قائمة الأجسام الاصطناعية التي تغادر النظام الشمسي

مسارات المركبات الفضائية البعيدة من لحظة الإطلاق وحتى عام 2030

أعلى: منظر قطبي؛ أسفل: منظر استوائي

تغادر عدة مركبات فضائية ، بما فيها المراحل العليا لصواريخها ، النظام الشمسي ، وجميعها أُطلقت بواسطة وكالة ناسا . لا تزال ثلاث من هذه المركبات، وهي فوياجر 1 وفوياجر 2 ونيو هورايزونز ، تعمل وتتلقى اتصالات لاسلكية منتظمة، بينما أصبحت بايونير 10 وبايونير 11 مهجورتين. إضافةً إلى هذه المركبات، تغادر بعض المراحل العليا وأوزان إبطاء الدوران النظام الشمسي، بافتراض استمرارها في مساراتها.

تغادر هذه الأجسام النظام الشمسي لأن سرعتها واتجاهها يبعدانها عن الشمس، وعند هذه المسافة، لا تكفي جاذبيتها لإعادتها أو إدخالها في مدار حولها. فهي ليست محصنة تمامًا ضد جاذبية الشمس، بل تتباطأ، لكنها لا تزال تتحرك بسرعة تتجاوز سرعة الإفلات من النظام الشمسي لتغادره وتشق طريقها إلى الفضاء بين النجوم .

• بايونير 10 – أُطلقت عام 1972، وحلّق بالقرب منكوكب المشتريعام 1973، وهي تتجه نحونجم الدبران(على بُعد 65 سنة ضوئية) في كوكبةالثور. انقطع الاتصال بها في يناير 2003، ويُقدّرأنها تجاوزت مسافة 138وحدة فلكية(الوحدة الفلكية الواحدة تُعادل تقريبًا متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس: 150 مليون كيلومتر (93 مليون ميل)). ^{[ 1 ]}
• بايونير 11 – أُطلقت عام 1973، وحلّق بالقرب من كوكب المشتري عام 1974 وزحلعام1979. انقطع الاتصال بها في نوفمبر 1995، ويُقدّر موقعهاعلى بُعد 116 وحدة فلكية. ^{[ 2 ]} تتجه المركبة الفضائية نحو كوكبةالعقاب، شمال غرب كوكبةالقوس. في حال عدم وقوع أي حادث،بايونير 11بالقرب من أحد نجوم الكوكبة بعد حوالي أربعة ملايين سنة. ^{[ 3 ]}
• فوياجر 2 – أُطلقت في أغسطس 1977، وحلّق المسبار بالقرب من كوكب المشتري عام 1979، وزحل عام 1981،وأورانوسعام 1986،ونبتونعام 1989. غادر المسبارالغلاف الشمسيمتجهاً إلىالفضاء بين النجومعند مسافة 119 وحدة فلكية في 5 نوفمبر 2018. ^{[ 4 ]} لا يزال فوياجر 2نشطاً. وهو لا يتجه نحو أي نجم محدد، مع أنهمن المتوقع أن يمر على بُعد 1.7 سنة ضوئية من نجمروس 24840,000 عام. ^{[ 5 ]} يقترب روس 248 والشمس حالياً من بعضهما. وبعد حوالي 36,000 عام، سيمرّان بالقرب من بعضهما على مسافة تقل عن 3 سنوات ضوئية. ^{[ 6 ]} إذا لم يتعرض فوياجر 2لأي اضطراب لمدة 296,000 عام،فمن المتوقع أن يمر بالقرب من نجمالشعرى اليمانيةعلى مسافة 4.3 سنة ضوئية. ^{[ 5 ]}
• انطلقت المركبة الفضائية فوياجر 1 في سبتمبر 1977، وحلقت بالقرب من كوكب المشتري عام 1979 وزحل عام 1980، وقامت باقتراب خاص من قمر زحلتيتان. عبرت المركبةالغلاف الشمسيعند مسافة 121 وحدة فلكية في 25 أغسطس 2012، لتدخلالفضاء بين النجوم. ^{[ 7 ]} لا تزال فوياجر 1نشطة. بعد حوالي 40,000 عام، سيمر النجمغليس 445(AC +79 3888) والشمس بالقرب من بعضهما البعض على مسافة 3.45 سنة ضوئية، بعد أن كانا على مسافة 17.6 سنة ضوئية حاليًا، ^{[ 8 ]} حيثفوياجر 1من غليس 445 إلى مسافة 1.6 سنة ضوئية في ذلك الوقت. ^{[ 5 ] [ 9 ]}
• نيو هورايزونز – أُطلقت عام 2006، حلّقت المركبة الفضائية بالقرب من كوكب المشتري عام 2007، ثم بالقرب منبلوتوفي 14 يوليو 2015. وفي 1 يناير 2019، حلّقت بالقرب منجرمحزام كايبر486958 أروكوث، ضمن مهمة حزام كايبر الممتدة (KEM). ^{[ 10 ]} وفي 17 أبريل 2021، وصلت إلى مسافة 50 وحدة فلكية من الشمس. ^{[ 11 ]}

