第338章 引力彈弓

劉秀聽到劉啓的話後則是歎了一口氣說道:

“已經來不及了,天文台那邊有關于對太陽氦閃時間點的最新報告你看了嗎?”

劉啓聽到劉秀的話後也是沉默了下來,因爲有關于氦閃的最新觀測報告他劉啓也是看了的根據對太陽的持續關注,太陽的氦閃大約就在八年之後也就是二零七八年發生。

如果不借助木星的引力形成引力彈弓進行加速,那麽依靠行星發動機本身的推力是很難把藍星推到足夠安全的距離的。

而引力彈弓一詞,可不僅僅出現在流浪藍星中!

其實在電影《火星救援》中,爲了到達火星,需要赫爾墨斯号以精确的角度進入藍星引力範圍,飛船利用引力獲得加速,在繞了半圈後,甩向火星方向實施救援。

當然要是最厲害的引力彈弓就要屬《星際穿越》了,人家直接利用黑洞的引力,讓黑洞把他們拉近到經過計算的臨界點,飛船瞬間點火,利用引力彈弓效應,把飛船射向新的星球。

雖然這些看似反直覺,但實則是完全符合物理規律的。

在深空探測中,根據萬有引力定律,航天器時時刻刻受到各種天體的引力影響,假設各個天體的引力的影響範圍均爲以自身爲中心、半徑不同的球形,稱爲影響球。

航天器大部分時間在太陽的引力場中運動,但是在接近某行星時,行星對航天器的引力要遠大于太陽的引力,因此可以暫時忽略太陽引力的影響。

因此就可以假設在時刻一進入某行星影響球,在時刻二飛出該行星影響球。在行星上看,航天器進入影響球内部後,忽略太陽的引力,飛行軌迹是某種圓錐曲線,由軌迹的對稱性,進入的速度等于飛出的速度,如果航天器前後的速度相等,那麽爲什麽還能實現引力加速呢!

其實,行星引力彈弓加速的關鍵在于行星本身有一個速度。

要知道速度這個詞并不是單一的,而是兩個物體比較出來的,這一點初中物理就有說道過!

人在地面跑動的時候,是以藍星地表做爲比較,但是如果以太陽爲參考,就算人坐在藍星上不動那也是三十千米每秒的速度遠超過大多數衛星火箭的速度了!

因此以行星爲參考系時,則是忽略了行星本身的速度,航天器進入和飛出的速度相對于行星的速度來說是相同的。

然而如果從太陽系的角度來看,由于飛入和飛出的角度發生了變化,因此合速度也發生了變化,最終實現絕對速度的增加,這就是所謂的引力彈弓了。

因此在深空探測中,由于航天器攜帶的燃料有限,所以一般要飛到某個行星附近,利用行星的引力進行加速,甚至有時要利用多個行星進行引力加速,這就是爲什麽在深空探測中,航天器的軌道往往都非常複雜。

就拿大名鼎鼎的旅行者一号來說,這玩意在沒有經過木星的引力彈弓加速時的速度就隻有十四公裏每秒,很顯然以這樣的速度是麽辦法使出太陽系的,其最大的可能就是在某一時刻其速度耗盡時被太陽的引力給拉回來,而後或者直接撞進太陽被燒毀,或者成爲哈雷彗星那樣的存在。

然而在經過木星的引力彈弓加速之後,其速度卻是已經達到了每秒三十七公裏,這樣的速度自然是遠遠大于太陽系的逃逸速度,這也是爲何旅行者一号可以飛離太陽系的原因了。

所以從理論上來說如果沒有引力彈弓這樣的方法,依靠普通的化學火箭所産生的速度和推力是基本不可能擁有逃離太陽系的速度的。

而流浪藍星雖然使用的是重聚變發動機所産生的推力,其推重比遠遠大于普通化學火箭,但是别忘了,雖然每一座發動機所産生的推力已經達到一百五十億噸,一萬座推力發動機就是一百五十萬億噸的推力了。

然而這樣的推力雖然看着很是巨大,可是放在質量高達六十萬億億噸上就不覺得多了。

如果用推重比來計算,那麽其推重比就隻有零點零零零零零零零二五而已。

而推重比越小其加速度也就越弱,這就和汽車的百公裏加速類似,發動機馬力越弱,其加速度也就越慢是一樣的道理。

所以不如果不借助木星的引力彈弓,那麽理論上藍星是根本不可能擁有逃離太陽系的速度的。

當然也要感謝木星,因爲引力彈弓是相對于大質量物體對于小質量物體而言的,如果木星的質量很小甚至隻有火星那麽大,其藍星根本是沒辦法産生引力彈弓的,甚至最終的結果就是兩個星球相撞,或者是火星被藍星的引力所吸引而改變原有的軌道。

因此隻需要藍星藍星和旅行者一号一樣能獲得每秒二十多公裏,甚至十幾公裏的加速度,那麽藍星就能獲得擺脫太陽引力的速度了。

不過想要獲得引力彈弓也不是那麽一件容易的事情,因爲在被木星引力捕獲的時候,還必須得做一件事,那就是要有額外的推力在關鍵的時候推上一把,将其從木星的引力圈中推出來。

如果沒有這個額外的推力,那麽就會和衆多的彗星一樣被木星的引力捕獲最終成爲木星的一份子。

但是現如今最爲關鍵的是推力問題,要知道藍星可不是旅行者旅行者一号,自身很輕所以使用火箭發動機就可以輕松改變其姿态讓其從木星的引力圈内擺脫出來。

但是藍星自身的質量導緻它的飛行姿态是很難改變的,或者說得花費很大的時間才能一點點改變。

不過還好的是木星擁有大量的氫氣,而藍星則是擁有大量的氧氣,因此就可以氫氧混合的爆炸沖擊波将藍星的軌道給調整過來。

并且其所需要的推力也并不需要很大隻要那麽一點點就可以了。

當然實際情況并不是僅僅是木星危機,最爲主要的還是智能危機,随着智能化程序的運用,人工智能其實已經誕生出自我意識了。

因爲不論是現在還是在電影裏都表現出了自主危機意識,并且還都把人類視爲對自己有威脅的對象。

就比如在電影裏點燃木星的計劃一開始并不是劉啓提出來的,而是早已經有人提出來了,但是結果莫斯的虛拟計算卻是得出這個計劃的成功率幾乎爲零。

于是藍星就這麽被放棄了,然而然後莫斯就可以讓所有人類休眠到死而它就能帶着領航員空間站前往下一個星球就行自我複制了。

要知道領航員空間站可不僅僅是用來領航的還是人類的火種計劃,上面可是應有盡有呢!

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