《火星救援》中的引力彈弓加速大家看得云里霧里，《流浪地球》則是地球利用木星的引力彈弓加速來(lái)給予地球逃離太陽(yáng)系的最后助力，但可能很多朋友搞不明白一個(gè)道理，行星好端端的在那里，探測(cè)器去繞了一圈就加速了？那么衛(wèi)星天天繞著地球轉(zhuǎn)，也沒(méi)見(jiàn)得它們跑走嘛，為什么探測(cè)器去繞木星就能加速呢？
引力彈弓就利用行星的引力來(lái)獲得加速、減速或者變軌的一種特殊軌道，要達(dá)到行星引力加速的目的必須要滿足幾個(gè)條件：
探測(cè)器與行星必須有相對(duì)速度
探測(cè)器必須有一條精確控制的軌道
前者將衛(wèi)星環(huán)繞地球獲得加速這個(gè)可能性排除了，但大家可能非常不解，衛(wèi)星繞地運(yùn)動(dòng)接近第一宇宙速度，為什么還沒(méi)有相對(duì)速度？其實(shí)這完全理解錯(cuò)了，衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)只是相對(duì)于地面的速度，跟地球的相對(duì)速度是0，因此這個(gè)系統(tǒng)中的關(guān)系不能滿足第一個(gè)要求。
探測(cè)器如何被加速？
探測(cè)器進(jìn)入行星軌道的角度與方向決定了它是來(lái)加速還是減速的，這一點(diǎn)必須要了解，因?yàn)橐椆思铀龠€能減速和改變軌道方向。
加速：探測(cè)器脫離行星軌道的方向與行星公轉(zhuǎn)軌道方向相同
減速：探測(cè)器脫離行星軌道的方向與行星公轉(zhuǎn)軌道方向相反
變軌則根據(jù)不同需要設(shè)計(jì)不同的軌道。
上圖是引力彈弓加速與計(jì)算過(guò)程示意圖，其實(shí)原理很容易理解，我們可以簡(jiǎn)單的解釋為當(dāng)探測(cè)器切入行星軌道時(shí)，讓行星的引力拉這探測(cè)器在行星的軌道上飛奔一會(huì)，等加速到足夠速度時(shí)再行脫離
進(jìn)入行星軌道時(shí)由于行星引力作用，速度會(huì)越來(lái)越高
逃離行星軌道時(shí)由于行星引力作用，速度會(huì)越來(lái)越慢
兩者相互抵消，我們也可以簡(jiǎn)單的理解為相當(dāng)于探測(cè)器進(jìn)入行星軌道沒(méi)有速度損失，但卻有一個(gè)多余的行星引力拖著探測(cè)器在軌道上前進(jìn)的速度增加了，當(dāng)然這個(gè)加速是以降低行星公轉(zhuǎn)速度為前提的，但事實(shí)上兩者由于質(zhì)量相差太懸殊，行星的公轉(zhuǎn)速度降低是被忽略不計(jì)的！
如果難以理解的話，不讓以上圖這個(gè)向高速前進(jìn)的火車(chē)扔出一個(gè)網(wǎng)球來(lái)輔助理解，這個(gè)網(wǎng)球會(huì)以兩倍火車(chē)速度+原有速度被彈飛，當(dāng)然火車(chē)速度會(huì)降低，但這個(gè)值也可以忽略。
最早提出引力彈弓的是蘇聯(lián)科學(xué)家尤里·康德拉圖克，他在1918-1919年發(fā)表的論文中提出了飛船可以在兩顆行星之間利用行星的引力與軌道速度進(jìn)行加速和減速。
1925年弗里德里?！N德?tīng)栆蔡岢隽祟?lèi)似的設(shè)想
1959年的月球3號(hào)探測(cè)器是引力彈弓的第一個(gè)用戶，因?yàn)榈卦孪翟虑虼嬖诠D(zhuǎn)速度（1.023千米/秒 ），可以用來(lái)加速或者減速。
1974年的水手10號(hào)是第一個(gè)利用引力彈弓到達(dá)另一顆行星的探測(cè)器，在1974年2月5日經(jīng)過(guò)金星時(shí)，利用了引力彈弓減速后順利飛向水星（水手10號(hào)是飛掠探測(cè)器）。
旅行者一號(hào)和二號(hào)則是引力彈弓的極致應(yīng)用，其中二號(hào)尤甚，因?yàn)樗鼜氐缀谋M了太陽(yáng)系內(nèi)天體的引力彈弓效應(yīng)，從木星開(kāi)始到飛掠冥王星。
上文說(shuō)了衛(wèi)星無(wú)法利用地球來(lái)獲得引力彈弓加速，那么地球就不能加速了嗎？完全不是，脫離了地球軌道的探測(cè)器在公轉(zhuǎn)軌道上和地球相遇時(shí)，一樣可以利用地球來(lái)進(jìn)行引力彈弓加速。
引力彈弓是探測(cè)器的免費(fèi)加油站，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，如果利用行星加速的話，比如要設(shè)計(jì)軌道路過(guò)每一顆行星，盡管這并不難，但極其耗費(fèi)時(shí)間，如果趕時(shí)間，那就只能少用甚至不用了。
比如執(zhí)行冥王星探測(cè)新視野號(hào)，就僅僅在路過(guò)木星時(shí)順路彈了一次，此后一路直達(dá)冥王星，再無(wú)等待其他行星引力彈弓加速的大量時(shí)間（因?yàn)樾行枪D(zhuǎn)軌道不同，要設(shè)計(jì)軌道繞行每一顆行星）
當(dāng)然我們相信即使在未來(lái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)再也無(wú)需引力彈弓助力加速時(shí)仍然有用，比如進(jìn)入行星軌道時(shí)用一下引力彈弓減速并不浪費(fèi)時(shí)間，但卻也節(jié)省燃料，為什么不用呢？
也許這是各位沒(méi)有想過(guò)一個(gè)問(wèn)題，利用雙黑洞互相繞行來(lái)反復(fù)對(duì)飛船加速，直至飛船認(rèn)為這速度夠高了，然后在軌道頂端點(diǎn)火脫離黑洞引力彈弓加速軌道。
這是一種叫做變焦-回旋的軌道，理論上能把飛船的速度提升到接近光速。似乎有種與狼共舞的感覺(jué)，但其實(shí)這黑洞比狼可狠多了。
如果太陽(yáng)有一顆伴星的話，不妨可以試試這種方式操作，不過(guò)太陽(yáng)是恒星，伴星太近不會(huì)誕生生命，太遠(yuǎn)沒(méi)有意義（相互繞行公轉(zhuǎn)速度很慢），因此兩個(gè)接近中的黑洞明顯更合適，但距離地球最近的黑洞也在2800光年外，而且也不是雙黑洞，要想在銀河系中找到這樣的超級(jí)加油站，似乎有點(diǎn)難，或者加入找到了的話，誰(shuí)敢去嘗試一下？其實(shí)只要軌道設(shè)計(jì)合理，風(fēng)險(xiǎn)也不大，并且還有各種時(shí)間延緩效應(yīng)，也許可以比大家多活幾十年，甚至更久哦！
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