简单解释一下，其实就是四个关键字：省钱省事

咱们先聊聊怎么节约资源的，其实关键在于节省燃料，燃料用得少，自然就省钱了。

对于那些对航天了解不深的旁观者来说，他们很难想象航天活动有多么昂贵。我也是个普通的旁观者，虽然了解不深，但通过查阅一些资料，足以做些基本的科普。

相信许多人都目睹过运载火箭发射的壮观场面，火箭在发射塔台上显得格外庞大，你知道为何火箭要设计得如此庞大吗？

没办法，因为化学燃料的能效实在太有限了，为了让火箭有足够的力量推进，不得不把它做得足够巨大，才能装得下足够的燃料。这就导致了整个发射系统的重量，绝大部分都是由燃料构成的，而有效载荷却少得可怜。

通常情况下，火箭的有效载荷仅有1%的比例，这是什么概念呢？比如一个重达100吨的火箭，其中只有1吨属于有效载荷质量，也就是人类能够利用的部分，其余的质量（主要是燃料）在发射后就废弃了。

当年阿波罗登月所用的土星五号运载火箭，发射重量高达惊人的3038吨，但实际的阿波罗飞船质量只有45吨，其余的质量都最终被废弃。

中国的嫦娥五号探测器所用的长征五号运载火箭，起飞重量是870吨，而嫦娥五号本身只有8.2吨。

即便飞船成功进入预定轨道，摆脱火箭束缚，燃料依然占据了飞船的大部分重量。例如嫦娥五号的8.2吨质量中，还有4吨是燃料，这些燃料用来在轨道上变轨、加速和减速。

如果火箭直接飞往月球，当然可以，但需要携带更多的燃料，操作难度也会增加。

目前的运载火箭通常如何将飞船送至月球呢？

首先，把飞船送入地球轨道，然后火箭与飞船分离，意味着火箭的任务完成了，并在进入大气层时焚烧殆尽。但此时飞船的速度还不足以飞往月球，该如何是好？

为了挣脱地球引力的束缚并获得足够的速度，飞船必须借助地球的引力弹弓效应，通过多次绕圈变轨来逐步提升速度。

经过数次绕圈后，飞船的轨道变得越来越扁，近地点与远地点的距离越拉越大。

当近地点达到200公里时，远地点的距离可以延长至40万公里。此刻，飞船实际上已经进入了地月转移轨道，相当于已经抵达月球。因为地月间的平均距离大约为38万公里。

当然，如同先前所说，也可以选择不绕圈变轨，直接飞往月球，但这需要更大的速度，更大的速度意味着需要更多的燃料。无论是将更多燃料搭载在火箭还是飞船上，都会增加整体的起飞重量，而增加燃料的同时又必须携带燃料罐，这其实是一个成指数增加的过程。

当抵达月球时，过程与离开地球类似，需要利用月球引力辅助减速，这也意味着飞船要绕月球轨道飞行，从而减少燃料消耗。如果直接飞到月球表面，由于月球上没有大气，无法通过摩擦力或降落伞减速，只能依靠飞船自身的发动机刹车减速。

这样一来，就需要携带更多燃料，并提前很远就开始减速。这种飞往月球的方法注定会增加大量燃料，得不偿失。

从技术难度上讲，直接飞往月球同样不划算，因为直飞意味着起飞重量大增，这不仅大大增加了发射成本，还让发射的技术难度、危险性成倍上升。无论从哪个角度看，都是得不偿失。

这就是为什么通常的火箭发射都会经历不断变轨，利用天体的引力弹弓效应加速和减速的原因，这相当于利用了大自然的原有力量，既节省资源又安全，何乐而不为？

实际上，飞往月球的过程，和我们平时骑自行车爬坡非常相似。在爬坡之前，我们通常需要一个加速过程，获得一定速度后才能轻松上坡。

如果在爬坡前没有加速获得速度，能否爬上去？当然可以，但需要极大的力量，并且持续不断才能爬上坡。

现在，你应该明白了，火箭发射探测器过程中，为何总是“绕圈子”。这些“绕圈子”看似走了弯路，实际上却是在积蓄能量。就像没有冬季的漫长积累，怎能迎来春天的温暖和花开？