على الرغم من إطلاق مسابير أخرى قبلها، إلا أن فوياجر 1 حققت سرعة أعلى وتفوقت على جميع المسابير الأخرى. تفوقت فوياجر 1 على فوياجر 2 بعد بضعة أشهر من إطلاقها، في 19 ديسمبر 1977. ^{[ 12 ]} وتفوقت على بايونير 11 في عام 1981، ^{[ 13 ]} ثم على بايونير 10 - لتصبح أبعد مسبار عن الشمس - في 17 فبراير 1998. ^{[ 14 ]} تتحرك فوياجر 2 بسرعة أكبر من جميع المسابير الأخرى التي أُطلقت قبلها؛ فقد تفوقت على بايونير 11 في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، ثم على بايونير 10 - لتصبح ثاني أبعد مركبة فضائية عن الشمس - في يوليو 2023. ^{[ 15 ]}

اعتمادًا على كيفية تأثير " شذوذ بايونير " (الحرارة المنبعثة من مصدر الطاقة) عليها، من المحتمل أن تتجاوز نيو هورايزونز أيضًا مسبارات بايونير ، لكنها ستحتاج إلى سنوات عديدة للقيام بذلك. ستتجاوز بايونير 11 في عام 2143، وستتجاوز بايونير 10 في عام 2314، لكنها لن تتجاوز فوياجر أبدًا . ^{[ 13 ]}

ولوضع المسافات في الجدول في سياقها، فإن متوسط ​​المسافة إلى بلوتو ( المحور شبه الرئيسي ) يبلغ حوالي 40 وحدة فلكية.

ملاحظة: البيانات أعلاه حتى تاريخ 11 مايو 2026. المصدر: مختبر الدفع النفاث (JPL)، ^{[ 16 ]} heavens-above.com، ^{[ 17 ]} ونيو هورايزونز. ^{[ 18 ]}

سرعة الإفلات من الشمس هي دالة للمسافة (r) من مركز الشمس، وتعطى بالعلاقة التالية:

${\displaystyle v_{e}={\sqrt {\frac {2GM_{\text{sun}}}{r}}},}$

حيث يمثل حاصل ضرب G M _sun معامل الجاذبية الشمسية المركزية . إذا تم قياس r بوحدة فلكية، فإن سرعة الإفلات بوحدة كم/ث تصبح${\displaystyle {\frac {42.1}{\sqrt {r}}}}$تبلغ السرعة الابتدائية اللازمة للهروب من سطح الشمس 618  كم/ث ( 1,380,000 ميل/ساعة أو 1 + تبلغ سرعته 485 من سرعة الضوء ، ^{[ 19 ]} وتنخفض إلى 42.1 كم/ث (94000 ميل/ساعة) عند مسافة الأرض من الشمس (1 وحدة فلكية )، وإلى 4.21 كم/ث (9400 ميل/ساعة) عند مسافة 100 وحدة فلكية. ^{[ 20 ] [ 21 ]}    

• 
  سرعة ومسافة المركبتين الفضائيتين فوياجر 1 و2 من الشمس
• 
  سرعة جهازي بايونير 10 و11 والمسافة بينهما وبين الشمس
• 
  سرعة مركبة "نيو هورايزونز" والمسافة بينها وبين الشمس.

