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飞船为什么要绕几圈地球再飞到月球而不是飞直线

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解决时间 2021-01-28 20:37
飞船为什么要绕几圈地球再飞到月球而不是飞直线
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想要飞直线并挣脱地球的引力必须要大量动力,要动力必须有大量的燃料,就算燃料管够,也没有那么大的火箭。这里涉及的问题很有趣,就是飞船的燃料有限,如何尽可能少的利用燃料,并且能挣脱地球?
首先考虑火箭向后喷射燃料的过程中,火箭的加速特性.燃料相对于火箭的喷射速度是相同的,所以当火箭的速度很快的时候,燃料相对于宇宙(静止参考系)的反向速度就降低了,那么根据动量守恒,它提供给火箭的反推力就减小了.
如果飞直线,就是这个情况.
可是如果绕几圈,就有可以利用指出.因为飞船绕地球的轨道是椭圆,开普勒第二定律,椭圆的远地点的速度最小.在远地点喷射燃料,可以让火箭得到最大效率比的动能.然后火箭的椭圆轨道会越来越狭长,但是每一次都是在远地点进行喷射.
当看情况差不多了,就可以经过精确的计算,最后喷射一次燃料,让飞船和地球说再见.
总之,这样做是为了节省燃料.
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这里涉及的问题很有趣,就是飞船的燃料有限,如何尽可能少的利用燃料,并且能挣脱地球? 首先考虑火箭向后喷射燃料的过程中,火箭的加速特性。燃料相对于火箭的喷射速度是相同的,所以当火箭的速度很快的时候,燃料相对于宇宙(静止参考系)的反向速度就降低了,那么根据动量守恒,它提供给火箭的反推力就减小了。 如果飞直线,就是这个情况。 可是如果绕几圈,就有可以利用指出。因为飞船绕地球的轨道是椭圆,开普勒第二定律,椭圆的远地点的速度最小。在远地点喷射燃料,可以让火箭得到最大效率比的动能。然后火箭的椭圆轨道会越来越狭长,但是每一次都是在远地点进行喷射。 当看情况差不多了,就可以经过精确的计算,最后喷射一次燃料,让飞船和地球说再见。 总之,这样做是为了节省燃料。
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