引力彈弓效應(yīng)是怎么回事？
宇宙航行哪家強(qiáng)？沒(méi)有光速引擎，就靠引力彈弓！
——宇宙物理學(xué)
01宇宙航行最重要的是什么？茫茫宇宙，浩浩無(wú)窮，想要遨游其中，最重要的是什么呢？
答案毫無(wú)疑問(wèn)，就是速度。
為什么呢？因?yàn)橛钪媸窃谑翘罅耍?/p>
恒星之間的距離動(dòng)輒上百光年，星系的直徑則上萬(wàn)光年，星系之間的距離，也基本在上億光年了。
整個(gè)太陽(yáng)系的直徑大約10萬(wàn)個(gè)天文單位，也就是1.5光年；
太陽(yáng)系所在的位置是被稱為“本星際云”的區(qū)域，這是一個(gè)形狀像沙漏，氣體密集而恒星稀少，直徑大約300光年；
銀河系的直徑約10萬(wàn)光年；
整個(gè)宇宙我們目前觀測(cè)到的范圍有900億光年！
沒(méi)有速度，怎么跑那么遠(yuǎn)？
02如何獲取速度？在沒(méi)有光速引擎，曲率引擎，時(shí)空蟲洞這種科幻作平中的技術(shù)時(shí)，人類根本還達(dá)不到很高的、足以星際航行的速度。
最初，人類只能靠燃燒能源產(chǎn)生的反沖作用來(lái)加速；
后來(lái)雖然發(fā)現(xiàn)核能，但是目前還沒(méi)有利用到飛船的推進(jìn)上；
還有一些特別的技術(shù)，比如利用光子的「光壓」，等等，這些都還有待繼續(xù)研究。
那么人類就這么慢騰騰下去么？
還好，還有引力彈弓！
這就是開(kāi)篇我說(shuō)的——宇宙航行哪家強(qiáng)？沒(méi)有光速引擎，就靠引力彈弓！
03引力彈弓從上面的講解，可以知道，引力彈弓其實(shí)就是人類在宇宙中加速的一種方式。
下面簡(jiǎn)單講一下，引力彈弓的原理。
先看一張示意圖：
一個(gè)飛行器，依靠一顆星體B（比如木星），進(jìn)行引力彈弓加速。
注意紅色的軌跡，是飛船的軌跡（相對(duì)于星體B）；
首先以B為參考系分析：
飛船進(jìn)入星體B的引力場(chǎng)時(shí)的速度V入B（相對(duì)于B）和離開(kāi)星體B時(shí)的速度V出B（也是相對(duì)于B），大小是一樣的——原因是機(jī)械能守恒。
然后以太陽(yáng)為參考系來(lái)分析：
V入B和V出B都要疊加一個(gè)VB，從圖上可以清楚的看到，V入A比V出A要小（短），也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程之后，飛行器的速度（相對(duì)太陽(yáng)）增加了！
極限情況下，可以加速2倍VB之多！
這就是神奇的引力彈弓效應(yīng)！
木星的運(yùn)行速度大約為13km/s，那么經(jīng)過(guò)一次彈弓的發(fā)射，飛行器可以提速最多26km/s！是個(gè)非?？捎^的數(shù)字了！