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    2019-07-20 来源:中国新闻网

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    by2个人资料??????“引力弹弓不仅能实现电影中的加速作用,也能使航天器减速。”龚胜平介绍,美国国家航空航天局(NASA)在1977年开始的“壮丽旅程”计划就利用了引力弹弓的加速作用,旨在将航天器送出太阳系。其中“旅行者1号”只经过木星和土星的两次加速就达到了太阳系逃逸速度,“旅行者2号”更是利用了木星、土星、天王星、海王星的四次加速。1974年美国发射的人类历史上首个水星探测器“水手10号”则通过飞越金星减速,实现靠近水星的目的。+1???????“如果行星有大气,‘借力’的风险会更高。”龚胜平认为,如果航天器进入行星大气层,大气阻力过大,轨道和姿态控制都会比较困难,稍有偏差就会直接撞向行星,使飞行任务完全失败。???????“所谓引力弹弓就是航天器在飞行过程中有意靠近行星等天体,借用天体引力改变航天器的速度大小和方向,从而有目的地改变航天器的运行轨道。”清华大学航天航空学院航天动力学与控制实验室副教授龚胜平说,引力弹弓只是一个比较形象的“昵称”。执行深空探测任务的航天器往往先要大幅加速才能飞出地球引力空间,又要大幅减速才能被目标天体捕获,飞行途中还要多次进行轨道修正,整个过程耗费大量燃料。如果任务的能量需求超出航天器推进系统能力,往往就要借助引力弹弓来给航天器“加把劲儿”。

    沧澜单职业疯狂神途下载??????那么,出现在深空探测实践和科幻电影中引力弹弓到底是什么?什么情况下才需要借助引力弹弓完成任务呢????????还记得去年八月开启“奔日”旅程的“帕克”太阳探测器吗?它正跋涉在逐步靠近太阳的旅途上。按照计划,它已于近日抵达第二个轨道近日点。而在整个飞行过程中,它将7次利用金星的引力弹弓作用,一次次靠近太阳,直至“触摸”太阳。???????“事实上,宇宙中天体的运行轨道被其他天体引力改变是常见的天文现象,原理就是牛顿第二定律和开普勒运动定律。”中国科学院国家天文台平劲松研究员在接受科技日报记者采访时表示,比如火星的两个卫星——火卫一和火卫二,关于其来源的一种猜测就是它们是被火星引力捕获的小行星。再比如太阳系中的彗星,其运行轨道的焦点应该是太阳系的平均质心,但太阳引力会对距离较近的彗星造成扰动,使其偏离理论轨道。此外,我们经常在新闻中看到,有小行星与地球擦肩而过,险些撞击地球,这些小行星的运行轨道往往也会因地球引力而改变。也就是说,宇宙中本身就存在引力弹弓效应。???????“所谓引力弹弓就是航天器在飞行过程中有意靠近行星等天体,借用天体引力改变航天器的速度大小和方向,从而有目的地改变航天器的运行轨道。”清华大学航天航空学院航天动力学与控制实验室副教授龚胜平说,引力弹弓只是一个比较形象的“昵称”。执行深空探测任务的航天器往往先要大幅加速才能飞出地球引力空间,又要大幅减速才能被目标天体捕获,飞行途中还要多次进行轨道修正,整个过程耗费大量燃料。如果任务的能量需求超出航天器推进系统能力,往往就要借助引力弹弓来给航天器“加把劲儿”。

    整容范冰冰???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。???????杨洪伟表示,引力弹弓的应用已经从竞赛概念走进了现实任务。NASA准备在2023年发射的“欧罗巴快帆”(EuropaClipper)探测器正是计划通过连续飞越木卫二、木卫三、木卫四实现对木卫二的45次飞越探测。

    win8锐捷客户端下载???????“所以,实施引力弹弓往往会预设安全距离。”杨洪伟介绍,对于有大气的类地行星,如金星、火星等,飞越轨道高度控制在300公里以上。木星的磁场很强,飞越高度要求更是其半径的5倍以上。另外,引力弹弓在轨道设计上也有难题,特别是需要飞越多个行星的复杂任务。先飞越谁、后飞越谁、每个行星飞越几次,潜在的可行飞越序列有很多种,不同探测目标的最优序列也不同,这要求很强的轨道优化设计能力。???????引力弹弓究竟是怎样实现加减速的?南京航空航天大学航天学院副研究员杨洪伟表示,如果航天器从行星运动方向的前侧飞越,那么行星的引力就会把航天器向后拽,这样的引力弹弓效果就是减速。??????“引力弹弓已经有多次成功应用,整体来看技术比较成熟,但实施起来也并非轻而易举。”龚胜平表示,其中最关键的就是深空自主导航、控制技术。此外,深空测控、定轨对航天测控基础设施的要求比较高,需要全球布设测控网络,甚至还要发射天基测控卫星。??????推进系统“差劲”玩转引力才行

    编辑:陈建

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