在茫茫的太空中,有一个探测器正在默默地前进,每时每刻,它都在刷新“人类发射的探测器与地球的最远距离”这一纪录。是的,这个探测器就是旅行者1号,它发射于1977年,在经过了40多年的时间之后,现在的旅行者1号已经飞了大约243亿公里。

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我们都知道,太阳系中存在着数量众多的小行星。对于旅行者1号而言,这些小行星无疑是一个个巨大的威胁,毫不夸张地讲,与任意一颗小行星发生碰撞,都可以它“粉身碎骨”。

但显而易见的是,这样的事情并没有发生。那么,在这长达243亿公里的旅程中,为什么它不会撞上太空中的小行星呢?

可能有人会认为,这应该是旅行者1号装备有某种“黑科技”,它能够提前预判探测器的前进路线上可能出现的小行星,并及时地规避,又或者,科学家对旅行者1号的运行轨道进行了精确的计算和规划,以保证它不会撞上太空中的小行星。

然而事实却并非如此,因为旅行者1号并没有装备任何用于规避小行星的“黑科技”,而科学家在规划它的运行轨道时,其实也只是考虑了避开太阳系中的主要天体(例如太阳系中的各大行星及其卫星系统、矮行星等),并没有将小行星考虑在内。

也就是说,旅行者1号根本就没有采用任何防御小行星的措施,它就这样大大咧咧地飞了243亿公里,却没有撞上任何一颗小行星。为什么会这样呢?其实原因很简单,那就是太空中的小行星分布得实在是太稀疏了。为了说明这一点,我们可以来看看太阳系中的“小行星带”。

“小行星带”位于火星和木星的公转轨道之间,这里是太阳系中小行星最密集的区域,在过去的日子中,旅行者1号曾经直接从这里穿过,所以我们可以认为,在穿越“小行星带”的过程中,旅行者1号撞上小行星的概率是最高的。

关于“小行星带”,相信大家都不陌生,毕竟在很多介绍太阳系的图片里,都标注了这片区域,一般来讲,这些图片大概都是这样的:

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据此我们很容易想象出这样一种场景:在穿越“小行星带”的时候,旅行者1号的四周到处都是密密麻麻的小行星,稍不注意,它就会撞上去。那实际情况真是这样吗?当然不是。

已知的观测数据表明,“小行星带”中大约有50万颗小行星,考虑到人类的观测水平有限,应该还有一些小行星还没有被发现,所以这里我们还可以宽泛地将“小行星带”中的小行星数量增加到100万颗。

这个数量看上去确实很大,也正是因为这个原因,人们在图片上标注“小行星带”的时候,一般都会用大量的点来表示这里的小行星数量。

然而在真实的宇宙中,相对于“小行星带”所占的巨大空间,100万颗小行星却根本就算不上多。总的来讲,“小行星带”可以认为是一个围绕着太阳的环状区域,其内侧边缘距离太阳约2.17个天文单位,外侧边缘距离太阳约3.64个天文单位。

1个天文单位大约为1.5亿公里,通过简单的平面几何知识就可以计算出,“小行星带”在“黄道面”(即地球公转轨道所在的平面)上所占的面积,大约有60.34 x 10^16平方公里,100万颗小行星分布在这么大的面积上,平均下来,大概就是每6034亿平方公里才有一颗小行星,而它们之间的平均距离大约就是78万公里。

这还没完,因为“小行星带”中的小行星并不是只分布在“黄道面”这个平面上。

观测数据显示,这些小行星的运行轨道或多或少地都有一个相对于“黄道面”的倾角,这就意味着,“小行星带”其实并不是一个平面,而是有一定的“厚度”,所以这就会使小行星之间的平均距离进一步增加,具体是多少呢?根据科学家的估算,大概是100万公里。

100万公里是什么概念?这样说吧,这大概相当于地球赤道周长的25倍,地球和月球平均距离的2.6倍。据此我们可以清楚地知道,“小行星带”里的小行星到底稀疏到了什么程度,也可以想象出,在“小行星带”之中穿行时,旅行者1号撞上小行星的概率可以说是微乎其微,完全可以忽略不计。

既然在太阳系中小行星最密集的“小行星带”中穿行,撞上小行星的概率都可以忽略不计,那在此范围之外就更不用说了,也正是因为如此,旅行者1号才大大咧咧地飞了243亿公里,却没有撞上太空中任何一颗小行星。