您现在的位置是：百科知识
引力弹弓效应原理图（行星引力弹弓原理）
2024-10-20 03:28百科知识 人已围观
小编现在给大家详细介绍关于“引力弹弓效应原理图”的核心内容以及“行星引力弹弓原理”的相关知识，希望能够帮到您。
引力弹弓效应的定义行星的引力助推作用能够改变飞行器相对于太阳的速度，但由于必须遵守能量守恒定律，所以它和行星间的相对速度并没有改变。在飞行器第一次从远距离接近行星时，产生的运动效果就像该飞行器被行星反弹开了。科学家们称这种情况为弹性碰撞，不过两者之间并没有发生实体接触。
假设你是一个静止的观测者，那么你就会看到：行星以速度U向左运动，飞行器以速度v向右运动。由于两者的运动方向相反，所以当飞行器运行至行星右侧时，其轨道就会发生弯曲，进而以U+v的相对速度（相对于行星表面）运行。当飞行器脱离环行星轨道时，其相对于行星表面的速度仍然为U+v，但是此时的运动方向与原来相反——即向左运动。而由于行星本身正以速度U向左运动，所以在观测者看来，飞行器正以2U+v的速度向左运行——其速度提升幅度为2U，即行星运行速度的两倍。
由于未考虑轨道的各种细节，所以这是一个过于简单化的模型。但是事实证明如果飞行器沿双曲线轨道运行，则其无需启动引擎即可从相反方向离开行星，同时只要其脱离了该行星引力的控制，那么它就可以获得2U的加速度。
该理论看似违背了能量守恒和动量守恒定律，但这是由于我们忽略了飞行器对行星的影响。飞行器获得的线性动量在数值上等同于行星失去的线性动量，不过由于行星的巨大质量，使得这种损失对其速度的影响可以忽略不计。
在现实宇宙空间中飞行器与行星的相遇实际上会出现两个维度上的因素。在上述理论所提供的案例中，由于要求提高飞行器的速度，所以需要实现的是矢量增益。
同时，引力助推也能被用于降低飞行器的速度。1974年的水手10号以及后来的信使号即通过引力助推实现了减速，两者都是飞往水星的探测器。
如果飞行器需要获得更多的加速度，最经济的做法是当其位于行星近拱点时点燃火箭。火箭助推为飞行器提供的加速度总是相同的，但是它引起的动能变化则与飞行器的实时速度成正比。所以为了从火箭助推中获得最大动能，火箭必须在飞行器速度最大时——即处于近拱点时点火。在奥伯特效应中该技术得到了详细阐释。
什么是引力弹弓效应？
利用黑洞引力做弹弓效应的想法很大胆。实际吗？成功率是多少？有实际的应用性，但是，就如今的科技而言，成功率无法确定，而且也不会去做。不会去做的原因，并不是成功不成功的原因，是局限于广义相对论。相关文献资料：
飞行器接近黑洞，获得引力弹弓效应的方式虽然没有实际应用，但如果一个转动的黑洞的自转轴指向理想的方向，它可能提供额外的引力助推效果。
广义相对论预言一个较大的转动天体的附近会出现参考系拖拽现象，即附近的空间被拖拽往天体自转的方向。理论上一颗普通的恒星也会出现这种现象，但是对太阳附近空间所作的观测至今未能得出确定的结果。广义相对论预言在转动的黑洞附近围绕着一层被称为能层的空间。在这个空间中物体的正常状态仍然无法存在，因为该空间正沿着黑洞自转方向以光速被拖拽着运动。但是彭罗斯机制或许可以为飞行器从能层中获取能量，虽然这个过程要求飞行器必须将一些“压仓物”抛入黑洞，这样飞行器也必须损失一部分由“压仓物”所携带的能量，这部分能量则被黑洞吸收。以上的结论，就是：
如果飞行器接近黑洞的史瓦西半径，它就需要更多的能量才能从这个极度扭曲的空间中逃逸出来，所耗的能量将会多于从黑洞的引力助推中获得的能量。换句话说，黑洞会消耗更大的资源，而这个资源实际所获得的推力不值得这么去消耗，用俗话说就是得不偿失。
引力弹弓就是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。[1
一切有质量的物体之间产生的互相吸引的作用力。地球对其他物体的这种作用力，叫做地心引力。其他物体所受到的地心引力方向向着地心。
这是由于地球自转造成的.地球自转会产生一个叫地转偏向立的力.在北半球它使物体在运动时方向想右偏;在南半球它使物体运动是方向向左偏.所以在北半球是逆时针,在南半球的话就是顺时针.
根据牛顿的万有引力定律，任何有质量的两种物质之间都有引力。
地球本身有相当大的质量，所以也会对地球周围的任何物体表现出引力。拿一个杯子举例，地球随时对杯子表现出引力，杯子也对地球表现出引力。地球的质量太大了，对杯子的引力也就非常大，所以，就把杯子吸引过去了，方向，就是向着地球中心的方向，这个力就是地心引力。
重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转，除了两极以外，地面上其他地点的物体，都随着地球一起，围绕地轴做匀速圆周运动，这就需要有垂直指向地轴的向心力，这个向心力只能由地球对物体的引力来提供，我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力，一个分力F1，方向指向地轴，大小等于物体绕地轴做匀速圆周运动所需的向心力；另一个分力G就是物体所受的重力(图示)其中F1=mw2r(w为地球自转角速度，r为物体旋转半径)，可见F1的大小在两极为零，随纬度减少而增加，在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的，所以在一般情况下，可以认为物体的重力大小就是万有引力的大小，即在一般情况下可以略去地球转动的效果。
以上内容就是关于引力弹弓效应原理图和行星引力弹弓原理的全部内容，是由网络编辑之家小编认真整理编辑的，如果对您有帮助请收藏转发...感谢支持！
引力弹弓效应原理图（行星引力弹弓原理）