一般而言，引力彈弓效應是指宇宙飛船利用行星的引力場來達到加速的目的，行星的引力就像彈弓一樣把宇宙飛船彈射出去。例如，在40年前，旅行者1號探測器離開地球時速度並不快，後來利用木星和土星的引力彈弓效應，速度被加速至超過了第三宇宙速度，使它能夠在沒有動力的情況下飛離太陽系。不過，大家可能會想，宇宙飛船飛向行星時會被加速，但當它飛離行星時又被減速，這樣飛船豈不是根本沒有被加速？

事實上，宇宙飛船確實可以利用引力彈弓效應來加快飛行速度，這得益於行星擁有繞太陽的公轉速度。當宇宙飛船迎著行星公轉的方向靠近行星時，來自行星的軌道角動量讓宇宙飛船的速度有了大幅提升。如果宇宙飛船能夠越近距離地飛掠行星，它獲得的動量就越大，就會以越快的速度飛離行星。為了使速度更快，宇宙飛船可以在最接近行星的時候點火。整個過程動量守恆，宇宙飛船被加速，行星的軌道速度降低，只不過由於行星的質量遠大於宇宙飛船，所以行星只損失了很小的軌道速度。

如果宇宙飛船反覆利用行星的引力彈弓效應來進行加速，最終會導致這顆行星撞向太陽。另一方面，如果宇宙飛船以相反方向靠近行星，動量的轉移將會減慢飛船的速度，同時使這顆行星的軌道速度輕微增加。例如，水手10號透過金星的引力彈弓效應來進行減速，最終飛向水星。

出於成本考慮，進行深空探測的宇宙飛船往往沒有足夠的燃料來進行加速，但透過引力彈弓效應可以使飛船的速度大大增加，從而減少飛船所需攜帶的燃料。

引力彈弓用語言很難表達，很難恰如其份。

請看宇宙中的微流星（爆漲中的能量體），透過引力波“集束”形成的蟲洞時的表現，一目瞭然。

1:哈哈，我又來了，那麼彈弓很多人都玩過，彈弓的原理就是借用皮筋拉伸產生的力，然後將目標發射出去，那麼引力彈弓的原理也是一樣的，都屬於一種借力，不同的是一個藉助拉伸的皮筋，另一個藉助的是行星的重力場，然後透過重力場進行加速，然後飛向下一個目標。2:那麼引力彈弓又叫引力助推，舉個例子，假如我們要發射一顆探測器去火星，那麼是不是直接朝火星的方向直線飛過去就可以了呢，答案當然不是了，如果是直線飛過去，那得需要多少燃料才行，所以基本不可能，首先發射探測器必須先繞地球進行環繞運動，進行加速，而當速度達到一定的程度之後，探測器就可以進行變軌，然後擇機飛離地球軌道。

3:那麼探測器為什麼要先圍繞地球做環繞運動呢，重點來了，由於現代的探測器根本不可能攜帶過多的燃料，那麼如果飛行器的飛行方向和行星公轉的方向保持一致的話，飛行器就會獲得加速度，而反之也會減速，所以利用這樣的原理，飛行器在不消耗燃料的情況下，可以完美的進行借力，從而獲得足夠的動能，然後“biu”的一下，就彈出去了，那麼這樣的一種現象就好比一把彈弓，而打出去的不是石頭而是一艘宇宙飛船，所以，你們懂了麼……

假定一顆行星不動，飛船沿著軌道向他飛來，從A到近地點，是不是先會被加速？因為受到引力的方向與速度方向始終小於90度，所以做正功吧，當飛船到了軌跡近地點，受力方向就與速度方向呈90度，此時不做功了吧，過了這個點，引力開始做負攻，速度開始減小吧，這整個過程由於引力勢能和動能的機械能守恆（1/2mv²-GmM/R，不考慮其他受力作用），基本是一個對稱的過程，前期速度增加多少，後期就減少多少。v1=v3.

引力彈弓就是就是利用行星的重力場來給太空探測船加速，將它甩向下一個目標，也就是把行星當作“引力助推器”。利用引力彈弓使我們能探測冥王星以內的所有行星。在航天動力學和宇宙空間動力學中，所謂的引力助推（也被稱為引力彈弓效應或繞行星變軌）是利用行星或其他天體的相對運動和引力改變飛行器的軌道和速度，以此來節省燃料、時間和計劃成本。]引力助推既可用於加速飛行器，也能用於降低飛行器速度。

