引力弹弓只是加速运动?它能做的还有很多(6)

2024-09-26 来源:飞速影视
首先需要在正确地时间以合适的角度与行星相遇;其次,从后方接近行星;第三,航天器需要与行星尽量接近以获得更大动能;第四,不能过于接近行星,否则航天器会坠毁在行星上、受行星大气阻挡而减速,或者被行星的潮汐力扯成碎片。最后,永远不要试图依靠太阳来做引力弹弓,因为在太阳系里太阳是静止的,你只会改变方向而不会有任何加速(如上图e),离得太近了还会烧毁。引力弹弓只能用于加速吗?
并不是。
在太阳系内部,太阳不能加速航天器。并且当你绕前接近行星,或者迎着行星运行轨道接近行星时,航天器的速度会迅速下降甚至调头运动(如上图d和g)。
1990年,NASA发射了ESA宇宙飞船尤利西斯(Ulysses),用它来研究太阳的极地地区。为了进入越过太阳两极的极地轨道,航天器必须消除它从地球围绕太阳绕行的轨道继承的30千米/秒的速度,并获得使太阳在两极之间绕轨道运行所需的速度。这单靠火箭的推进系统是不可能做到的。科学家们想到了利用木星做引力弹弓,最终成功将尤利西斯送入了垂直于黄道面的环太阳极地轨道。

引力弹弓只是加速运动?它能做的还有很多


总结:
引力弹弓是重力辅助效应的形象化提法,它的目的是利用行星引力改变航天器的速度和运行轨迹,从而完成相应的科学任务。
引力弹弓在星际探索过程中被广泛运用,一方面人们可以通过科学的计算节省燃料和航天发射费用,同时也可以用尽量小的火箭将尽量大的航天器送到其它星球。比如说印度就是利用地球的重力作用一点点地加速他们的航天器,并最后将“月船2号”送上了月球轨道。

引力弹弓只是加速运动?它能做的还有很多


引力弹弓的有效实施取决于极其精确的测量和周密计算,失之毫厘必将谬以千万里,最后连航天器的影子都找不着。
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