¿Por qué Voyager/Pioneer es tan lento en comparación con Parker Solar Probe?

Las sondas del espacio profundo deberían ser las más rápidas, debido a las increíbles distancias que se supone que deben viajar. AFAIK, Parker Solar (PS) alcanzará más de 600 000 km/h, increíble. Por otro lado, la velocidad de Pioneer/Voyager es de alrededor de 50 000 km/h, aproximadamente el 10% de la PS.

Supongo que la gravedad del Sol ayuda a PS a alcanzar esta enorme velocidad (0,05% c), pero las sondas del espacio profundo también podrían obtener velocidad del Sol... o no sé, pero con esta velocidad, nuevas sondas podrían atrapar a la Voyager/ Pionero en 5 años. Y podrían llegar mucho más allá de los dos actuales más lejanos.

Entonces, ¿por qué son lentos en comparación con PS?

No entiendo su afirmación de que las sondas del espacio profundo deberían ser las más rápidas. Voyager y Pioneer no se aproximaron mucho al sol. ¿Cómo las sondas del espacio profundo "obtendrían velocidad por el Sol"?
En su bicicleta, puede ir más rápido cuesta abajo que cuesta arriba.
Gracias. Bien, esa alta velocidad se debe principalmente a la gravedad del Sol y, obviamente, cuando se aleja, simplemente retrocederá.
Tienes razón: las Voyagers y New Horizons fueron algunas de las naves espaciales más rápidas que jamás hayamos lanzado. Utilizaron los cohetes más grandes disponibles en ese momento. Pero después del lanzamiento, la gravedad se hace cargo como se explica en la respuesta.
Y desea que las misiones en el espacio profundo sean rápidas, para reducir el tiempo de espera antes de obtener resultados.
@DavidRicherby buena edición; no todo el mundo reconoce el uso de a .como delimitador de miles. Sin embargo, reemplazar con un espacio en blanco `` en lugar de una coma ,también es un poco confuso para algunos.
@uhoh Usar un espacio delgado es muy común y tiene la ventaja de que la coma es el separador decimal en muchos idiomas distintos del inglés.
@DavidRicherby Acepté tu edición tal como está porque supuse que sabías lo que estabas haciendo. Sin duda me queda claro. Y sí, lo he entendido al revés; es la coma utilizada como separador decimal, no el punto utilizado como separador de miles. ¿Cómo se aprende a usar este espacio delgado correctamente? ¿Se usaría para "1,000" o debería haber dos dígitos o más a la izquierda antes de que se active?
@uhoh El estándar SI dice que es "costumbre" no poner un espacio delgado en un número de cuatro dígitos sino, de lo contrario, ponerlos cada tres dígitos, como las comas. Entonces, 100, 1000, 10 000, 100 000, 1 000 000, 10 000 000, etc. (Y está  en HTML, que puede usar en preguntas y respuestas en Stack Exchange, pero no en comentarios). [Doh, y luego descubres que Firefox trata los espacios reducidos como posibles roturas. ¿Quizás debería ser  en su lugar?]
@Hobbes Aunque las sondas llegarían pronto a su destino si las misiones en el espacio profundo fueran mucho más rápidas, la sonda tendría incluso menos tiempo para cumplir su misión.

Respuestas (2)

Físico

En primer lugar, la razón física es que los objetos se aceleran cuando se acercan a cuerpos masivos y se desaceleran cuando se alejan:

Parker Solar Probe alcanza su velocidad orbital máxima (casi 200 km/s eventualmente) en sus acercamientos más cercanos al Sol: a medida que cae hacia el Sol en cada órbita, acelera y luego vuelve a disminuir la velocidad en el camino de regreso. En su afelio, sin embargo, su velocidad cae a menos de 20 km/s.

Por otro lado, las Voyagers, Pioneers y New Horizons se están alejando del Sol. Desde sus respectivas asistencias gravitatorias finales, han ido perdiendo velocidad gradualmente; tenga en cuenta que no se detendrán y volverán a caer hacia el Sol porque exceden la velocidad de escape.

