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人類航天器借木星旋轉的力量加速飛行,會使木星減速嗎?

2006年1月,NASA的新視野號探測器在佛羅里達州發射升空。一年後,新視野號來到木星。

經過兩個月的探測,新視野號離開木星,將目標對準了土星。

在飛離木星的時候,新視野號抱了一下木星的「大腿」——藉由木星公轉的力量,給自己加了個速。據測量,在借了木星的力之後,新視野號探測器的速度每秒提升了4公里。

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我們知道,動量是守恆的,新視野號借走了木星的角動量,自然會影響木星的公轉。

那麼,木星會受到多大的影響呢?

這屬於大學物理的入門級計算題,相信很多人還是記得的。不過我們也沒時間做這種計算,畢竟數據太大了。科學家幫我們計算出了結果:木星的公轉速度會因此每秒降低10^-21秒。

這個數字是非常「巨大」的,速度的降低將意味著木星軌道的縮小,會相對靠近太陽一點點。因為新視野號的影響,等到太陽發生超新星爆發(大約50億年)後,木星將會提前幾納秒(十億分之一秒)被波及……

這太扯了,約等於對木星沒有影響。

那麼,人類究竟要發射多少個新視野號這樣的探測器,才會對木星軌道產生實質性的影響呢?

據NASA的估算,新視野號探測器在整個職業生涯中,將要「燒掉」大約7億美元的經費。

2018年,美國的財政支出大約是7萬億美元。假設美國一年什麼都不做,只是建造航天器,那麼大概可以製造出10000個新視野號探測器,然後把它們送到木星去。

人類航天器借木星旋轉的力量加速飛行,會使木星減速嗎?

這就了不得了,因為這是一項極其巨大的工程。

要知道,新視野號探測器的電池是核動力電池,裡面裝載的是燃料鈈,大約是10公斤。而這些鈈,是核反應堆中的鈾製成。

為了建造10000個探測器,人類需要消耗非常多的鈾。這個消耗量,超過了地球鈾儲量的10%。

問題在於,核燃料電池是有風險的,因為那畢竟是一個小型的核反應堆。

據NASA的估算,航天器發生故障的概率大約是1/300。如果發射10000次新視野號探測器,其中大約有300次要出幺蛾子。這也就意味著,我們的頭頂上將會有大約300次小型核燃料電池的爆炸,這絕對不是鬧著玩的。

同時,我們還要耗費其他各種資源。基本上來說,地球就要完蛋了。

付出了如此慘痛的代價,我們能對木星做些什麼呢?

計算後發現,當這10000個新視野號探測器雄赳赳、氣昂昂地來到木星,一個個前赴後繼借木星的能量給自己加速,然後拍拍屁股走人後,木星也會累得氣喘吁吁。在它們的摧殘下,木星的壽命被大大縮短。原本太陽爆發時木星會提現幾納秒被摧毀。在10000個新視野號探測器的共同努力下,木星又被提前了零點幾微秒的時間被摧毀……

為了讓木星真正受到明顯的影響,看起來,我們至少要把整個地球送過去才行。不過,我也很懷疑,質量只有木星3/1000的地球,能對木星造成多大影響呢?

人類航天器借木星旋轉的力量加速飛行,會使木星減速嗎?

反正,對這個問題好奇並且真正去試驗的人,恐怕也不在乎地球是否會被毀滅了。

畢竟,好奇這個問題的人唯一的特點,就是閑的蛋疼吧……

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