木星的引力究竟有多大（是優質的加速器）

2023-07-28 06:53:14 1

要擺脫一個引力場的束縛，就必須要達到一定的初始速度。

以地球為例，如果人造衛星想要升空進入地球軌道圍繞地球做圓周運動，那麼就必須要達到第一宇宙速度，也就是7.9km/s。如果想要徹底擺脫地球引力束縛，去探索地外星球，那麼就必須達到11.2km/s的初始速度。

而要想一鼓作氣衝出太陽系，去往更為遙遠的宇宙空間，那麼就必須要達到16.7km/s的初始發射速度才行，這個速度又被稱之為第三宇宙速度。要在發射時就實現16.7km/s的初始速度實非易事，所以要想讓太空飛行器衝出太陽系就需要讓它們在飛行的過程中獲得加速，而在太陽系之中，有很多天然的加速器，而在這些加速器之中，木星無疑是其中的佼佼者。

木星是太陽系中最大的行星，質量達到了地球質量的318倍。

除去太陽以外，將太陽系中其餘的所有天體加在一起，總質量還不足木星質量的一半。木星是一顆大質量行星，擁有很大的引力，所以是一顆非常優質的加速器。迄今為止，人類為了探索更為遙遠的宇宙空間，已經向太陽系外發射過很多太空飛行器，其中最著名的有旅行者1號、旅行者2號、先驅者號等等，而這些太空探測器無一例外都利用了木星的引力彈弓效應進行加速。

以旅行者2號為例，它在經過木星的時候，速度只有約10km/s，以這樣的速度要離開太陽系是有難度的，而且作為一名旅行者，它要旅行的時間也太過漫長了。所以它利用了木星的引力彈弓效應進行加速。

旅行者2號在加速完成離開木星的時候，其速度已經達到了約35km/s。

正是因為有了這樣的速度，旅行者2號才能航行到如今距地球200多億公裡的地方。利用引力彈弓效應進行加速的目的主要有兩個，一個就是提高速度，另一個則是為了節約燃料。目前所發射的無人探測器是無法在航行的過程中獲得燃料補給的，所以一旦燃料耗盡，那麼只能在宇宙中漫無目的的飄蕩，所以多節約一分燃料，它們便能走得更遠一些。

那麼，引力彈弓效應是如何給太空飛行器進行加速的呢？這個原理其實並不複雜，我們可以用比喻的方式來進行講解。首先我們可以把具有引力的天體想像為一個人，這個人用一根繩子拖拽著一個球，這個球就是太空飛行器。

當一個人以自身為中心，牽著繩子旋轉起來，繩子上所拴著的球的轉速就會越來越快，然後這個人一鬆手，球就以相同的速度飛出去了，這就是引力彈弓效應。

當然這只是為了便於理解而進行的形象比喻。在宇宙之中，只要擁有質量的天體都可以產生引力彈弓效應，也就是都可以用來加速，不僅木星可以，太陽、火星，甚至是地球都可以作為加速器。而在現實之中，利用地球本身的引力彈弓效應來進行加速的例子也是很多的。

比如在將嫦娥四號月球探測器送入月球軌道的過程中就利用了地球的引力彈弓效應進行加速。因為搭載嫦娥四號的長徵三號乙型運載火箭的初始速度並不足以將嫦娥四號直接推送到月球軌道上，所以就必須要在發射升空之後利用地球的引力彈弓效應完成加速。

木星雖然是太陽系中最為優質的加速器，但也並不是可以給任何東西加速。

在現實之中，我們會利用木星的引力彈弓效應為太空飛行器加速，但如果把太空飛行器換成地球本身，那就是另外一回事了。如果人類想要攜帶地球一起離開太陽系，那麼在利用木星引力彈弓效應的時候就會面臨極大的風險。

​因為木星本身質量很大，如果地球距離木星過近，那麼木星的引力牽扯就會導致地球變形，如果不能成功擺脫木星的引力拉扯，還有可能被徹底撕碎。而如果距離木星過遠，引力彈弓效應又不能充分發揮作用。所以就必須要進行精密的計算。在科幻作品《流浪地球》之中，人類在利用木星加速的時候，就由於木星引力的不穩定而險些墜入了木星。#這很科學#