引力弹弓原理动态图

发布时间:2023-01-30 14:26:55 来源:96845 编 辑:9万精品
2023年兔年春节期间上映的《流浪地球2》中极具科技感的故事也是收获了一大批科幻迷的强烈追捧,尤其是地球通过引力弹弓实现逃离银河系的情节更是引发无数影迷讨论。1月27日,张朝阳在他的物理课中向影迷解释引力弹弓原理。随后他在微博平台发文:“离开太阳系,需要超越太阳第二宇宙速度,走一条双曲线,引力弹弓利用木星公转速度高效率加速,并改变飞船方向。这不是科幻,而是旅行者号(voyager 1与2)1977年从地球出发后的真实经历。 ​”



什么是引力弹弓效应呢?简单的说就是利用行星的重力场来给太空探测船加速,将它甩向下一个目标,也就是把行星当作“引力助推器”。这个理论最早是由前苏联科学家尤里•康德拉图克在1918年提出的。1961年,美国加州大学洛杉矶分校25岁的研究生迈克尔•米诺维奇计算引力弹弓轨道时发现在1970年代末会有一次绝佳的引力弹弓机会出现在太阳系之内,只要人类发射一颗人造卫星,就可以依次利用土星、木星、天王星和海王星的引力弹弓加速,以最少的燃料在12年里探访四颗星球。NASA抓住这个机会发射了旅行者一号和旅行者二号,如今46年过去了,旅行者一号不仅完成了使命,拍摄了大量珍贵照片,而且成为距离我们最远的人造天体,但是还能够与地球联络,神奇吧!

下面是用电脑模拟地球通过木星的引力弹弓加速的动态图,只要设置好精确的轨道,木星的引力将不足以将地球(旅行者号)捕获,只是将地球的运动轨道弯曲,并加速。