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文档简介

1、 火星救援星际穿越LOGO火星救援火星救援LOGO 在电影火星救援中，NASA计算了马克沃特尼的食物储备和他种土豆的供给情况，最初决定先发射一艘食物补给飞船过去，等下一次执行火星地面任务，再用阿瑞斯4号接沃特尼回来。万万没想到运载补给船的火箭刚升空就爆炸了，不过这未尝不是一件好事，毕竟在地球这端出事，总好过补给飞船花了八个多月时间降落火星时再发生事故的好，不然沃特尼真的将成为“迄今为止唯一死在火星上的人”了。这个时候，NASA的黑人小哥灵机一动，想出一套拯救沃特尼的绝（he）妙（he）的方案。NASA小哥用的引力弹弓方法也只是一种飞行器加速常用的方法。LOGO星际穿越星际穿越LOGO 在电影星

2、际穿越中，库珀使用引力弹弓的剧情就更极端了。他的目的是使“巡逻者”号飞船到达米勒星球，这就需要降速c/3，他采用的方案是利用一颗中子星进行引力弹弓减速。LOGO什么是弹力弓？ 弹力弓其实说的是弹弓效应，弹弓效应是物理名词，指的是小天体等借助大质量天体重力获得更大动能，这个概念被推广开来就是借助外界条件让自己获得加速度的意思。以宇宙飞船为例，就是借助星球引力使自身加速的原理。利用引力使自己的速度加快，引力越大，速度也就越快！LOGO弹弓效应的工作原理行星的引力助推作用能够改变飞行器相对于太阳的速度，但由于必须遵守能量守恒定律，所以它和行星间的相对速度并没有改变。在飞行器第一次从远距离接近行星时，

3、产生的运动效果就像该飞行器被行星反弹开了。科学家们称这种情况为弹性碰撞，不过两者之间并没有发生实体接触。假设你是一个静止的观测者，那么你就会看到：行星以速度U向左运动，飞行器以速度v向右运动。由于两者的运动方向相反，所以当飞行器运行至行星右侧时，其轨道就会发生弯曲，进而以U+v的相对速度（相对于行星表面）运行。当飞行器脱离环行星轨道时，其相对于行星表面的速度仍然为U+v，但是此时的运动方向与原来相反即向左运动。而由于行星本身正以速度U向左运动，所以在观测者看来，飞行器正以2U+v的速度向左运行其速度提升幅度为2U，即行星运行速度的两倍。由于未考虑轨道的各种细节，所以这是一个过于简单化的模型。但是事实证明如果飞行器沿双曲线轨道运行，则其无需启动引擎即可从相反方向离开行星，同时只要其脱离了该行星引力的控制，那么它就可以获得2U的加速度。该理论看似违背了能量守恒和动量守恒定律，但这是由于我们忽略了飞行器对行星的影响。飞行器获得的

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