经典科幻电影中的物理--“引力弹弓”。这个“弹弓”不单单在星际穿越中出现，在火星救援中也在关键时刻完成了“拯救大兵瑞恩”的任务。那么接下来我们来看看这个神奇的“弹弓效应”。
在电影中，主人公他们的飞船是通过一个大黑洞的吸引力把自己甩到很远的行星上，这个过程是最节省能量的。这就好像地球绕着太阳公转但不用消耗地球自身的能量一个道理。
在太阳系中，如果我们要去木星，也需要依靠太阳的吸引力把飞船甩过去，这在物理上又叫做“霍曼轨道” （Hohmann trajectory），其实就是一种引力弹弓。当然了，在整个宇宙空间里做星际旅行，其道理都是一样的。
宇宙中有很多天体，每个天体的万有引力弯曲了空间，所以，空间本身就是高低不平的犹如山峦——空间并不平坦，就好像我们地球的地貌一样。在爬山的时候，是需要考虑路线的。比如你要从西藏去印度，最好的方法肯定不是通过喜马拉雅山的山顶，你可以找一条捷径，这个捷径就对应于引力场中的“霍曼轨道”，其实相当于依靠了引力弹弓。“霍曼轨道”在星际旅行中是必要的，因为飞船携带的燃料是很少的，比如从地球到火星，不可能直接飞过去，也是要依靠太阳的引力把飞船弹过去的。
一般而言，引力弹弓效应是指宇宙飞船利用行星的引力场来达到加速的目的，行星的引力就像弹弓一样把宇宙飞船弹射出去。例如，在40年前，旅行者1号探测器离开地球时速度并不快，后来利用木星和土星的引力弹弓效应，速度被加速至超过了第三宇宙速度，使它能够在没有动力的情况下飞离太阳系。不过，大家可能会想，宇宙飞船飞向行星时会被加速，但当它飞离行星时又被减速，这样飞船岂不是根本没有被加速？
事实上，宇宙飞船确实可以利用引力弹弓效应来加快飞行速度，这得益于行星拥有绕太阳的公转速度。当宇宙飞船迎着行星公转的方向靠近行星时，来自行星的轨道角动量让宇宙飞船的速度有了大幅提升。如果宇宙飞船能够越近距离地飞掠行星，它获得的动量就越大，就会以越快的速度飞离行星。为了使速度更快，宇宙飞船可以在最接近行星的时候点火。整个过程动量守恒，宇宙飞船被加速，行星的轨道速度降低，只不过由于行星的质量远大于宇宙飞船，所以行星只损失了很小的轨道速度。
那么弹弓很多人都玩过，弹弓的原理就是借用皮筋拉伸产生的力，然后将目标发射出去，那么引力弹弓的原理也是一样的，都属于一种借力，不同的是一个借助拉伸的皮筋，另一个借助的是行星的重力场，然后通过重力场进行加速，然后飞向下一个目标。
现在大家明白了么？如果有对电影中的物理场景有疑问有兴趣的可以在下面留言哦,kean老师会在下一期中帮助大家消化各种“物理大餐”。
