在和飞机一起运动，但如不看窗外，感觉不到在运动。

当我们在飞机里行走，相对于飞机就有了运动，某个人在飞机里扔一个东西，就有了飞机这个惯性参照系里人与扔出的东西相对运动。

旅行者1号就像飞机里的那个人扔出的东西，假设这个东西能够抛出飞机以外，而且可以一直飞离，而这个人还在飞机里走动，这个东西离开飞机的速度和离开人的速度就不一样了。

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！

赞周种花家的观点！这个题目反映了引力和逃逸速度，在探测器飞行过程中的变化。这种变化体现在以下方面。

大阳和地球都是质量较高的星球，在它们轨道和作用范围内表现出最强的引力，相对探测器的逃逸速度都较大。

可以看出，同时需要从地球逃逸，因此从地球上逃逸太阳系：需要16.7千米/每秒。分开来看，从地球逃逸需要11.2千米/每秒。在地球轨道上太阳系的逃逸速度为12.3千米/每秒。大阳系还是比地球多了近一点。

探测器是高速运动的物体，运动速度越块，离开大阳距离越远，它与地球相对速度就会，远高于和大阳的相对速度。

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谢谢@量子科学论 。

对于这类报道，诗人还没有关注的到，因为对于脑筋急转弯类的问题有点看不上。

其实这个问题和一个人所共知的一个脑筋急转弯题类似:那个脑筋急转弯的问题是，三个人一人十元住店，老板收了三十元，由于三人住一个房间，老板退五元给他们，但是服务员觉得三人分五元不好分，于是服务员扣下两元，每人各退一元，于是问题出来了，三人每人九元共27元，加上服务员扣下的两元，共29元，怎么和开始时的一共30元少了一元？

这个问题挺迷惑人的，如果条理清晰这个问题很好解决的:

每人九元共27元等于老板收的房租25元加上服务员扣下的2元。

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首先，显然这两个速度选择的参考系并不一样。

在航天领域，最重要的方面之一就是要搞清楚参考系。

地球本身是围绕太阳在运动的，如果将太阳认为是静止的话，那么旅行者一号相对太阳速度17km/s，但是对于地球而言，其本身也是绕太阳公转的，也就是说是一个动参考下，因此，旅行者1号相对地球的速度关系，必须是考虑到这个动参考系本身的运动关系。

所以，这里不需要有什么疑问，参考系都不一样，数值不具有一致性。

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旅行着一号现在相对太阳的速度是17千米/秒，相对地球的速度是34.6千米/秒。是因为旅行者一号离开地球以后飞行的方向和速度发生了很大的变化。

飞船在地球轨道附近脱离太阳引力的脱离速度相对太阳来说应该是42.1千米/秒。旅行者一号发射时只要顺着地球运动方向加速，发射速度达到第三宇宙速度以上就有可能脱离太阳的引力束缚。在向太阳系外飞行的过程中，受到太阳的引力的影响，飞船相对太阳的速度应该是越来越慢。不过旅行者一号本身曾经有一定的动力，可以改变一些速度，而且中途受到木星、土星等行星的引力牵引的影响得到一定的加速，其方向和速率都发生了很大的变化。现在旅行者一号凭借这些加速影响还有17千米/秒的速度，已经是很不错了。之后的旅行太阳引力的影响会越来越小，虽然速度还会减小一些，不过已经关系不大。而旅行者相对地球的速度变为34.6千米/秒，那是因为几次改变飞行方向和速度的缘故。

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旅行者一号很早就离开了地球，讨论这个问题并不怎么重要。值得关注的另外一个问题，有科学家撰文说，旅行者一号越是接近太阳系的边缘，速度有些变慢了，按说远离了太阳系的引力，速度会变快，这似乎不合常理。又有人说，有一张无形的网罩住了太阳系，人类的飞行器要走出太阳系十分困难，甚至估计人类不可能走出太阳系。但不要过于悲观，随着科学技术的进步，人类一定会找到这个问题的根本原因，并想出好的对策来破解这个谜团。

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旅行者1号是在1977年发射的，到现在已经经过了42年。旅行者1号现在距离地球已经219亿km，约140个天文单位，140个日地距离。

在美国的NASA实时监控旅行者1号的网站上，可以看到的旅行者相对地球上速度是44km／s，但是在相对太阳的速度却是17km／s，这是什么原因呢？其实主要原因就是在太阳系内，所有的天体都是围绕太阳运动的，包括地球也是。

所以太阳就是个参照物，一切物体的运动都是以太阳为基准的。就像我们坐火车的时候，在火车里面坐着是不会感到运动，但事实上我们是在和火车一起运动，在这里面，火车就是太阳，我们就是天体。地球在围绕太阳公转，每秒线速度大约30km。

地球在太阳系的位置不是固定的，是可以运动的，那旅行者1号自然相对于地球的速度也不可能是恒定的。地球可以背着旅行者1号运动可以迎着旅行者1号运动，这都是可能发生的，只有当只有当地球、太阳、旅行者1号三者运行成近似一条直线上，速度才会相当。

观测发现旅行者1号现在一直在降速，是什么原因导致它一直在降速呢？

旅行者1号是靠利用行星的引力弹弓效应给飞行器进行加速，还有来自于发射时的火箭发动机和地球运动的惯性力，这样旅行者1号才得以发射。现在旅行者1号一直在降速，就是因为已经失去了引力源，而且旅行者1号的速度还会受到太阳引力的影响。虽然旅行者1号的速度已经超过了太阳系的逃逸速度，但是它还会受到太阳引力的影响，旅行者1号需要克服太阳引力做功，动能就会消耗，所以速度就会变慢。

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我觉得应该是与地球的相对速度是与地球的速度的吧，因为地球也在运动呢，太阳拽着地球运动呢，而与太阳的相对速度的话可能是因为他与太阳的相对速度没有纳入银河系的概念了。因为它已经离开地球而只与地球产生相对速度，而还没有离开太阳系所以不许太阳绕银河的运动产生相对速度。