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【弹弓|宇宙中的引力弹弓效应是什么？】2013年上映的《星际穿越》被称为最严谨的科幻电影 ， 但它却存在着这些让人摸不着头脑的迷之操作 ， 在电影中男主被困火星 ， 其他队员已经在返回地球的路上 ， 当他们决定返回火星营救男主时 ， 却没有掉头原路返回飞往火星 ， 而是加速飞往地球 。 同样的迷之操作也出现在中国科幻片流浪地球中 ， 人类驾驶地球不是径直飞出太阳系 ， 而是去了木星 ， 这些迷之操作都是为了利用引力弹弓效应 。
太阳系各大行星都绕着太阳 ， 有一个公转速度 ， 这时候让这颗行星捕获一颗卫星 ， 然后再合适的时机让卫星脱离行星 ， 卫星的速度就变成了行星绕着太阳的公转速度 ， 和卫星绕着行星的公转速度叠加 。 两部电影中都运用了这一原理 ， 给飞船或者行星加速《星际穿越》中 ， 如果先减速再反向加速 ， 这样虽然节约时间 ， 但是由于原来并没有中途返回火星的计划 ， 所以携带的燃料很有可能不能支持 ， 减速接近地球在加速飞向火星的过程 ， 燃料一旦在太空后进 ， 那么飞船里的人也将陷入危险 ， 所以返回地球加速并且调整方向之后 ， 借助地球的引力反弹在飞向火星显然是最有选择 。
我们再看流浪地球 ， 按照电影中的介绍 ， 一台重聚变行星发动机的推力是150亿吨 ， 1万台就是150万吨 ， 那么我们来看看木星对地球的引力是多少？已知万有引力公式为 ， 两星球质量的乘积再乘以万有引力常数除以两星球距离的平方 。 一旦地球距离木星到达这个距离 ， 那地球就会在木星的引力下被瓦解 ， 这个距离约为10.9万公里 ， 所以我们不能去比10.9万公里更小的距离计算 ， 那我们就去50万公里 。
当然这些引力并不能全部被用来给地球加速 ， 但是哪怕有万分之一的引力能有帮助 ， 也能甩行性发动机好几条街 。 地球的公转速度相对于太阳来说是1000km每小时 ， 而木星相对于太阳的共转速度为47000km每小时 。 如果让地球迎着木星飞行 ， 被木星引力捕获 ， 那地球和木星的相对速度 ， 就是两者相加为48000km每小时 。 这时候让地球围绕木星旋转半圈 ， 顺着木星的运行方向将地球甩出去 ， 那么地球相对于太阳的相对速度 ， 就是地球相对于木星的速度加上木星相对于太阳的速度 ， 即95000km小时 ， 这相当于获得了两倍木星绕着太阳旋转的速度 ， 直接就可以让地球超越第三宇宙速度16.7千米每秒 ， 这时候地球就可以脱离太阳系 ， 飞向新的家园 。
这要是让行星发动机给地球加速 ， 不知道要加速到何年合约 ， 但是这个引力弹弓效应也有一定的局限性 ， 那就是两者质量相差必须十分悬殊 ， 这是因为如果两者质量相差不大 ， 那么两者之间的万有引力 ， 就会对双方都产生显著影响 。 最后你也分不清楚谁是弹弓 ， 如果像是火星救援中飞船和地球之间差距极大 ， 卫星和地球之间的引力会对卫星产生很大的影响 ， 但是这个力对庞大地球影响就十分微小 ， 不足以撼动地球的运动状态 。
这种情况现实中也有过实现 ， 那就是飞出太阳系的旅行者号 ， 多次运用太阳系内行星给自己加速 ， 最后飞出了太阳系 。 但是像流浪地球中的地球和木星 ， 虽然两者相差有318倍 ， 但这两者之间的万有引力就可能对木星造成影响 ， 所以电影中的想法可能不是很安全 ， 但这并不影响流浪地球成为一部优秀的国产科幻片 ， 也并不影响大家了解引力弹弓效应 。
大家觉得引力弹弓效应对我们的宇宙探索作用如何？
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