汪汪队与宇宙弹弓
发布日期:2020-04-08
超级狗狗阿波罗正在驾驶宇宙飞船,它这次执行的任务在太阳系外。现在,他已经来到日球层顶,也就是太阳风能够到达的最远的地方,不过这还不是太阳系的边界,再往前飞,飞出太阳的引力范围,才能够真正飞出太阳系了。
但是,阿波罗遇到了点麻烦,他想到了汪汪队,于是,他向队长莱德发出了求救信号。
接到信号后,莱德马上向阿奇、小砾、路马、灰灰、毛毛、天天发出集结令。
“莱德需要我们!”
“我们最好快点出发,因为阿波罗在距离地球很远的地方。”
“莱德队长,汪汪队已经可以出动了!”
“谢谢你们可以这么快赶来,超级狗狗阿波罗遇到了很大的麻烦,他要去太阳系外执行任务,现在正在日球层顶,但是,粗心的他忘记带上一样对执行任务很重要的仪器了,我们要快点帮助他。”
“没问题,莱德队长,我们这就去救阿波罗。”小砾说。
“那我们飞向日球层顶吧!”天天兴奋地跳起来,阿波罗是她的偶像,她要去帮助他了。
汪汪队员们坐上狗狗宇宙飞船,向日球层顶出发了。
“大家坐好,一会,我们会利用‘引力弹弓’把飞船发射出去。”莱德驾驶着飞船,开向一颗巨大的星球,那是木星。
“这是怎么一回事?莱德,弹弓在哪里?”狗狗们发出问号。
“我们知道,汽车下山时不用太费力气,可以说这是得到了地球重力的帮助。同样,我们的飞船也可以得到行星引力的帮助。当飞过一颗行星时,引力会起辅助作用,拉着飞船改变它的轨道,帮助它加速。”
“假如,行星是一动不动的,当飞船以速度v飞过,会被它的引力所吸引,等飞船飞出行星的引力范围时,飞船速度还会是v。”莱德说,“不过,在太阳系中,行星可不是静止的哦,它们以自己的公转速度围绕太阳运行,以木星为例,在木星的引力范围内,我们飞进和飞出的速度就不再是简单的v了,而是木星公转速度与v的叠加。这时候,速度的方向很重要,因为叠加指的是以这两个速度为邻边做平行四边形,把对角线连接起来,就是叠加后的合速度了。所以,要增加多少速度,当然就与入射的角度有关系了!木星的公转速度是13千米/秒,最理想的情况下,我们的速度能增加两个13千米/秒呢!这就是木星的‘弹弓’。接下来,我们又要接受土星的‘弹弓’了。”
“可是,我们真的什么燃料都不用带吗?”阿奇问道。
“也不是这样,阿奇。我们还要携带用钚-238做燃料的同位素热电机,它对环境没有任何的污染,带上几千克就够了!热电机将钚-238自然衰变产生的热量转化为电能,飞船就能获得很多的能量,足够我们找到阿波罗了!”莱德说。
“就算这样,阿波罗先生还得等待很久,那里的环境一定很恶劣。”天天说。“没关系,天天。阿波罗是超级狗狗,他会坚持到我们抵达的。何况,我们也是超级狗狗啊!”
“对啊,汪汪队又来救援了。没有困难的工作,只有勇敢的超狗!”
作者:董依明
审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士