Гравитационный маневр — как энергия планет помогает космическим кораблям ускоряться во время полета (3 фото)

Человечество активно потребляет неэкономические или свободные блага, то есть то, что дает природа. Эта деятельность уже давно вышла за рамки Земли, теперь люди учатся использовать космическую энергетику. Помимо накопления и переработки энергии Солнца на протяжении нескольких десятилетий мы выкачиваем энергию из планет. И это не игра слов. Люди действительно научились использовать геотермальную активность соседних небесных тел для освоения космоса.

Оставив без внимания энергию планет, люди бы знали о Солнечной системе гораздо меньше. Но знания требуют подпитки, поэтому была найдена новая форма энергетики, связанная с энергией планет, которая получила название «гравитационный маневр».

Объяснение феномена «на пальцах»

Для начала представьте, что стоите на рельсах, на вас едет поезд, и вы бросаете в него резиновый мяч. И если наблюдать за этим из поезда, то мяч будет лететь к объекту со скоростью сближения и отскочит с такой же скоростью. Но так будет только относительно поезда.

Гравитационный маневр — как энергия планет помогает космическим кораблям ускоряться во время полета (3 фото)
Графическая интерпретация явления

Относительно земли и стоящего человека мяч претерпит ускорение и будет лететь в два раза быстрее, прибавив к своей скорости скорость поезда. Здесь не важны конкретные цифры, главное, что объект получает ускорение, а значит, увеличивается его энергия.

Этот интерпретированный в «обыденную жизнь» случай, еще раз доказывает, что в мире существует фундаментальный закон сохранения энергии. Согласно этому закону, если в процессе взаимодействия каких-либо структур, у одной из них энергия прибавляется, то другая структура теряет ровно столько же.

Мяч и поезд были объектами, демонстрирующими этот закон. Но из-за того, что масса мяча мизерна относительно массы поезда, его скорость сильно увеличилась, а поезд теоретически хоть и стал двигаться медленнее, но для него это оказалось совсем незаметно.

Закон сохранения энергии в рамках космоса

Этот же эффект используют для получения энергии других планет. В данном случае не происходит столкновений, космические аппараты меняют траекторию и скорость в зависимости от расположения и интенсивности движения планет.

Гравитационный маневр — как энергия планет помогает космическим кораблям ускоряться во время полета (3 фото)
Приближение к планете под определенным углом позволяет набирать значительное ускорение

Пролетая мимо планеты, космический корабль попадает под влияние гиганта, он как бы тянет его за собой. Если лететь перед планетой, то скорость уменьшится точно так же, как уменьшилась бы скорость мячика, если бы его кидали в удаляющийся поезд. Если лететь за планетой, то скорость возрастет.

Используя эти грандиозные хитрости физики, с 1977 года подобным образом передвигаются по космическому пространству аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Именно они стали рекордсменами по удалению от Солнца и пролетели возле всех больших планет. «Вояджер-2» преодолел расстояния, которые человеческому разуму сложно представить.

Наглядное объяснение, что такое гравитационный маневр, представлено в видео.