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  • 1 # 小冬冬帶你看世界

    引力彈弓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。

    引力彈弓是大質量天體對小質量飛行器的一種加速效應。

    這種加速效應基於動量守恆。當一個飛行器經過一個大質量天體,比如行星,運動方向會被天體的引力偏轉,如果飛行器速度足夠不被天體捕獲,那麼就會在被天體偏轉一定角度後飛離該天體。而飛行器在靠近天體和遠離天體時會受到天體重力加速度的加減速,加速和減速是對稱的,所以飛行器離開時與靠近時與天體的相對速度是一樣的。但是由於天體本身存在速度,比如繞恆星公轉的速度和自轉的速度,而飛行器最終與天體相對速度不變,因此當與天體運動方向不同方向靠近然後以天體運動方向離開時,就會得到天體的公轉速度。

    例如比較淺顯易懂的說法,我們舉個例子。若飛船遠離地球幾億公里,則地球對它的引力微乎其微,所以,飛船要想把地球的引力當成“彈弓”來使,就得先靠近它,讓地球引力拉著飛船飛一段,之後,飛船加速離開,這個過程,就是引力彈弓效應。

    所以來說引力彈弓效應是指在航天動力學和宇宙空間動力學中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。要注意,引力彈弓效應既可用於加速飛行器,也能用於降低飛行器速度。

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