这些年来，人类对深空的探索越来越多，各种航天探测器也是不断飞向深空。但在这些探索中，我们会经常听到一个奇怪的情况，比如本来是要飞向火星的探测器，却会在离开地球很远后又飞向地球并且绕着地球飞上一圈后才会又向火星飞去！这是怎么回事呀？

原来这就是大家经常听到却一直搞不清楚的引力弹弓效应！

引力弹弓就是利用行星的引力场来给太空探测器加速，将它“弹”向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。

我们来看一张图：

图里的红圈代表一个星球，V代表火箭进入引力场的速度，U代表星球在太空移动的速度。

假设你是一个静止的观测者，那你就会看到行星以速度U向左在太空中运动，飞行器以速度V向右运动。由于两者的运动方向相反，所以当飞行器运行至行星右侧时，其轨道就会发生弯曲，进而以U+V的相对速度（相对于行星表面）运行。当飞行器脱离环行星轨道时，其相对于行星表面的速度仍然为U+V，但此时的运动方向与原来相反，即向左运动。而由于行星本身正以速度U向左运动，所以在观测者看来，飞行器正以2U+V的速度向左运行——其速度提升幅度为2U，即行星运行速度的两倍。

土星探测器的飞行轨迹

这就是引力弹弓。其实说白了就是当飞行器从卫星的“背部”越过时，会获得比围绕主天体运行时更快的飞行速度，也获得更大的轨道能量。这种情形，就像是用弹弓把宇宙飞船抛向一个更大的运行轨道一样。所以我们就把这种情况叫做引力弹弓。不过，这里要注意的是飞行器不能被天体的引力场俘获而成为其卫星，所以在计算飞行器运动轨道时一定要足够精确，既能让飞行器被引力场加速，又不能被俘获。

利用引力弹弓效应使我们能探测冥王星以内的所有行星。最有名的当属2003年6月10日美国发射的“勇气号”火星探测器。当时探测器依靠引力弹弓效应，成功逃逸地球后进入日心转移轨道，并于2004年1月3日到达火星。这种“直接转移”法耗费时间短，操作也简单。

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