《流浪地球》技術真實上演,帶你看距離最近的太陽
7月16日晚間,歐洲空間局(ESA)發布人類歷史上從最近距離拍攝的太陽圖像,攝影師是今年2月發射的太陽軌道飛行器(Solar Orbiter)。
地球距月球大約1.5億公里,Solar Orbiter飛到距太陽7700萬公里外拍攝了她的樣子。早6月中旬Solar Orbiter首次靠近太陽時就小試牛刀。在這趟逐日之旅中,它還會21次飛近太陽,不斷刷新距離記錄。
計劃中Solar Orbiter的“極限挑戰”為4200萬公里,在水星軌道以內。屆時,飛行器溫度會超過500攝氏度。為了在2022年達到這個目標軌道,Solar Orbiter需要發動三次“引力彈弓”:她將在2020年12月和2021年8月借助金星引力,2021年11月借助地球引力,才能完成這次追日之旅。

《流浪地球》中地球借助“引力彈弓”效應逃離太陽系
知道“引力彈弓”嗎?真正的“三級跳”。
沒錯,就是《流浪地球》里上演過的那個“引力彈弓”,地球剎車停轉、加速圍繞著太陽繞圈、穿越小行星帶時地球艦隊用反物質炸彈轟擊小行星,最終地球繞日軌道進行運行至木星附近時,在木星強大的引力下的反作用,最終脫離太陽引力,地球全面加速。
所有的藝術都源自于生活,或者說,半真半假才是人類幻想的最高境界。電影中最讓人難懂的之處,地球為什么會被木星引力捕捉,這里就是引力彈弓效應。在我們昨天看到人類歷史上最近的太陽時,那個讓我們大飽眼福的攝影師,就要真實上演這一幕了,我們才能更近距離的看一看那個最熱的星球。

Solar Orbitor軌道示意圖
再科普一下吧,引力彈弓又叫引領助推,就是利用行星的重力場來給太空探測船加速,將它甩向下一個目標,也就是把行星當作“引力助推器”。
這有點類似離心力,以飛行器為例,飛往內行星,朝向太陽就可以獲得加速度;而飛往外行星的飛行器,就算有著火箭助推器,由于是背向太陽飛行的,要抵抗太陽引力,故其速度會逐漸降低。
《流浪地球》把飛行器換成了地球,原理不變,只是要想讓地球發動機助推器產生的動能完全超越太陽引力,就必須借用木星這個大塊頭,把地球反彈出去。
事實上,“引力彈弓”是一種飛行器加速常用的方法,我們向地球以外的天體發射飛行器時,常會應用到其他行星或天體做“引力彈弓”,以此來節省燃料、時間和計劃成本。
比如蘇聯在1959年發射的“月球3號”探測器就利用了引力彈弓效應。在精確計算后利用天體的引力彈弓效應,可以在不消耗航天器本身能量的情況下,改變航天器的速度和前進方向,幫助航天器抵達目標。
首個進入星際空間的人類探測器“旅行者1號”在飛離太陽系前,就曾多次借助引力彈弓效應;“帕克”太陽探測器也曾7次借助金星的“引力彈弓”而逐漸逼近太陽,最終成為史上最靠近太陽的航天器。
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