¿Cuándo New Horizons superará a la Voyager 1 en distancia del Sol?

Básicamente, lo que pide el título. Según tengo entendido, New Horizons es actualmente la nave espacial más rápida que se está alejando del Sol, y podría decirse que solo Helios-A y Helios-B posiblemente sean aún más rápidos, pero en una órbita elíptica alrededor del Sol, por lo que no lograrán salir de la heliosfera.

Así que tengo curiosidad, ¿cuándo New Horizons atravesará una distancia mayor del Sol que la Voyager 1 en ese momento, y aproximadamente a qué distancia?

No estoy del todo seguro de que esto pueda calcularse con precisión, ya que no sabemos qué objeto del cinturón de Kuiper se seleccionará para la visita de New Horizons después de su sobrevuelo de Plutón (¿o sí?), así que siéntete libre de hacer suposiciones amplias. en tus cálculos.

Respuestas (2)

New Horizons nunca superará a la Voyager 1.

Aunque New Horizons es actualmente más rápido que cualquier otro objeto hecho por el hombre, no lo será cuando llegue a los rincones exteriores del sistema solar.

De la página New Horizons del Laboratorio de Física Aplicada/Universidad John Hopkins :

Aunque New Horizons también alcanzará las 100 AU, nunca pasará a la Voyager 1, porque la Voyager fue impulsada por múltiples asistencias de gravedad que hacen que su velocidad sea más rápida que la de New Horizons. La Voyager 1 está escapando del sistema solar a 17 kilómetros por segundo. Cuando New Horizons alcance esa misma distancia dentro de 32 años, impulsado por un solo giro planetario, se moverá a unos 13 kilómetros por segundo.

Entonces, ¿New Horizons no obtiene ningún aumento de velocidad al pasar a Plutón? ¿O el plan es incluso reducir la velocidad relativa para asumir la órbita en el cinturón de Kuiper?
Plutón es gravitacionalmente pequeño y no tendrá ninguna influencia significativa en la órbita de New Horizons. Tal vez una pequeña corrección, pero no lo creo. New Horizons no entrará en órbita en ninguna parte. No sé si planean usar combustible para reducir la velocidad (pero podría buscarlo). Yo no lo creo.
@gerrit: Presumiblemente, se seleccionará su camino a través del sistema de Plutón para que pueda alcanzar su próximo objetivo, un objeto del Cinturón de Kuiper que, hasta donde yo sé, aún no ha sido seleccionado.
nunca es mucho tiempo. Es probable que tanto la sonda Voyager 1 como la sonda New Horizons orbiten el centro de nuestra galaxia mientras existan. Seguramente en algún punto de una de estas muchas órbitas durante los próximos miles de millones de años, los nuevos horizontes estarán más lejos de la Tierra que la Voyager 1.
@Katie Siéntase libre de agregar una respuesta calculando cuántos millones o miles de millones de años en el futuro sucederá :-)

Aquí hay un buen gráfico de la velocidad de la Voyager 2 y la diferencia que hacen las asistencias gravitatorias:
Gráfico de velocidad de la Voyager
Puede ver que la sonda se desaceleró entre asistencias. New Horizons seguiría un gráfico similar, pero con menos asistencias, su velocidad terminará por debajo de la Voyager 2, como dijo @gerrit.

Gracias, sí, entiendo que hay una influencia gravitacional en las sondas incluso a esas distancias, por supuesto, pero no encontré ningún dato directamente comparable sobre sus velocidades a más o menos las mismas distancias sin que las maniobras de asistencia gravitacional lo cambiaran más tarde. En realidad, todavía no puedo encontrarlo para comparar directamente New Horizons y Voyager 1. Sin embargo, hay datos para Voyager 1 y 2, de los cuales Voyager 1 fue / es más rápido que el gráfico para Voyager 2 de Wikipedia que está adjuntando está mostrando.
El delta-V de la influencia del Sol es el mismo para cualquier sonda (y proporcional a 1 / r 2 ), por lo que solo necesitaría conocer la velocidad inicial de la sonda y la ganancia delta-V de las asistencias gravitatorias planetarias para calcular la velocidad actual de varias sondas.
Bueno, su velocidad superó cualquier tirachinas asistida por gravedad, ya que no siguieron la misma trayectoria, sí. Y eso es lo que no pude encontrar. Encontré velocidades para las Voyager 1 y 2 en la misma fecha, a partir de las cuales pude calcular sus velocidades en relación con el Sol a cualquier distancia una vez que están fuera de la región de perturbaciones gravitacionales significativas de los gigantes gaseosos, pero simplemente no lo hice. No encuentro ninguno de esos números para New Horizons. Pero tomaré esos cálculos de M. Buckley en la página de New Horizons. Gracias a ambos. :)
Es interesante que el sobrevuelo de Neptune haya resultado en un frenado por gravedad, no en una asistencia.
Para obtener un sobrevuelo de Tritón, un objetivo científico de alta prioridad, la Voyager 2 tuvo que pasar sobre el polo norte de Neptuno. Eso resultó en una reducción neta en la energía heliocéntrica.
@TidalWave, probablemente podría extraer la información relevante del servicio de efemérides JPL HORIZONS.
Dado que Neptune era el último objetivo, reducir la velocidad tendría sentido de todos modos. Menos problemas con el seguimiento y más tiempo para el encuentro.
En el gráfico parece que salió de la Tierra con una velocidad ligeramente superior a la velocidad de escape necesaria para abandonar el sistema solar. Pero luego volvió a caer por debajo de la velocidad de escape. Asumiría que una sonda a la velocidad de escape se mantendría a la velocidad de escape. ¿Qué me estoy perdiendo?
La sonda está bajo la influencia de la gravedad del Sol, por lo que está en órbita alrededor del Sol. Cuando vas a una órbita más alta, tu velocidad disminuye (estás convirtiendo energía cinética en energía potencial). Consulte space.stackexchange.com/questions/4140/…
@Hobbes Eso explica por qué la velocidad se puede dibujar en función de la distancia. Cada uno de esos gráficos alcanzaría una velocidad cero a una distancia finita o convergería hacia alguna constante a una distancia infinita. Pero el gráfico de la Voyager 2 no sigue esa línea, ya que comienza aproximadamente un píxel por encima de la velocidad de escape y luego cae por debajo de la velocidad de escape.
Buen punto, y uno que merece una mejor explicación de la que puede caber en un comentario. Si hace esto como una nueva pregunta, podemos darle una respuesta detallada.
@kasperd, hice tu pregunta aquí porque también tengo curiosidad por saber cuál es el motivo.
¿Cuándo New Horizons superará a la Voyager 1 en distancia del Sol?
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