讓月球遠離地球從直覺上說,是不是給月球一個垂直于地球向外的里就可以了呢?實際上并不是,在宇宙間運行的天體,其運行模式主要是受兩個關鍵因素影響,其受到的引力和速度,當圍繞著一個圓心穩定運轉的天體速度增加時,它的軌道就會逐漸遠離它的中心天體,反之亦然。所以,想讓月球遠離地球,就要讓月球加速。
那么怎么加?
僅僅依靠人類給月球安裝的那幾臺衛星發動機加速能力就弱爆了,這時“引力彈弓”閃亮登場了。
引力彈弓是指利用天體引力獲得更大速度的原理。在這里我們先來做一個思想實驗,想象一下我們如果向一面墻用力扔一塊石頭,石頭撞到墻后會彈開,彈開時的速度是多少呢?在理想情況下是和扔過去時相等的,如果這面墻是在面向你做勻速直線運動,這時再扔一塊石頭彈開的速度是多少呢?我們研究發現,彈開時的速度是原來石塊速度加上墻面運動速度的兩倍之和。
我們總結成規則就是兩個物體發生彈性碰撞前后的相對速度不變。這其實就是引力彈弓加速原理的基礎,但是可以利用天體引力替代彈性碰撞的效果。
蘇聯科學家尤里·康德拉圖克在20世紀初提出了這個設想,人造航天器可以通過精密的軌道計算,故意接近大質量天體,這樣就可以利用其巨大的天體引力進行加速,這樣可以獲得遠遠超過發動機所能提供的加速能力。
事實上,在人類航天史上已經多次利用過這個原理,1977年發射的旅行者一號就是依次利用了太陽系其他天體的引力彈弓效應飛離的太陽系,我們中國航天的嫦娥五號探測器和天問一號火星探測器都利用了引力彈弓效應進行加速。所以利用了引力彈弓效應的軌道又被稱為“星際高速公路”。
這不是挺好的一個結果么?電影中的人類也是這么計劃的,他們就通過安裝在月球上的衛星發動機讓月球的軌道近地點逐漸接近地球,在合適的時機讓月球突然加速從而遠離地球。如果真的如計劃安排的這樣進行也就不會引發月球危機了。月球危機的根源就來自于地月關系突破了“洛希極限”。