火星，我們的鄰居，太陽系和地球最像這顆行星。2020年7月23日，中國首次火星探測任務"天空問題一号"探測器發射升空。到8月底，它已經飛行了1億公裡，當它到達火星時，天空問題一号距離地球約1.95億公裡，距離地球4.7億公裡。
不僅是火星，有一天人類會遷徙更多的行星，探測，着陸，定居......
與另一個星球的距離是如此之遠，以至于燃料是一個大問題。有什麼小方法可以節省燃料嗎？
我們的故事從校園惡霸蕭黑的開始開始。從小，他就有探索宇宙、征服星海的心思。長大後，他終于得到了他想要的東西，并去了NASA擔任航空航天工程師。
NASA的消防任務突然發生意外，一名宇航員被單獨留在火星上，必須救他回來。但是愛馬仕号上的其他宇航員已經從火星升空，正在傳回地球的路上，燃料不足以支援折騰。更糟糕的是，從地球發射的救援船在起飛後不久就爆炸了......
它爆炸了...
完成。。。。。。
孤獨的宇航員坐在深紅色的地平線上，看着他遙遠的家鄉，地球。比死亡更可怕的是，當它滑入死亡的深淵時，它無能為力和絕望。
幫助，必須儲存。
NASA開始努力尋找救援計劃，小黑再次開啟了不眠模式。
你如何儲存它？
現在火星和地球被數千萬公裡的太空阻擋，救援很容易。
突然有一天，小黑靈動了起來——用大地當成"彈弓"，現在奔向大地的愛馬仕"倒下"了回來！
是以有以下著名的場景：
計劃很簡單——計算赫爾墨斯的軌道，以一個精确的角度進入地球的引力範圍，飛船利用重力獲得加速度，僅僅半圈後，飛船就可以"抛"向火星。
做一個形象比喻：地球就像一個大力神，拿了愛馬仕這個飛來飛去的"鉛球"，轉了半圈，鉛球以更快的速度向後抛去。
在座的每個人都明白，這是一個可行的解決辦法。于是，小黑赢得了秘書的贊："好了，滾出這裡。"
這是迄今為止最現實的近未來科幻電影《火星救援》，改編自安迪·威爾的同名小說。順便說一句，原作者是暴雪程式員，是的，暴雪在魔獸争霸中。為了寫這部小說，威爾自學了植物學、軌道動力學、火星剖面等。
我們要探索的是，"引力彈弓"正是它的本質。這是怎麼做到的？
近年來，引力彈弓這個詞在科幻小說中出現得很高。甚至有一些網上文字說，"XX的飛船失控了，被行星的引力彈弓在星辰之間彈跳......"，這是一個巨大的謬誤，飛船需要極其精确的軌道計算才能利用引力彈弓效應來獲得加速度。
問：你用一個好的引力彈弓走了多少步？
答：分三步。
以愛馬仕為例。
步驟1：當航天器接近地球時，重力開始"吸吮"航天器以加速。
飛船滿懷喜悅地擁抱大地，飛翔，不踩油門，速度越來越快，好高喲。不難了解，此時的飛船類似于墜落狀态。
步驟2： 同時，地球正在從圖形的右側位置向左移動。
宇宙飛船飛去找："嗯，地球在哪裡？"腫脹消失了嗎？腫脹的嚴重程度是否越來越弱？答案很簡單：地球已經消失了。
在第三步中，地球離航天器越來越遠，最後，表觀的引力加速度消失了。但目前這艘船的速度更高。
可以看出，為了用引力彈弓效應加速，航天器的軌道計算必須極其準确。遠沒有網絡文本想象的那麼容易，如果他們不小心，這艘船将經曆"100種彈弓落入他們臉上的死亡方法"。
離地球太近了，墜毀了，墜毀了...
離地球太遠，跑得太辛苦，跑不走，餓死......
在載人航天史上，沒有人像旅行者1号和2号那樣最充分、最有名地利用了這種效應。
旅行者1号探測器的實體地圖
旅行者引力彈弓圖
1977年，太陽系的四顆行星，木星，土星，天王星和海王星，以一個巧妙的幾何排列出現，以人造航天器的速度，隻是反過來飛越四顆行星。下次這種安排再次出現時，旅行者探測器将需要176年才能起飛。
如上所示，旅行者1号和2号使用不同行星的引力彈弓來獲得新的加速度。例如，由于太陽的引力，旅行者2号在接近土星時下降到16KM / S，但在離開土星時飙升至34KM / S。
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在星際導航中，加速是一個問題，減速也是一個問題。近一半的燃料用于在三體第一艦隊入侵地球時減速。
像你一樣聰明，一定想到了引力彈弓的另一種用途 - 放慢速度。
與加速度相反，行星在航天器後面的引力被用來"拉"航天器向後。
像你一樣聰明，一定想到了另一個話題：節能。
航天器的加速減速需要能量，這種能量來自哪裡？
答案是：行星提供了什麼。
每當飛機使用引力彈弓時，行星的旋轉速度就會減慢。重力作用下，飛船也在吸引相反方向的行星。
是的？這顆行星會被宇宙飛船拉過來嗎？不，因為航天器太輕，與行星相比，品質很小，行星失去自旋的速度幾乎可以忽略不計。
除非N年内有太多的人類車輛，否則累積的品質足以影響行星自轉......好吧，在木星的"引力彈弓加油站"上不會收費，天哪，那一定是更有利可圖的生意......等一下，多想。
引力彈弓，不神秘，很簡單，基本原理都在國中實體課本上。在航海大時代前夕，飛機往往需要依靠行星引力，希望有一天我們的宇宙飛船自身的力量足夠強大，可以在沒有引力彈弓的情況下生存下來，而嘿皮會直奔星空大海。
溫：東方小燦