舊城坦克 作品

第239章 地月轉移的10條軌道

 “擺渡車1號最終能否順利到達月球,更關鍵的點在於速度!”

 秦宇給兩人講道:“根據萬有引力定律,以及開普勒第二、第三定律,我們可以分別得出三個速度——第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。”

 他指著全息投影的地球儀說:

 “分別是環繞地球飛行、飛離地球引力、飛離太陽引力的航天器速度。”

 “而從地球飛往月球,既不是環繞地球、也不是逃離地球,因此航天器的速度應該介於第一和第二宇宙速度之間,也就是7.9~11.2km/s。”

 “那麼速度範圍有了,具體該取哪個數值呢?還是說只要速度在此之間,就一定能抵達月球?”

 李圳南想了想道:“應該還要考慮月球的引力吧?”

 秦宇打了個響指,讚賞道:

 “沒錯,這就涉及到太陽、地球、月球之間的三體引力問題了,在這裡我們姑且忽略太陽,只撿你們聽得懂的講。”

 “還是萬有引力+開普勒定律+能量守恆定律的法則,在月球同樣適用,推導出月球的第一、第二、第三宇宙速度。”

 “而我們只需繞月球做勻速圓周運動即可,因此航天器要達到月球的第一宇宙速度1.68km/s!”

 明毅聽得有點暈頭轉向,“一會兒7.9~11.2km/s,一會兒1.68km/s,到底該飛多快……”

 秦宇很喜歡這種好為人師的感覺,尤其是給兩位億萬大亨當老師,他一絲不苟的說道:

 “所以說,航天工程是一門很複雜的學科。首先我們要確保擺渡車1號能離開地球、並且還能在抵

達月球時滿足第一宇宙速度,從而被月球引力捕獲。”

 “根據開普勒第二、第三定律,或者能量守恆定律,近地點勢能小、動能大,遠地點勢能大、動能小——推斷出,近地點速度快、遠地點速度慢。”

 “這個原理不復雜,能聽明白吧?”

 李圳南若有所思的在筆記本上畫了幾筆,點點頭,能量守恆定律他還是可以理解的。

 秦宇繼續道:“同樣根據這個定律,在200x38萬公里的大橢圓軌道上,近地點的速度是7.9km/s時,隨著距離地球越來越遠,當擺渡車1號抵達遠地點即月球時,速度會降到1.02km/s。”

 明毅立即領悟了,“1.02km/s的速度,遠低於月球的第一宇宙速度1.68km/s,雖然能被月球引力捕獲,但是擺渡車1號會墜機!”

 “對的,因此近地點的初始速度不能是7.9km/s,需要再大一些!”

 李圳南脫口而出這句話後,也想明白了,“所以擺渡車1號在地球附近的幾條霍曼轉移軌道,不斷兜圈子,就是為了加速?”