للخروج من النظام الشمسي، يحتاج المسبار إلى بلوغ سرعة الإفلات من جاذبية الشمس. تبلغ سرعة الإفلات من جاذبية الشمس، دون تأثير جاذبية الأرض، 42.1  كم/ث. وللوصول إلى هذه السرعة، يُعدّ استخدام سرعة دوران الأرض حول الشمس، البالغة 29.78  كم/ث، ميزةً كبيرة. وبالمرور لاحقًا بالقرب من كوكب، يمكن للمسبار اكتساب سرعة إضافية بفضل مساعدة الجاذبية .

إذا كان للمسبار سرعة حالية${\displaystyle v}$وهذا أعلى من سرعة الإفلات المحلية${\displaystyle v_{\text{e}}}$ثم ستستمر الشمس في إبطائه، لكن ليس حتى يصل إلى الصفر. سيقترب من السرعة الزائدة القطعية.${\displaystyle v_{\infty}={\sqrt {v^{2}-{v_{\text{e}}}^{2}}}.}$.

تم وضع كل مسبار كوكبي في مساره الخاص بالإفلات بواسطة صاروخ متعدد المراحل ، حيث تنتهي المرحلة الأخيرة منه على مسار يكاد يكون مطابقًا لمسار المسبار الذي أطلقه. ولأن هذه المراحل لا يمكن توجيهها بشكل فعال، فإن مساراتها الآن تختلف عن مسارات المسابير التي أطلقتها (والتي كانت تُوجَّه بمحركات دفع صغيرة تسمح بتغيير المسار). مع ذلك، في الحالات التي اكتسبت فيها المركبة الفضائية سرعة إفلات بفضل مساعدة الجاذبية ، قد لا يكون للمراحل مسار مماثل، وهناك احتمال ضئيل للغاية لاصطدامها بشيء ما. المراحل الموجودة على مسار الإفلات هي:

• المرحلة الثالثة من صاروخ بايونير 10 ، وهو نسخة TE364-4 من صاروخ ستار-37 الذي يعمل بالوقود الصلب. ^{[ 22 ]}
• المرحلة الرابعة من المركبة الفضائية فوياجر 1 ، وهي صاروخ يعمل بالوقود الصلب من طراز ستار 37 إي. ^{[ 23 ]}
• المرحلة الرابعة من المركبة الفضائية فوياجر 2 ، وهي صاروخ يعمل بالوقود الصلب من طراز ستار 37 إي. ^{[ 23 ]}
• المرحلة الثالثة من مركبة "نيو هورايزونز" ، وهي صاروخ يعمل بالوقود الصلب من طراز "ستار 48 بي" ، تسير في مسار مشابه لمسار " نيو هورايزونز" في الهروب من النظام الشمسي ، حتى أنها وصلت إلى كوكب المشتري قبل "نيو هورايزونز" بست ساعات . في 15 أكتوبر/تشرين الأول 2015، مرّ الصاروخ بمدار بلوتو على مسافة 213 مليون كيلومتر (أكثر من وحدة فلكية واحدة) منه . ^{[ 24 ] [ 25 ]} وكان ذلك بعد أربعة أشهر من تحليق "نيو هورايزونز" بالقرب من بلوتو . ^{[ 26 ]}

بالإضافة إلى ذلك، استُخدم وزنان صغيران على شكل لعبة اليويو، مثبتان على أسلاك، لتقليل دوران مسبار " نيو هورايزونز" قبل إطلاقه من المرحلة الثالثة من الصاروخ. وبمجرد انخفاض معدل الدوران، تم إطلاق هذين الوزنين والأسلاك، وبذلك أصبح المسبار في مسار هروب خارج النظام الشمسي. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

لا يمكن تتبع أي من الأجسام المذكورة أعلاه، فهي تفتقر إلى الطاقة أو هوائيات الراديو، وتدور بشكل عشوائي، وهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رصدها. ولا يمكن معرفة مواقعها الدقيقة إلا من خلال مساراتها المتوقعة للهروب من النظام الشمسي.

