| 目前正在国内热映的科幻片《火星救援》中有这样一个情节：天体物理学家里奇·珀内尔让本应从火星返回地球的赫尔墨斯号飞船掠过地球，借助引力弹弓效应，重回火星。 对此，航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩解释说，在太阳系行星际探测中，已广泛采用了引力弹弓，或者说引力跳板的原理和方法。 引力能从两个方面使探测器飞行轨道发生变化：一是根据探测天体的质量、探测器的飞越高度和相对速度，使其轨道发生一定程度的偏转；二是根据探测器的飞入角大小改变其速度。 所谓引力弹弓效应，在中国空间技术研究院502所高级主任研究师黄翔宇看来，其实有个更朴实的名字——“引力辅助变轨”。其实就是利用航天器近飞二级天体时受到的引力作用，改变航天器环绕中心天体的轨道能量和飞行方向。在《火星救援》中，当赫尔墨斯号飞掠地球时，如果距离足够近，它就受到地球引力（此时相对于太阳，地球就是二级天体）影响，进入一个双曲线型近飞轨道；如果飞入角度控制得当，离开这一轨道时，由于地球引力的“给力”，赫尔墨斯号在日心参照系下的速度值就能增大。简单来说，这就相当于被地球引力推了一把，而且这个推手是免费的。 不过，为啥要这么“抠门”使用引力助推呢？借力飞行轨道能够降低发射能量。而除了节省燃料，在某些情况下，引力助推还能缩短星际航行时间。庞之浩举例说，如果探测器选择最经济的双切椭圆轨道飞行，从地球飞向土星需要6年，飞向天王星需要16年，飞抵海王星需要31年；而假如借助木星作为引力跳板，飞抵土星只需3到4年，飞到天王星只需8到9年,飞近海王星也只需12年。 还有的探测器借助“引力”进入了非常特殊的轨道。美国发射的旅行者1号和2号探测器，就“颇有心机”地利用1982年“九星联珠”的机会，先后借助木星、土星、天王星的引力作“跳板”，从木星跳到土星，又从土星跳到天王星，继而又跳到海王星，成为探测太阳系行星最多、探测成果最丰富的行星际探测器。1990年10月6日由发现号航天飞机携带升空发射的尤利西斯号太阳探测器，在飞近木星之后，借助木星的引力作用，偏转90°而跳入垂直于黄道面的太阳极区，对从未接触过的太阳的两极地区进行了探测，取得了许多新成果。 |
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