航天器是如何利用天体的引力加速的?

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14个答案
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ProtossProbe工程力学专业,果壳SpaceX小组组长

2013-06-26 22:40


基本原理;动量守恒定律

m是航天器,加速前速度为,M是大质量天体,轨道速度为

航天器受到天体引力作用,飞行方向改变,由于整个过程都是航天器和天体的内力作用,所以动量守恒。可列公式:

由于整个过程没有能量损失,则有:

这相当于完全弹性碰撞。恢复系数e=1,则有:

由于M>>m,天体的速度改变量忽略不计,

可以解得:

这就实现了引力加速,也就是我们常说的引力弹弓效应。

实际上,航天器的飞行速度不一定要和行星的速度正好相反,但它绕过行星后的速率还是要增大。弹弓效应是航天技术中增大宇宙速率的一种有效方法。

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设飞船速度v,行星速度u,取行星为参考系,飞船飞来时速度为v+u,由能量守恒,离去时速度也应为v+u,换回静止参考系,速度即为v+2u。

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这个在航天器轨道理论里,叫做航天器借力飞行原理
航天器在一个大天体附近,通过设计一个绕飞轨道,可以适当的增加能量,即提高飞行速度。在进行深空探测方面,基本上都要用到这个方法,来提高飞行器速度,以及减少对推进剂的携带要求。

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通俗解释一下,假设一个铁球以6km/秒在太空里飞,突然旁边一块速度为24.13km/秒的大磁铁呼啸而过,由于磁力的影响,铁球的速度增加到10km/秒,飞行方向也被改变。------这个铁球就是人造飞行器,呼啸而过的大磁铁就是火星,磁力就是引力。

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你就是把地球弹出去对木星来说只是捕获了一颗较大卫星而已

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所以原理就是从一颗行星上偷走一点点能量咯。如果人类十分中二的想尽各种办法从外星掠夺各种资源造卫星并且十分中二的坚持不懈使用一颗星星加速,是不是总会有一天这个星星就不动了……然后……掉进太阳里

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在宇宙中,只要改变速度或者速度方向就需要额外提供动力,就需要消耗燃料。引力弹弓更多的是借助引力场去改变速度(提供加速度)方向,不应该理解成无动力状况下增加绝对速度。

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引力不是一直都存在么?其实只是人类刚好找到个合适的时间吧

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其实说白了 就是既然是弹性碰撞 那么碰撞前后的速度差应该是一样的

碰撞之前的速度差 由于是反向 为 v+u 碰撞之后 是同乡 为了维持相同的速度差

那么速度肯定是星球的速度加上这个速度差

但是为什么速度差肯定是一样的 由于我只学过高中物理 且十来年没有接触过物理了 忘了怎么解释了 但是我敢肯定这是对的 求高人帮我阐述下

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支持者: 葱油

假如我们觉得这样是好的,然后有一天,我们一次发射了100亿个这样的飞行器,都用这种方式来加速,然后我们应该会看到那个星球运行速度变成了0,它直直的向太阳掉了下去,啊啊啊啊啊,怎么办啊。

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长此以往,外面的星星就会跑到里面来了,纷纷跟地球啪啪啪...

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温和蜕变生活科学牛奶控

2013-08-27 16:58
支持者: 页面找不到嘎嘎

阶梯计划……我就是打酱油的

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