天琴座计划 Project Lyra

一个疯狂而伟大的设想

2017年，有一颗太阳系以外的天体（Oumuamua，中文发音叫欧陌陌）闯入太阳系，等到地球上天文学家用望远镜发现它的时候，它已经在快速地离开太阳，奔向深空。

这种太阳系外偶然飞来的物体应该好好研究一下，可是这个家伙的速度特别快，它不仅超出第一宇宙速度（围着地球转不掉下来），也超出第二宇宙速度（逃离地球围着太阳转），甚至超出第三宇宙速度（逃离太阳束缚）。

有人提议发射一颗人造天体追上它去近距离研究研究，哪怕能跟上它拍个照也可以。但是，最佳机会已经错过了，哪怕火箭携带再多再强的化学燃料，甚至是核燃料，直接追，那时万万追不上的。

聪明的人想到了一个绝招，利用万有引力，多次接力加速，就能追上这颗外来者。

这个办法叫做“引力弹弓”。其中的原理就是：让一个物体快速向一颗星球靠近，在坠毁的最后一刻，开动火箭突然加速偏航，致命的下坠速度转化成有用的逃离速度。在速度最快的位置开动火箭加速，也叫Oberth机动。从远处看，就像绕星体运动的物体突然被“弹弓”弹出去一样，弹弓额外得到了力是星球的“引力”。

太阳系大大小小有很多天体，只要相信万有引力，只要相信到时候各种星体一定会出现在该在的地方，只要时间节奏编排得当，就一定能用有限的燃料做引力弹弓（Oberth机动），得到原来不敢想象的速度。

图中太阳是黄色，地球轨道是蓝色，内圈两个白色圆圈是水星和金星的轨道，粉色的圆圈是木星轨道，黄色的曲线是欧陌陌星体在“太阳系一游”的轨道。

天琴座计划的具体方案：

从地球上发射一颗星体，它的轨迹是红线，让它加速到离开地球引力，以椭圆轨道绕太阳运转，三年后再次靠近地球时，启动第一次引力弹弓。利用地球引力，奇妙的加速让它脱离原来的轨道。

现在人造星体的运动方向是两年后木星（这是太阳系里质量最大的行星，它是粉色的轨道）的位置，差不多两年后，它一定会接近木星，在撞上木星之前，它启动了第二次引力弹弓，木星巨大的引力让它加速更快，绕了半圈直接掉头向太阳飞去。

最壮观的是，一年以后，它在太阳附近又启动了第三次引力弹弓。太阳巨大的引力不仅让它拐了个大弯，几乎反向，而且让它开始真正的狂奔。你从红色的轨迹就能看出，新的速度让红线沿着黄线迅速延长，这速度几乎是那颗欧陌陌速度的两倍。

十几年之后，它终于在太阳系边缘追上了欧陌陌，拍到了想要的照片。如何送回来，就是子孙后代考虑的事情了。我们这一代，有天琴座计划就足够骄傲啦。