飛行器的飛行軌跡的設計,必然是燃料最省的設計,這一點不用懷疑,而為什么嫦娥一號也好,曾經(jīng)的阿波羅也好,都要先繞地飛行,然后才能到達繞月軌道呢.這一點要用以下理論來解釋.
我們認為,對于圓周運動來說,半徑越大,能量越高,一定的能量級,對應著一定的軌道半徑,這是由牛頓的經(jīng)典運動力學給出的答案,也是能量守恒定律決定的.至于相對論,也許計算結果更精確,但也基本沒有脫離這一定理.而現(xiàn)實中,我們在航天實踐中,要想把飛行器的能量提高到相應的級別,是無法直接實現(xiàn)的,因為我們造不出那么大的火箭發(fā)動機,在技術上也會更加復雜.所以,我們通常是逐步提升飛行器的動能的,也就是相應提高它的軌道半徑.也就是我們所說的高度.不要說是發(fā)射月球衛(wèi)星,即便是地球同步衛(wèi)星的高度,也不是一步實現(xiàn)的,也是分三次變軌,逐步提升軌道高度,到達同步軌道的.我們的飛行器在繞地飛行時,如果不作其他的動作,是不會耗費燃料的,這一點牛頓的經(jīng)典運動力學也早就給出了答案,不過在變軌提升軌道高度的時候,還是要耗費燃料的,這是不可避免的,要嚴格的符合能量守恒定律的.另外說點遠的,按照愛因斯坦的理論,飛行器的繞地飛行之后再飛向月球的軌跡,實際上是飛行的最短距離,而你所建議的直接發(fā)射到月球軌道的做法,其實,是把距離加長了,反而浪費了燃料,這一理論比較復雜,也較難理解,你多看看有關相對論的知識,這里就不羅嗦了.