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星際藥王谷

引力彈弓

星際藥王谷 上官若止 1116 2022-10-04 08:30:00

  “我覺得我們應(yīng)該先盡量節(jié)省工質(zhì)燃料。用木星的‘引力彈弓效應(yīng)’把飛船彈射到蟲洞,到達(dá)“藥王谷”星球,完成任務(wù)。說不定我們能在‘藥王谷’星球找到工質(zhì)燃料,就算找不到,我們返航時可以再利用木星、火星等的引力彈弓把我們彈射回地球!”娜秋莎說。

  “The gravitational slingshot is required for the planet to be in the right place!(引力彈弓是需要行星在合適的位置的?。彼沟俜蛱嵝训馈?p>  “所以,我們要盡量節(jié)省工質(zhì)燃料,行星的位置不太合適,彈射的方向有偏差,我們可以消耗工質(zhì)燃料去校正?!蹦惹锷樹h相對。

  “兩位,等等,什么是‘引力彈弓效應(yīng)’?”唐雪聽糊涂了!

  “那可是使用航天史上‘次次都爽’(屢試不爽)的老辦法了。”娜秋莎有點懷疑唐雪是怎么被招進(jìn)航天局的,是疫情當(dāng)前,醫(yī)生特別吃香嗎?

  “引力彈弓效應(yīng),就是利用行星的引力場來給航天器加速,將它甩向下一個目標(biāo),也就是把行星當(dāng)作引力助推器。簡單來說,木星圍繞太陽公轉(zhuǎn),木星本身有速度和動能。當(dāng)航天器從合適的角度和距離從木星旁邊飛過時,木星的引力會拖拽著航天器跟它一起繞太陽公轉(zhuǎn),從而把自身的動能傳遞給航天器。航天器的速度得到提升”。小蕓用大屏幕耐心地給唐雪科普。

  “舉個例子,你正在旋轉(zhuǎn),有人扔過來一個帶鏈條的鐵球,你拉著鏈條讓鐵球跟你一起旋轉(zhuǎn),然后再拋出去。行星(旋轉(zhuǎn)的人),引力場(鐵鏈),飛掠的航天器(鐵球)。行星把自身的動能傳遞給了航天器。這就是引力彈弓效應(yīng)?!?p>  “引力彈弓效應(yīng)最初由前蘇聯(lián)科學(xué)家尤里·康德拉圖克在《致有志于建造星際火箭而閱讀此文者》一文中提出。多年來,人類已經(jīng)多次應(yīng)用了這一效應(yīng)。最著名的是1979年3月旅行者1號飛掠木星,借助木星的強(qiáng)大引力實現(xiàn)了自身的加速,其日心速度一度達(dá)到了37km/s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了此處的太陽系的逃逸速度。這是對引力彈弓效應(yīng)的一次十分成功的應(yīng)用。

  引力彈弓效應(yīng)可以多次疊加使用,1997年卡西尼號土星探測器發(fā)射時只帶了很少的燃料,先后利用了四次彈弓效應(yīng)(金星兩次、地球一次、木星一次)。

  引力彈弓效應(yīng),既可用于加速飛行器(引力助推),也能用于降低飛行器速度(引力剎車)。信使號飛行器頻繁的使用引力助推來降低速度,最后進(jìn)入環(huán)水星軌道。

  引力彈弓效應(yīng)也是有局限性的,在實際操作中,引力彈弓效應(yīng)最大的局限是行星和太陽的相對位置必須合適。航天器必須從適當(dāng)?shù)慕嵌群途嚯x飛掠行星。引力與距離的平方成反比。航天器距離行星太遠(yuǎn),引力彈弓效應(yīng)不能發(fā)揮作用,而距離行星太近則可能被行星引力捕獲而墜入行星。另外,如果飛行器太過于接近行星,過于深入行星大氣,那么其損耗的能量將會大于其從行星引力助推中獲得的能量。”小蕓講得很細(xì)。

  “Now, our first task is to observe and calculate whether the relative position of Jupiter and the sun is conducive to the acceleration of the spacecraft with the gravitational slingshot effect.(現(xiàn)在,我們的首要任務(wù)是觀測和計算木星和太陽的相對位置是否適合通過引力彈弓給飛船加速)”斯蒂夫說。

  通過光明號上的多個望遠(yuǎn)鏡的綜合觀測和光譜分析,小蕓得出結(jié)論:“只要消耗部分工質(zhì)改變飛船的前進(jìn)方向和速度,提前5個太陽日到達(dá)木星側(cè)后方,是可以使用引力彈弓效應(yīng)對飛船進(jìn)行加速的。但是,加速后飛船的飛行方向與木星側(cè)面兩千多公里外的蟲洞入口有較大偏差,而我們要校正這個偏差也需要消耗一部分的工質(zhì)燃料。”

  大家盯著大屏幕,陷入了沉思。娜秋莎眼前一亮,指著木星附近的一顆衛(wèi)星說:“木衛(wèi)三,我們是否利用木衛(wèi)三再完成一次引力彈弓?這樣又可以省掉一部分工質(zhì)燃料!”

  李陽明對娜秋莎很是欣賞,這個來自“戰(zhàn)斗民族”的女人確實彪悍!越是危機(jī)的時候,她越能提出奇謀!別人遇到危險會恐懼。難道娜秋莎遇到危險反而腎上腺素飆升?!

  

上官若止

致敬那些在人類航天史上做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家!

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