Práctico

Todas las sondas del espacio profundo tenían misiones principales para explorar los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar. Debido a esto, su suposición de que

Las sondas del espacio profundo deberían ser las más rápidas, debido a las increíbles distancias que se supone que deben viajar

no es realmente correcto. No fueron diseñados para viajar grandes distancias (interestelares) lo más rápido posible; fueron diseñados para llegar intactos a los planetas exteriores y transmitir datos a la Tierra. Desde que completaron esta tarea, esencialmente se han ido a la deriva hacia el espacio profundo. Obviamente siguen transmitiendo datos muy valiosos, pero este es un objetivo secundario.

Parker Solar Probe, sin embargo, fue diseñado para acercarse lo más posible al Sol (dentro de las limitaciones técnicas) y, como resultado de su trayectoria, alcanzar velocidades muy altas.

Otras lecturas:

Como referencia, compare los gráficos de velocidad de Parker Solar Probe, que muestra su velocidad máxima creciente con órbitas sucesivas, y Voyager 2, que muestra su velocidad decreciente a medida que se aleja del Sol (nota: el gráfico de Voyager en particular es muy aproximado):

ingrese la descripción de la imagen aquí Crédito de la imagen: Phoenix7777, Wikimedia

ingrese la descripción de la imagen aquí

Crédito de la imagen: Cmglee, Wikimedia

Gracias. Que tiene sentido. They weren't designed to travel vast (interstellar) distances as quickly as possible- esto es una pena...
@Zotyi: la Voyager 1 se lanzó en 1977 y su misión principal, estudiar los planetas exteriores, finalizó en 1980. Son 41 años de operación continua. ¡No está mal para una casetera atada a una antena!
@Zotyi Voyager 1 y 2 fueron diseñados para 5 años de funcionamiento: ahora funcionan 41 años, unas 8 veces más. Se espera que sigan operando hasta 2025 o más, para ese momento sería 10 veces más. Aunque Pioneer 10 funcionó durante 16 veces más de lo esperado, 21 meses de funcionamiento (quizás desee consultar mi pregunta ). Deberíamos estar orgullosos y felices de una sonda espacial tan confiable. Ya sabes, están destinados a viajar por nuestra galaxia: la Vía Láctea sin cesar.
En realidad, es una pena que no tengamos más sondas del espacio profundo, diseñadas para abandonar el sistema solar lo más rápido posible, ya que yo mismo estoy mucho más interesado en lo que hay afuera que en nuestros planetas exteriores...
@Zotyi, la razón principal por la que no lo hemos hecho es que el espacio es grande . Las distancias interestelares son órdenes de magnitud mayores que las interplanetarias, lo que significa que las velocidades requeridas también serían órdenes de magnitud mayores. Incluso si pudiéramos poner una sonda en una trayectoria de escape con la velocidad de PSP (muy difícil), todavía tomaría ~10,000 años cubrir la distancia a nuestra estrella más cercana con muy poco que mirar (hasta donde sabemos) en el medio - ver aquí para más comparación
@Jack Creo que la parte "hasta donde sabemos" es el punto;)

GravedadPozoEmbudos

Probablemente haya visto embudos como el anterior en los centros comerciales. Deje caer una moneda en el embudo y se moverá lentamente en el borde y se moverá más rápido a medida que se acerca al centro.

Este es un buen modelo de un pozo de gravedad. Las cosas se mueven mucho más rápido en el sistema solar interior.

Si eres mi hija, puedes jugar a ser dios y capturar la nave espacial justo cuando está a punto de caer en el agujero negro. Una nave espacial salvada es una nave espacial ganada.
@jdv Si una mano gigantesca agarra la sonda Parker justo antes de que caiga al sol, será el descubrimiento más grande que jamás haya hecho la NASA. Pero no estoy seguro de que estemos listos para saber que solo somos una demostración de física en un centro comercial hiperuniversal.
Yo, por mi parte, doy la bienvenida a nuestros gigantes niños supremos curiosos de STEM.
¿Por qué Voyager/Pioneer es tan lento en comparación con Parker Solar Probe?
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