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1、“引力弹弓”计划背景

通过对太阳的观测,发现太阳极啊用力有可能会在400年内发生氦闪,届时太阳系将不复存在。在经过飞船派和地球派的互相争夺后,联合政府决定采用地球派提出的“流浪地球”计划。

“流浪地球”计划的顺利实施,关键在于能否在最短的时间内,将地球提速至太阳系逃逸速度,从而脱离太阳系。

“流浪地球”计划

尽管核聚变技术已经成熟,但是提供的推力依旧有限。根据流浪地球计划的具体内容,总共1贵胄荣华万座的基于核聚变技术的行星发动机总推力为150万亿吨。地球总质量5.965e24kg,150万亿吨的推力仅能提供2.5e-4m/s2的加速度。不考虑其他因素,这个加速度将会约3.8个地球年后能达到逃逸速度。实际情况负责的多,光靠行星发动机的推力,要实现逃逸速度是3.8个地球年的好几倍。根据计算,地球需要饶太阳15圈左右,每一圈都会比原来的用时更长。

行星发动机

因此,想要获得更快的速度,尽可能早的脱离太阳系,就必须借助于大质量天体——木僵尸夜总会星。

太阳系行星轨迹

2、“引力弹弓”计划基本原理

所谓“引力弹弓”,就是借助大质量天体的引力,利用引力对飞行器做功,获得额外能量,提高飞行器的速度。如图所示,飞行器飞过大质量天体,在大质量天体引力的作用下,飞行器轨道必然发辰川时生生改变,有饶天体旋转的趋势。

假设初始状态,飞行器和大质量天体运动速度分别为v和V,取距离天体无穷远为零势能点,那么此时系统的总能量为:

式(1)系统总能量

其中,M为大质量天体的质量,m为飞行器的质量,G为引力常数,r为距离。若将参考系放在大质量天体上,则上式变为:

式(2)系统总能量

简单起见,我们以大质量天尚兰秀体为参考系。引力弹弓分两个阶段:接近和远离。在接近阶段,r变小,引力所作的正功全部转化为飞行器的动能,既:在飞行器接近大质量天体的过程种族变更待定怎么取消中,飞行器的速度越来越快。在远离阶段,r变大,引力作负功,飞行器动能转化为势能。由此可见,若以大质量天体为参考系,飞行器经过天体后,飞行速度于之前相比并没有增加。

实际上,针对本计划,地球逃逸太阳系,参考系必须建立在太阳系上,系统总能量为式(1)蔚蓝海岸第一季。系统的总动量为:

式(3)系统总动量

在飞潜组词行器经过大质量天体的过程中,只有引力作用(引力是有心力),整个系统的能量和杰罗姆皮纳动量皆守恒。

式(4)动量与能量守恒

式(4)中,v1、v2分别为飞行器始末状态的速度,V'为天体末状态速度。此外,取距离天体相同的位置,因此势能不出现在上式中。由于飞行器和天体的速度都不在同一直线上,需要考虑入射角度的问题,上式无法直接计算出末状态的速度。

但是,若入射角度与天体速度方向一致,既对心碰撞,可以计算出碰撞后的速度分别为:

式(5)对心碰撞后的速度

当M远大于m时,v2接近于2V,而V'则几乎不变。因此,若飞行器于天体对心碰撞后反弹,则可以约获得2倍的天体的速度。由于引力弹弓不可能是对心碰撞,所以飞行器通过引力弹弓获得的额外速度的极限是天体速度的2倍。

3、“引力弹弓”计划计算

地球质量5.965e24kg,平均公转速度29.783km/s。木星质量1.90e27kg,平均公转速度13.化氏一窝疯经典配方07k英雄联盟,世上只有妈妈好歌曲,人民币美元汇率m/s。理想状态下(式5),地球经过木星后的速度为55潘湘湘.66km/s。

为了地球不被木星捕获,地球与木星有一个安全距离,可通过下式计算。

式(6)圆形轨道计算

式(6)假设圆形轨道,其中an为法向加速度。由此可得轨道半径与速度之间得关系,如下图。

轨道半径与速度关系

由于“引力弹弓”计划,地球切入的速度方向于轨道高度不垂直,切入阿喜妹速度分解为切向和垂直的法向。切向速度提供饶木旋转,法向速度则撞向木星。

因此,“点燃木星”计划实行时,虽然处于7万前面的高空,可被木星捕获,成为其卫星而不会坠落。但是,法向速度的存在,让地球成为木星卫星的幻想也破灭。

4、“引力弹弓”计划可能出现的问题

由于地木距离的减小,木星引力急剧增加。对于地球而言,引力的作用是一种拉力。地球上的结构,包括地球结构本身,大多是混凝土、岩石或斗罗之唐玄金属。这些材料,都是抗压性能好于抗拉性能。既,在巨大拉伸引力的作用下,这些结构可能会被拉坏。

地球上的房屋,山脉,冰川,都有自己的承受拉伸载荷的锦川行极限。混凝土的抗拉强度极限大约3-5MPa,岩石的抗拉强度极限约4-5MPa,冰川的抗拉强度极限约0.27MPa。

首先大气层被抽

随着地木距离的靠近,首先地球引力再也束缚不了地球大气,大气层会首先被木星抽光。然后,地面上的冰川开始分裂,冰川在木星引力的作用下首先脱离地面飞向木星,然后在飞行过程中被引力撕碎。再然后,地球山脉再也坚持不住,会在与土壤接触出断开,飞向木星,然后不断破裂粉碎。最后是地球板壳也被吸出,地壳岩浆涌出后被木星吸引又凝固。直到地球完全被分裂成小块固体。

洛希极限从地安利康君球被分解开始,取冰川被分解开始较为合适。失去宋梓馨baby了冰川,地球上的生物也将无法存活。

5、分析总结

“引力弹弓”计划不需要行星发动机提供额外能量,就可以借助木星的能量爱至暮夏,提高地球自身的流浪速度。如果在黄可可经过木星的时候发动社区福利机火力全开,那么可以进一步提高地球的速度。理想状态下,地球通过木星的“引力弹弓”,可获得最多26km/s的额外速度。

而本计划需要防范的是不要过于接近木星,不然要么被木星捕获成为其卫星,要么会坠落到木星。在坠落的过程中,地球将会首先分裂瓦解。

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