春節(jié)期間上映的電影《流浪地球》以“硬科幻”的特點(diǎn)收獲大量好評(píng)。“地球想逃出太陽系,為什么偏要走到離木星那么近的地方去?”在看完《流浪地球》后,很多人都有這樣的疑問。電影和原著小說中都籠統(tǒng)地解釋了一下其中的原理——引力彈弓效應(yīng)。今天,人民網(wǎng)科普中國(guó)就帶大家仔細(xì)了解一下什么是引力彈弓效應(yīng)。

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2019年2月17日,湖北省襄陽市,小朋友和家長(zhǎng)在湖北省襄陽市科技館航空航天展廳參觀。(楊東/人民圖片)

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依照影片中描述的流浪地球計(jì)劃,人類給地球安裝上萬座巨大的重元素聚變發(fā)動(dòng)機(jī),它們被稱作行星發(fā)動(dòng)機(jī),推動(dòng)地球逃離年邁的太陽,飛往最近的恒星——比鄰星。要讓地球飛往比鄰星,需要脫離太陽引力,只靠人造的發(fā)動(dòng)機(jī)還不夠,于是電影里讓地球借助木星的引力彈弓。當(dāng)?shù)厍蚩拷拘菚r(shí),會(huì)被其強(qiáng)大的引力吸引,從而加快行進(jìn)速度,由于木星本身也在繞太陽公轉(zhuǎn),所以木星吸引地球的同時(shí),賦予了地球一部分速度,地球相當(dāng)于被加速了,最后地球逃離木星的時(shí)候,會(huì)被木星像拋球一般拋出去,從而達(dá)到脫離太陽系所需速度。這就是引力彈弓效應(yīng)。

引力彈弓效應(yīng)不是新發(fā)現(xiàn),蘇聯(lián)在1959年發(fā)射的“月球3號(hào)”探測(cè)器就利用了引力彈弓效應(yīng)。在精確計(jì)算后利用天體的引力彈弓效應(yīng),可以在不消耗航天器本身能量的情況下,改變航天器的速度和前進(jìn)方向,幫助航天器抵達(dá)目標(biāo)。

在人類的航天征程中,引力彈弓效應(yīng)的應(yīng)用已十分廣泛。首個(gè)進(jìn)入星際空間的人類探測(cè)器“旅行者1號(hào)”在飛離太陽系前,就曾多次借助引力彈弓效應(yīng);“帕克”太陽探測(cè)器也曾7次借助金星的引力彈弓而逐漸逼近太陽,最終成為史上最靠近太陽的航天器。

本文由錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任劉乃金研究員進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。

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圖文簡(jiǎn)介

春節(jié)期間上映的電影《流浪地球》以“硬科幻”的特點(diǎn)收獲大量好評(píng)。“地球想逃出太陽系,為什么偏要走到離木星那么近的地方去?”在看完《流浪地球》后,很多人都有這樣的疑問。電影和原著小說中都籠統(tǒng)地解釋了一下其