行星引力加速是怎么回事?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/06 14:38:08

也就是弹弓效应
弹弓效应(Gravity assist)以宇宙飞船为例来说就是藉助星球引力使宇宙飞船加速的原理。因为以现在的燃料技术,宇宙飞船自己走不了多远,要去太阳系外围的星球或冲出太阳系,几乎不可能。但如果把宇宙飞船当作一颗小星球sp(small planet),以太阳s(solar)为中心绕转,通过精确计算使sp在运行过程中进入大行星bp(big planet)(如:木星)引力场,这里要注意的是sp不能被bp引力场俘获而成为了其卫星,所以在计算sp运动轨道时一定要足够精确,既能让sp被bp引力场加速,又不能被bp俘获。sp在进入bp引力场时会被由万有引力衍生出的多种力(bp自转力,bp公转力,bp卫星的引力)加速,被加速后的sp动能增加的轨道离s的平均距可能会变得更远,脱离s引力场的趋势会增加。现在科学家的假想是,如果在多次加速后,sp有可能达到“第三宇宙速度”,也称“逃逸速度”,即可以脱离太阳引力,飞向太阳系以外的空间。

这是动量守恒的其中一个应用。航天器从行星运行的后方适当方向进入引力场,由于行星引力的作用而被加速,并以适当轨道离开行星引力场,实现借引力加速。

正常情况下,航天器靠近行星,如果没有减速因素的作用下是不会被捕获成为卫星的。而在这里比较特别的是有动量守恒的作用,航天器绕行行星可以视为航天器与行星发生侧碰,令行星得到一个向后的冲量。

因此,行星公转速度发生了可以忽略的变慢,而因为动量守恒,航天器得到一个向前的冲量,因而被加速。