什么是引力弹弓？引力弹弓是什么原理？

什么是引力弹弓

引力弹弓就是利用行星的重力场来给太空探测船加速，将它甩向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。

利用引力弹弓使我们能探测冥王星以内的所有行星。在航天动力学和宇宙空间动力学中，所谓的引力助推(也被称为引力弹弓效应或绕行星变轨)是利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度，以此来节省燃料、时间和计划成本。

引力助推既可用于加速飞行器，也能用于降低飞行器速度。

引力弹弓是什么原理

事实上，引力弹弓是利用引力来获取行星的一些动量并将之转移至自身，促使自身动量增加、速度提升。因此，这种效应也会相应降低行星的动量，引发行星速度的稍微减慢(因为探测器的质量相对行星非常渺小，所以这种减慢的速度微乎其微)。

(图解：美国航天局黎明号引力弹弓轨道图，地球-火星霍曼转移轨道-火星引力弹弓加速-灶神星霍曼转移轨道-灶神星捕获及环绕轨道-灶神星引力弹弓加速-灶神星-谷神星霍曼转移轨道-谷神星环绕轨道;图源:NASA，我是科学家，鸑鷟鹓鶵汉化)

鉴于再怎么深入研究矢量图也没有实际实验来的直观，我们来做一个较为类似的实验来帮助大家理解一下这个原理：

首先，让一辆大卡车以60英里/小时的速度笔直的向你驶来;

其次，拿一些网球，向卡车正面扔过去;

然后，观察网球向你弹回来的速度，如果你观察的比较仔细，很容易可以看到这些球弹回来的速度远比你将它们扔向卡车的速度快。卡车为网球反向加速弹回提供了动能，但因为动量是守恒的，所以每一个网球都使卡车稍微减速(尽管网球带来的减速微乎其微，不被我们察觉)。

最后，别忘了在适当的时候离开卡车的前方，避免被撞。

反复重复以上实验，直到你完全理解动力转移加速带来的效果，或被卡车撞倒。

这个实验呈现效果的内在原理与引力弹弓非常类似，只是将动能从行星传递给太空探测器的不是像卡车碰撞网球一样的接触的力，而是行星对探测器的引力。

另外，在实际案例中，轨道力学并不像面对面的碰撞那样简单的受力，整个运作过程必须仔细研究计算。但通过引力弹弓的方式，特别是太空探测器连续对好几个行星通过这种方式，可以获得巨大的动能，实现速度飞跃式的提升。

最终造成的结果是，太空探测器获取了极大的速度，飞向更广阔的宇宙，留下了太阳系内只有在显微镜下才能勉强看出些微减速的行星们。

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