《流浪地球》理綜科目最全高考知識清單(2)
2019-02-13 15:43:28網(wǎng)絡(luò )整理
�。ㄟ@也是原著(zhù)中為什么地球要繞太陽(yáng)15個(gè)圈，而且“圈”越來(lái)越扁的原因，否則速度不夠，根本到達了不了木星軌道）
所以在飛行器朝著(zhù)內行星飛時(shí)（如金星，水星不行，因為這行星沒(méi)有大氣層），是要利用該原理減速。
而朝著(zhù)外行星飛時(shí)，是要加速。飛行器第一次從遠距離接近行星時(shí)，在軌道速度之下，利用火箭助推器，最終產(chǎn)生超越軌道速度的動(dòng)能，產(chǎn)生的運動(dòng)效果就像該飛行器被行星反彈開(kāi)了。
這一連串動(dòng)作，叫做行星引力輔助變軌。通俗的來(lái)說(shuō)，假如軌道行星是一個(gè)黑幫老大，跟上我的速度才能入伙，來(lái)了之后就老老實(shí)實(shí)當我的小弟（衛星），一旦你速度太快超了我，就趕緊滾，有多遠滾多遠。。。
人類(lèi)歷史上很多飛行器都是這樣完成的，比如水手10號，它于1974年2月5日經(jīng)過(guò)金星，經(jīng)過(guò)引力助推減速之后到達水星，否則因為太陽(yáng)引力，速度太快就直接“跑過(guò)了”。還有卡西尼號探測器，兩次飛掠過(guò)金星，之后又途經(jīng)地球、木星，最終才到達了土星。
《流浪地球》把飛行器換成了地球，原理不變，只是要想讓地球發(fā)動(dòng)機助推器產(chǎn)生的動(dòng)能完全超越太陽(yáng)引力，就必須借用木星這個(gè)大塊頭，把地球反彈出去。
引力彈弓就是利用行星的重力場(chǎng)來(lái)給太空探測船加速，將它甩向下一個(gè)目標，也就是把行星當作“引力助推器”。
利用引力彈弓使我們能探測冥王星以?xún)鹊乃行行�。在航天�?dòng)力學(xué)和宇宙空間動(dòng)力學(xué)中，所謂的引力助推（也被稱(chēng)為引力彈弓效應或繞行星變軌）是利用行星或其他天體的相對運動(dòng)和引力改變飛行器的軌道和速度，以此來(lái)節省燃料、時(shí)間和計劃成本。
引力助推既可用于加速飛行器，也能用于降低飛行器速度。
影片中，地球為了逃離太陽(yáng)系，設定了一個(gè)飛往木星的冒險軌道，差點(diǎn)毀掉地球。這種冒險的原因是為了利用木星給地球加速。這種加速的方式俗稱(chēng)引力彈弓（gravitational slingshot）或者叫引力助推（gravity assist）。這樣地球就獲得了木星的軌道速度，再加上原有的速度，速度增加到了二者之和，地球的速度和能量都增加了，卻沒(méi)有消耗任何燃料。
其實(shí)不僅在“流浪地球”計劃中使用這個(gè)原理使得地球加速，在2007年7月6日，旅行者1號距離太陽(yáng)154.4億公里（103.2天文單位），它在經(jīng)過(guò)木星和土星時(shí)通過(guò)引力助推獲得了足以完全擺脫太陽(yáng)引力的動(dòng)能。目前是距離地球最遠的人造物體，位于太陽(yáng)系和星際空間之間的邊緣帶。
例題：
木星引力
木星的引力比地球強2.5倍，因為體積太大，能夠牽引太陽(yáng)系包括地球在內的其它行星，這意味著(zhù)木星將與地球和地球軌道發(fā)生交互作用，比如地球四季就是因為木星引力的作用。感謝木星巨大的引力，使得很多小行星和彗星的軌道在木星引力的作用下發(fā)生偏轉，保護地球免受撞擊。
電影中的原理，就是要利用木星的引力把地球吸過(guò)去，只要飛得足夠快，并且算好角度，就會(huì )得到巨大的加速力：“我們的星球也在木星表面拉起了如山的液氫和液氦的巨浪。這時(shí)，木星巨大的引力正在把地球加速甩向外太空。”
可惜問(wèn)題就出在了“沒(méi)有算好”，原因還在于速度不夠，沒(méi)跑成功。就像月球一樣，人家原本沒(méi)打算成為地球的衛星，就因為被地球引力“捕捉”到了，才成為地球的衛星。但電影中的問(wèn)題比較嚴重，因為木星引力太大，地球距離木星太近，差點(diǎn)超越洛希極限。
