簡單解釋一下，其實就是四個關鍵字：省錢省事
咱們先聊聊怎麼節約資源的，其實關鍵在於節省燃料，燃料用得少，自然就省錢了。
對於那些對航天瞭解不深的旁觀者來說，他們很難想象航天活動有多麼昂貴。我也是個普通的旁觀者，雖然瞭解不深，但透過查閱一些資料，足以做些基本的科普。
相信許多人都目睹過運載火箭發射的壯觀場面，火箭在發射塔臺上顯得格外龐大，你知道為何火箭要設計得如此龐大嗎？
沒辦法，因為化學燃料的能效實在太有限了，為了讓火箭有足夠的力量推進，不得不把它做得足夠巨大，才能裝得下足夠的燃料。這就導致了整個發射系統的重量，絕大部分都是由燃料構成的，而有效載荷卻少得可憐。
通常情況下，火箭的有效載荷僅有1%的比例，這是什麼概念呢？比如一個重達100噸的火箭，其中只有1噸屬於有效載荷質量，也就是人類能夠利用的部分，其餘的質量（主要是燃料）在發射後就廢棄了。
當年阿波羅登月所用的土星五號運載火箭，發射重量高達驚人的3038噸，但實際的阿波羅飛船質量只有45噸，其餘的質量都最終被廢棄。
中國的嫦娥五號探測器所用的長征五號運載火箭，起飛重量是870噸，而嫦娥五號本身只有8.2噸。
即便飛船成功進入預定軌道，擺脫火箭束縛，燃料依然佔據了飛船的大部分重量。例如嫦娥五號的8.2噸質量中，還有4噸是燃料，這些燃料用來在軌道上變軌、加速和減速。
如果火箭直接飛往月球，當然可以，但需要攜帶更多的燃料，操作難度也會增加。
目前的運載火箭通常如何將飛船送至月球呢？
首先，把飛船送入地球軌道，然後火箭與飛船分離，意味著火箭的任務完成了，並在進入大氣層時焚燒殆盡。但此時飛船的速度還不足以飛往月球，該如何是好？
為了掙脫地球引力的束縛並獲得足夠的速度，飛船必須藉助地球的引力彈弓效應，透過多次繞圈變軌來逐步提升速度。
經過數次繞圈後，飛船的軌道變得越來越扁，近地點與遠地點的距離越拉越大。
當近地點達到200公里時，遠地點的距離可以延長至40萬公里。此刻，飛船實際上已經進入了地月轉移軌道，相當於已經抵達月球。因為地月間的平均距離大約為38萬公里。
當然，如同先前所說，也可以選擇不繞圈變軌，直接飛往月球，但這需要更大的速度，更大的速度意味著需要更多的燃料。無論是將更多燃料搭載在火箭還是飛船上，都會增加整體的起飛重量，而增加燃料的同時又必須攜帶燃料罐，這其實是一個成指數增加的過程。
當抵達月球時，過程與離開地球類似，需要利用月球引力輔助減速，這也意味著飛船要繞月球軌道飛行，從而減少燃料消耗。如果直接飛到月球表面，由於月球上沒有大氣，無法透過摩擦力或降落傘減速，只能依靠飛船自身的發動機剎車減速。
這樣一來，就需要攜帶更多燃料，並提前很遠就開始減速。這種飛往月球的方法註定會增加大量燃料，得不償失。
從技術難度上講，直接飛往月球同樣不划算，因為直飛意味著起飛重量大增，這不僅大大增加了發射成本，還讓發射的技術難度、危險性成倍上升。無論從哪個角度看，都是得不償失。
這就是為什麼通常的火箭發射都會經歷不斷變軌，利用天體的引力彈弓效應加速和減速的原因，這相當於利用了大自然的原有力量，既節省資源又安全，何樂而不為？
實際上，飛往月球的過程，和我們平時騎腳踏車爬坡非常相似。在爬坡之前，我們通常需要一個加速過程，獲得一定速度後才能輕鬆上坡。
如果在爬坡前沒有加速獲得速度，能否爬上去？當然可以，但需要極大的力量，並且持續不斷才能爬上坡。
現在，你應該明白了，火箭發射探測器過程中，為何總是“繞圈子”。這些“繞圈子”看似走了彎路，實際上卻是在積蓄能量。就像沒有冬季的漫長積累，怎能迎來春天的溫暖和花開？