行星的引力助推作用能夠改變飛行器相對於太陽的速度，但由於必須遵守能量守恆定律，所以它和行星間的相對速度並沒有改變。在飛行器第一次從遠距離接近行星時，產生的運動效果就像該飛行器被行星反彈開了。科學家們稱這種情況為彈性碰撞，不過兩者之間並沒有發生實體接觸。假設你是一個靜止的觀測者，那麼你就會看到：行星以速度U向左運動，飛行器以速度v向右運動。由於兩者的運動方向相反，所以當飛行器執行至行星右側時，其軌道就會發生彎曲，進而以U+v的相對速度（相對於行星表面）執行。當飛行器脫離環行星軌道時，其相對於行星表面的速度仍然為U+v，但是此時的運動方向與原來相反——即向左運動。而由於行星本身正以速度U向左運動，所以在觀測者看來，飛行器正以2U+v的速度向左執行——其速度提升幅度為2U，即行星執行速度的兩倍。由於未考慮軌道的各種細節，所以這是一個過於簡單化的模型。但是事實證明如果飛行器沿雙曲線軌道執行，則其無需啟動引擎即可從相反方向離開行星，同時只要其脫離了該行星引力的控制，那麼它就可以獲得2U的加速度。該理論看似違背了能量守恆和動量守恆定律，但這是由於我們忽略了飛行器對行星的影響。飛行器獲得的線性動量在數值上等同於行星失去的線性動量，不過由於行星的巨大質量，使得這種損失對其速度的影響可以忽略不計。在現實宇宙空間中飛行器與行星的相遇實際上會出現兩個維度上的因素。在上述理論所提供的案例中，由於要求提高飛行器的速度，所以需要實現的是向量增益。

引力彈弓是怎麼一回事？

引力彈弓是航天器使用行星的引力進行加速或者減速的一種技術，這對於人類的探測器來說是一種非常常見的技術。原因是我們的深空探測動力技術不夠，為節省燃料起見，需要大質量的行星來提供加速，一般有如下幾種方式。

卡西尼從地球到土星，兩次金星引力彈射和一次地球引力彈射還有一次木星引力彈射，最終到達土星。

進入的角度與方向的不同，獲得的結果也不一樣，一般能達到目標天體公轉速度2倍的加速，這對於在深空探測寶貴的燃料來看絕對是一項免費的加油站。

加速：如果上圖理解起來有些困難，那麼GIF更容易理解一下

減速

總的來說，引力彈弓就是一種不花錢但時間漫長的加速技術，不限時間無人深空探測是沒有問題的，趕時間的救援或者在人登陸火星就得不償失了。

除了美華人當年的阿波羅登月之外，世界上所有的關於月球、金星、火星、木星等的探測活動幾乎都要用到引力彈弓效應，不然的話很多探測活動都將無法完成。

先解釋一下什麼叫做引力彈弓？說白了它就是利用行星的重力場來給航天飛行器加速，將它甩向目標，又被稱為引力助推或者繞行星變軌，其原理就是把行星當作"引力助推器"使航天器獲得更大的速度前往目標。

在人類航天史上，凡是進行深空探測的的航天飛行器基本都是經過引力彈弓效應加速的，如今全人類已經發生了近200顆深空探測器，比較著名的有旅行者號、先驅者號、卡西尼號、伽利略號、開普勒號、機遇號等等，其中以美國為最多，這些深空探測器在發射升空之後，根據前往目的地的不同，會經過諸如地球，金星，火星，木星等的引力彈弓效應加速，從而飛向更遠的深空的，質量越大的星球的引力彈弓效應越強，所以太陽系八大行星中，木星的引力彈弓效應極大，據說它的引力彈弓效應可以將飛行器甩出太陽系。

比如美華人往土星上面發射卡西尼號探測器，並非是讓它直接飛向土星，而是首先讓它飛往太陽系內的金星，透過金星的引力彈弓效應再加速飛向地球，接著透過地球的引力彈弓效應將它甩向木星，發射之後的三年兩個來月的時候終於到達了木星，接著依靠木星強大的引力彈弓效應開始飛向火星，終於在發射六年九個多月之後到達了目的地土星，期間卡西尼號飛行了幾十億公里，如果單靠目前的火箭推力的話，這是無法想象的。

可能有的朋友要問了，那麼為什麼美華人當年阿波羅登月計劃時為什麼不用地球的引力彈弓效應呢？這是因為他們造出了推力牛到無敵的土星5號火箭，可以把阿波羅登月和返回艙直接送往月球軌道。而美華人之所以要這樣做，也是因為每次都有宇航員參與的登月活動歷時不能太久，如果利用引力彈弓效應的話，不但耗時太長，而且容易夜長夢多，所以他們選擇了製造巨大的土星5號火箭來完成阿波羅登月計劃，如果其探測計劃不載人的話，美華人很可能不用土星5號火箭，而去利用地球的引力彈弓效應了。

看到這裡，可能朋友們大致都明白了，行星實際上就是天然的航天器發動機，通常只需要航天器做一下變軌就能利用，這樣省時省力省錢的買賣宇航學家們當然不會錯過？更何況目前人類的火箭技術還滿足不了深空探測呢！

