流浪地球最重要的科学背景!到底什么是引力弹弓?

流浪地球最重要的科学背景!到底什么是引力弹弓?

首页休闲益智引力弹弓更新时间:2024-11-19

去年大火的《流浪地球》电影,得到了接近50亿人民币的票房,而在海外的票房也超过10亿美元,被誉为“打开了中国科幻的大门的一部电影”。而在其中蕴含有先进的科学名词,如“行星发动机”,“引力潮汐”,“重核聚变”等等新奇的名词,更是引发了大众的广泛兴趣。而我们小组,对剧中,用以逃离太阳系所利用的“引力弹弓”产生了浓厚的兴趣,于是经过广泛的查阅资料,我呢分享一些关于引力弹弓的科学知识。

剧中,人类计划利用木星的引力弹弓,通过5次加速,最终成功将地球的速度加至第三宇宙速度,摆脱太阳引力,像距离4光年的比邻星恒星系进发。

图 1 “卡西尼号”

首先,引力弹弓最早是苏联的尤里·康德拉图克所提出。他在所署时间为“1918-1919”的论文《致有志于建造星际火箭而阅读此文者》中提出在两颗行星间飞行的飞船可以使用两行星卫星的引力实现轨道初段的加速和轨道末段的减速。然而他未能意识到行星沿飞行器轨道施加的引力助推能够推进飞行器从而减少飞行器星际间飞行的燃料消耗。这一设想由迈克尔·米诺维奇(Michael Minovitch)于1961年提出。在1959年,引力弹弓在苏联的探月实验中得到了首次应用,探测器“月球三号”利用该法,成功运行至月球背面并且拍摄了此区域的照片。

自此,引力弹弓得到了广泛的应用。由于目前火箭所储存的燃料有限,大都不足以支撑行星际,恒星际的宇宙航行,所以几乎在所有的深空探测项目,都或多或少的利用了引力弹弓效应,如水手10号,旅行者1号,伽利略号,尤利西斯号,信使号,卡西尼号(图一),罗塞塔号等等。为人类迈向星辰大海立下了汗马功劳。

以卡西尼号木星探测器为例,若仅利用火箭推力飞达木星,并要求其在7年内到达,所使用的燃料不能少于70吨,然而人类目前所使用的火箭无法装载如此多的燃料,且为了经济性考虑,使用利用“引力弹弓”的计划就势在必行。

那么,到底什么才是引力弹弓的真正内涵?

其实引力弹弓 顾名思义 ,它是像弹弓一样起到加速的作用 。大家都知道行星是互相缠绕彼此旋转的 。我们这些 星球都无法脱离太阳的束缚 从而绕着太阳进行旋转 。当然在地球上生活的人呐 动物和飞鸟也是要 接受地球的引力 。如果能够成功脱离地球引力的束缚 那么就可以飞向宇宙 。这也就是火箭 飞天的基本原理。然而火箭飞天需要挣脱地球的束缚 。但他也有很大的可能 会在飞行的过程中被其他行星所束缚。所以 每一个火箭的能量需要足够大 速度需要足够快 才能够不会被其他的行星所禁锢住 。但是无论禁锢与否。这个飞船都会受到其他行星引力的作用 。这个时候一个有趣的想法就发生了 。比如说我想让飞船往一个方向航行,在航行之路上 恰好还有一个行星也往该方向飞行 ,那么我们是不是可以将飞船投入到这个行星的引力范围内 ,让这个行星 牵引着这艘飞船 飞行呢,待到时机成熟 再让飞船合适的脱离行星的束缚 。其实这个就是所谓引力弹弓的 内涵 。这个物理现象也是 支撑起 流浪地球 整部电影的最主要科学现象之一 。

,
大家还看了
也许喜欢
更多游戏

Copyright © 2024 妖气游戏网 www.17u1u.com All Rights Reserved