يُعتقد أن المرحلة الثالثة من مركبة بايونير 11 كانت في مدار شمسي، لأن اصطدامها بكوكب المشتري لم يكن ليؤدي إلى خروجها من النظام الشمسي. ^{[ 23 ]} وقد اكتسبت بايونير 11 السرعة اللازمة للخروج من النظام الشمسي في اصطدامها اللاحق بكوكب زحل.

في 19 يناير 2006، انطلقت مركبة الفضاء " نيو هورايزونز" المتجهة إلى بلوتو مباشرةً في مسار هروب من الشمس بسرعة 16.26 كيلومترًا في الثانية (58,536 كم/ساعة؛ 36,373 ميلًا/ساعة) من كيب كانافيرال باستخدام صاروخ أطلس 5 والمعزز الأساسي المشترك ، والمرحلة العليا سنتور ، والمرحلة الثالثة ستار 48B . ^{[ 29 ]} تجاوزت "نيو هورايزونز " مدار القمر في تسع ساعات فقط. ^{[ 30 ] [ 31 ]} أدى اقترابها اللاحق من كوكب المشتري إلى زيادة سرعتها، ومكّنها من الوصول إلى بلوتو قبل ثلاث سنوات مما كان سيحدث لولا هذا الاقتراب.  

وبالتالي، فإن الأجسام الوحيدة التي أُطلقت حتى الآن مباشرةً في مسار هروب من الشمس هي مركبة الفضاء "نيو هورايزونز" ، ومرحلتها الثالثة، وكتلتي إبطاء الدوران. أما المرحلة الثانية ( سنتور ) من مركبة "نيو هورايزونز " فلا تهرب من الشمس، بل تدور في مدار شمسي مركزي مدته 2.83 سنة. ^{[ 24 ]}

توجد مراحل بايونير 10 و 11 ، وفويجر 1 و 2 سنتور (الثانية) أيضاً في مدارات حول الشمس. ^{[ 28 ] [ 32 ]}

نظراً للفراغ الهائل بين النجوم، فمن المرجح أن تستمر جميع الأجسام المذكورة هنا في رحلتها عبر الفضاء السحيق، ضمن أطر زمنية، باستثناء احتمال اصطدامها بجسم آخر (أو اندماجها معه)، قد تتجاوز حتى عمر الشمس في مرحلة التسلسل الرئيسي ، أي مليارات السنين القادمة. ^{[ 33 ]} ويُقدّر أحد المقاييس الزمنية لاحتمالية اصطدام مركبتي بايونير أو فوياجر بنجم (أو بقايا نجمية) بـ 10²⁰ ⁽ مئة كوينتيليون) سنة، أي ما يعادل 7 مليارات ضعف عمر الكون الحالي . ^{[ 34 ] [ 35 ]} ومع ذلك، فمن المستبعد جداً أن تكتسب هذه الأجسام سرعة كافية للهروب من مجرة ​​درب التبانة ^{[ 34 ]} (أو اندماجها المستقبلي مع مجرة ​​أندروميدا ) إلى الفضاء بين المجرات .

• 
  صورة للمركبة الفضائية فوياجر 1 / فوياجر 2
• 
  تصور الفنان لـ Pioneer 10 / Pioneer 11
• 
  تصور الفنان لمركبة بايونير 10 بالقرب من كوكب المشتري
• 
  تصور الفنان لمركبة " نيو هورايزونز" وهي تقترب من بلوتو .
• 
  Artist's concept of New Horizons near Pluto.

• Interstellar probe
• Intergalactic travel
• List of interplanetary voyages
• List of missions to the outer planets
• List of extraterrestrial orbiters
• List of artificial objects on extraterrestrial surfaces
• List of spacecraft intentionally crashed into extraterrestrial bodies
• Oberth effect

• مركبة فضائية تغادر النظام الشمسي في heavens-above.com
• ناسا = شرح مساعدات الجاذبية الكوكبية
• تم تحديد مسارات التحليق النجمي المستقبلية لمركبتي الفضاء فوياجر وبيونير باستخدام الإصدار الثاني من بيانات غايا