對宇航技術不瞭解的朋友可能不知道“引力彈弓”是怎麼一回事，其實它就是大型天體的引力場對所經過物體的拖拽效應，比如航天器利用宇宙中星體的引力進行加速或者減速的技術就是對引力彈弓效應的應用，實際上這種技術的應用很常見，除了地球軌道上的人造衛星以及美華人的阿波羅登月活動之外，人類發往遙遠空間的航天器基本上都會應用到這種技術，比如早些年美華人發射的旅行者號、先驅者號、伽利略號、卡西尼號、朱諾號、新視野號等探測器，都應用到了金星，地球，火星，木星等的引力彈弓效應，其目的就是等航天器一步步加速，使其具有更快的速度，但是到了目的地之後，則會利用某星體進行引力彈弓效應下的減速了。

引力彈弓效應也會在一些天然的流浪天體中出現，當它們路過大型天體的時候，其軌道往往就會被這種效應所改變。人類技術操控的引力彈弓效應可以使航天器在節省大量燃料的情況下獲得更快的速度，而且也彌補了火箭發射推力的不足，比如我們向木星、土星等天體發射探測器，地球現有的火箭包括重型獵鷹9號的推力都不夠用，那怎麼辦呢？一個好方法就是將航天器發射到太空中之後，利用地球火星等的引力彈弓效應進一步加速，以獲得飛往木星土星等遙遠天體的速度，這樣就可以到達目的地了，不過這種方法的一個缺點就是比較耗時，另外就是需要對航天器進行精準的入軌、先前的計算和入軌的技術都不能出差錯，不然就會前功盡棄，但是如果成功的話將可以獲得相當於天體公轉速度兩倍的速度。

通常質量越大的星球其引力彈弓效應越強，所以太陽系八大行星中，木星的引力彈弓效應極大，所以它也格外受到宇航學家們的重視，據說它的引力彈弓效應可以將飛行器甩出太陽系，旅行者號的速度就主要是靠木星的引力彈弓效應做到的。

而美華人發射的卡西尼號探測器所經歷的引力彈弓效應尤為複雜，土星在我們地球軌道的外側，但是卡西尼號發射之後，卻是飛往了地球軌道內側的金星，利用金星的引力彈弓效應後又飛向地球外側，經過變軌之後，重新飛往金星，又利用了一次金星的引力彈弓效應，之後它直接飛往地球，透過地球的引力彈弓效應進一步加速後甩向了木星，發射後三年零六個月到達火星，又利用木星強大的引力彈弓效應開始飛向土星，直到發射六年九個多月之後才到達了土星，卡西尼號可以說是繞了一大圈，飛行了幾十億公里，但是它最終到達了目的地。

其實之所以這樣做，也是因為人類還造不出直接將航天器發往遙遠天體的火箭，如果單靠火箭發動機來助推讓卡西尼號到達土星的話，所需要的火箭要比美華人發射阿波羅登月的土星5號還要大得多，其實人類歷史上最大最重的火箭土星5號，也只是做到了把載人飛船阿波羅號直接發射到了距離地球最近的天體月球上而已。

所以，正因為引力彈弓效應的存在，很多大型天體都可以作為航天器的助推發動機或減速器，今後中國的太空探索計劃也將更多地走向深空，對引力彈弓效應的利用也將會越來越多。

引力彈弓一般是指飛行器利用行星的重力場使自身飛行速度加快的一種現象。我們可以想象這樣一件事情，假如現在有一輛火車正在向你飛速駛來，而你向這輛火車上拋了一塊石頭，這塊石頭便會以很快的速度被反彈回來，這時你明顯會感覺到這塊被反彈回來的石頭所產生力比你把它拋向火車的時候更大了。沒錯這個情景就像是“引力彈弓”有著同樣的道理，發生這個現象的原因就是因為火車把一部分能量傳遞給了石頭。

在電影《流浪地球》中人類的計劃本來是想先把地球推進到木星的引力場後然後在圍繞木星旋轉幾圈後便會獲得木星的一點能量，這樣地球執行的速度便會是自身運動速度加上木星引力場能量所帶給地球速度的和，在被木星甩出後地球就可以有更快的速度飛出太陽系，飛向我們的新家園—“比鄰星”。可是沒想到最終由於行星推進器的大量損壞差點導致地球墜入木星的命運。

事實上人類在航天領域裡已經有很多飛行器運用到了引力彈弓效應，比如有:伽利略號、旅行者一號、旅行者二號、卡西尼號等飛行器都使用了引力彈弓效應。

旅行者二號在12年的飛行生涯中飛掠土星、木星、天王星、海王星時都利用到了這些行星的引力場所產生的引力彈弓效應。