飞往邻星的最佳轨道(图)

　　航天器达到11.2千米/秒的第二宇宙速度时，将摆脱地球引力而绕太阳运行，相对地球来说，为抛物线轨道；相对太阳来说，则为圆轨道。同理，相对太阳来说，速度大于11.2千米/秒时，以椭圆轨道绕太阳运行；达到16.7千米/秒的第三宇宙速度时，以抛物线轨道飞离太阳；大于16.7千米/秒时，以双曲线轨道飞离太阳。??

　　航天器以11.2千米/秒的速度，即相对太阳以圆形轨道运行，是不能到达其他行星的。因此，飞向其他行星的航天器，速度必须大于11.2千米/秒，即相对太阳来说，以半椭圆、椭圆、抛物线和双曲线轨道飞行，使轨道与目标行星相切或相交。其中半椭圆轨道所需的速度最小，能量最省，称最佳轨道或最小能量航线。由于它是奥地利科学家霍曼在1925年提出来的，所以又叫霍曼轨道。到达不同的行星有不同的最小速度和航行时间。目前，一般让航天器先进入绕地球的过渡轨道，然后再飞向探测目标。??

沿最佳轨道飞向各行星的最小速度和航行时间 行星 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星 最小速度(千米/秒) 11.6 11.5 11.6 14.2 15.2 15.9 16.2 16.3 航行时间(天) 106 146 259 2年297天 6年17天 16年14天 30年224天 45年217天

　　如增大航天器的速度，即采用威力更大的火箭，使航天器沿抛物线或双曲线轨道飞行，可缩短航行时间。如按抛物线轨道飞行，到达火星、海王星和冥王星的时间分别只需要70天、12年356天和19年122天。??

　　为不增加对火箭威力的要求，也可在航天器入轨后，用航天器上的电火箭等小推力器，连续使航天器加速，也可缩短航行时间，如到达冥王星只要3年左右的时间。这时的航线则为太阳引力和推力共同作用下的螺旋线。??

　　航天器入轨后，还可借助航程中行星的引力增加速度，飞向目标行星。也可利用行星引力改变飞行方向，对多颗行星进行探测。这时的飞行轨道为一条复杂的曲线。