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资料来源：网络整理时间：2023/3/7 17:12:47 共计：3599 浏览

引力弹弓效应是怎么回事？

宇宙航行哪家强？没有光速引擎，就靠引力弹弓！

——宇宙物理学

01宇宙航行最重要的是什么？

茫茫宇宙，浩浩无穷，想要遨游其中，最重要的是什么呢？

答案毫无疑问，就是速度。

为什么呢？因为宇宙是在是太大了！

恒星之间的距离动辄上百光年，星系的直径则上万光年，星系之间的距离，也基本在上亿光年了。

整个太阳系的直径大约10万个天文单位，也就是1.5光年；

太阳系所在的位置是被称为“本星际云”的区域，这是一个形状像沙漏，气体密集而恒星稀少，直径大约300光年；

银河系的直径约10万光年；

整个宇宙我们目前观测到的范围有900亿光年！

没有速度，怎么跑那么远？

02如何获取速度？

在没有光速引擎，曲率引擎，时空虫洞这种科幻作平中的技术时，人类根本还达不到很高的、足以星际航行的速度。

最初，人类只能靠燃烧能源产生的反冲作用来加速；

后来虽然发现核能，但是目前还没有利用到飞船的推进上；

还有一些特别的技术，比如利用光子的「光压」，等等，这些都还有待继续研究。

那么人类就这么慢腾腾下去么？

还好，还有引力弹弓！

这就是开篇我说的——宇宙航行哪家强？没有光速引擎，就靠引力弹弓！

03引力弹弓

从上面的讲解，可以知道，引力弹弓其实就是人类在宇宙中加速的一种方式。

下面简单讲一下，引力弹弓的原理。

先看一张示意图：

一个飞行器，依靠一颗星体B（比如木星），进行引力弹弓加速。

注意红色的轨迹，是飞船的轨迹（相对于星体B）；

首先以B为参考系分析：

飞船进入星体B的引力场时的速度V入B（相对于B）和离开星体B时的速度V出B（也是相对于B），大小是一样的——原因是机械能守恒。

然后以太阳为参考系来分析：

V入B和V出B都要叠加一个VB，从图上可以清楚的看到，V入A比V出A要小（短），也就是说，经过这个过程之后，飞行器的速度（相对太阳）增加了！

极限情况下，可以加速2倍VB之多！

这就是神奇的引力弹弓效应！

木星的运行速度大约为13km/s，那么经过一次弹弓的发射，飞行器可以提速最多26km/s！是个非常可观的数字了！

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