第338章 引力弹弓
刘秀听到刘启的话后则是叹了一口气说道:
“已经来不及了,天文台那边有关于对太阳氦闪时间点的最新报告你看了吗?”
刘启听到刘秀的话后也是沉默了下来,因为有关于氦闪的最新观测报告他刘启也是看了的根据对太阳的持续关注,太阳的氦闪大约就在八年之后也就是二零七八年发生。
如果不借助木星的引力形成引力弹弓进行加速,那么依靠行星发动机本身的推力是很难把蓝星推到足够安全的距离的。
而引力弹弓一词,可不仅仅出现在流浪蓝星中!
其实在电影《火星救援》中,为了到达火星,需要赫尔墨斯号以精确的角度进入蓝星引力范围,飞船利用引力获得加速,在绕了半圈后,甩向火星方向实施救援。
当然要是最厉害的引力弹弓就要属《星际穿越》了,人家直接利用黑洞的引力,让黑洞把他们拉近到经过计算的临界点,飞船瞬间点火,利用引力弹弓效应,把飞船射向新的星球。
虽然这些看似反直觉,但实则是完全符合物理规律的。
在深空探测中,根据万有引力定律,航天器时时刻刻受到各种天体的引力影响,假设各个天体的引力的影响范围均为以自身为中心、半径不同的球形,称为影响球。
航天器大部分时间在太阳的引力场中运动,但是在接近某行星时,行星对航天器的引力要远大于太阳的引力,因此可以暂时忽略太阳引力的影响。
因此就可以假设在时刻一进入某行星影响球,在时刻二飞出该行星影响球。在行星上看,航天器进入影响球内部后,忽略太阳的引力,飞行轨迹是某种圆锥曲线,由轨迹的对称性,进入的速度等于飞出的速度,如果航天器前后的速度相等,那么为什么还能实现引力加速呢!
其实,行星引力弹弓加速的关键在于行星本身有一个速度。
要知道速度这个词并不是单一的,而是两个物体比较出来的,这一点初中物理就有说道过!
人在地面跑动的时候,是以蓝星地表做为比较,但是如果以太阳为参考,就算人坐在蓝星上不动那也是三十千米每秒的速度远超过大多数卫星火箭的速度了!
因此以行星为参考系时,则是忽略了行星本身的速度,航天器进入和飞出的速度相对于行星的速度来说是相同的。
然而如果从太阳系的角度来看,由于飞入和飞出的角度发生了变化,因此合速度也发生了变化,最终实现绝对速度的增加,这就是所谓的引力弹弓了。
因此在深空探测中,由于航天器携带的燃料有限,所以一般要飞到某個行星附近,利用行星的引力进行加速,甚至有时要利用多个行星进行引力加速,这就是为什么在深空探测中,航天器的轨道往往都非常复杂。
就拿大名鼎鼎的旅行者一号来说,这玩意在没有经过木星的引力弹弓加速时的速度就只有十四公里每秒,很显然以这样的速度是么办法使出太阳系的,其最大的可能就是在某一时刻其速度耗尽时被太阳的引力给拉回来,而后或者直接撞进太阳被烧毁,或者成为哈雷彗星那样的存在。
然而在经过木星的引力弹弓加速之后,其速度却是已经达到了每秒三十七公里,这样的速度自然是远远大于太阳系的逃逸速度,这也是为何旅行者一号可以飞离太阳系的原因了。