这就牵涉到一个时常在影视作品中拿来做文章,实际在太空探测中很常见的一个概念:
引力弹弓效应
当一个飞行器飞过一个行星时,如果距离较近,就会受到行星的引力影响:靠近时会逐渐加速,远离时会逐渐减速。由于能量守恒,飞行器在进入和离开行星轨道时,与行星的相对速度大小没有变化,但方向却发生了变化。再加上行星本身的速度,从旁观者角度来看,飞行器的速度就发生了变化。举个更通俗的例子:你把一个网球以速度 v 砸向一面墙,球会以同样的速度 v 反弹回来;而如果你以速度 v 砸向一个以速度 u 迎面开来卡车头上,网球则会以 v + 2u 的速度反弹回来(相对速度 v + u 加上卡车速度 u)。
利用这个办法,可以在不额外消耗燃料的情况下,使太空探测器得到加速(或者减速,取决于与行星接触的角度)。这看起来似乎不符合能量守恒定律和动量守恒定律,实则是因为行星的质量相较飞行器来说太大了,其速度的变化可以忽略不计。