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  • 1 # 科小白X

    引力彈弓效應也稱為引力助推,就是太空探測器在經過行星時利用該行星的重力場來實現探測器的加速或減速。並且可以節省時間、燃料和計劃成本。

    該效應最初是由蘇聯的科學家尤里·康德拉圖克在論文《致有志於建造星際火箭而閱讀此文者》中提出的。當時的描述大致如下:

    在兩顆行星間飛行的飛船可以使用兩行星衛星的引力實現軌道初段的加速和軌道末段的減速。

    但是,當時的尤里·康德拉圖克並沒有意識到此效應能夠減少飛行器星際間飛行的燃料消耗。最終邁克爾·米諾維奇在1961年提出了類似的設想。

    引力彈弓的原理大致如下:當航天器飛入行星的重力場範圍內時會被該行星的引力吸引,與此同時行星是存在公轉的,所以航天器會在行星引力的作用下在公轉軌道上運動一段時間。當航天器脫離行星引力場時便會附加上行星公轉的速度。當然這是以消耗行星能量為代價的,所以整個過程中是滿足能量守恆的。 為了能夠獲得最高的加速,往往會在接近行星時進行點火,即在近供點處點火。

    舉一個不太恰當的例子,引力彈弓好比是一個人在奔跑的過程中被後面的一列質量大,速度快的火車裝上了。這樣前面的那一個人就得到了加速(加上了火車的速度)。

    在歷史上有許多的探測器曾經使用過引力彈弓效應。最為著名的還是旅行者一號和旅行者二號這兩位兄弟,它們兩個一路上接連多次使用引力彈弓。沒辦法,誰讓這些行星都在為它們讓路呢,開了掛的感覺就是不一樣啊。

    而題主所說的是利用地球實現引力彈弓效應,顯然這兩位兄弟是不合題意的。那就要介紹下面這位了。先來看一下它的軌跡圖。

    非常明顯,在它第二次經過地球時得到了來自地球的能量,將自己的軌道高度提高了不少,從而順利地到達了木星軌道。從圖中文字也可以看出,這位符合題意的就是"朱諾號"。

    "朱諾號"是NASA"新疆界計劃"中的第二個飛行器,於2011年8月5日發射升空。2013年10月9日再次經過地球,利用了引力彈弓效應。2016年1月13日順利到達木星軌道。

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