Не вистачає пального, але добре в астрофізиці? Подорожувати Сонячною системою можна менше ніж на 30 алтайських доларів на день, використовуючи міжпланетну транспортну мережу (ITN).
ITN базується на маневрах, що сприяють гравітації, і орбітам низької передачі енергії навколо та між точками Лагранжа. Використовуючи ITN, теоретично можна подорожувати Сонячною системою з надзвичайно економічним використанням палива, якщо у вас є достатньо терпіння і не заперечуйте, щоб часто їхати маршрутом до місця призначення.
Якщо ви уявляєте всю Сонячну систему як гумовий лист, викривлений гравітаційними свердловинами, то планети справді є лише невеликими западинами різної глибини, притиснутими до боків всебічної сили тяжіння Сонця.
Що важливо для цієї історії, це те, що краї цих невеликих поглиблень майже плоскі по відношенню до інакше крутих схилів, створених Сонцем та планетами. Для переміщення по цих плоских краях потрібно набагато менше енергії, ніж це намагається піднятися прямо на круті схили.
Плоский край, який присутній навколо гравітаційного колодязя Землі, - це земля, позначена точкою 1 (або L1) Лагранжа, що лежить безпосередньо між Сонцем і Землею, - і точкою 2 Лагранжа (L2) на протилежному боці Землі безпосередньо від Сонця .
Можливо, космічний корабель обертається навколо точки Лагранжа і переноситься навколо Сонця з дуже невеликими витратами енергії. Це тому, що ви по суті їдете на луковій хвилі Землі, коли вона обертається навколо Сонця - значить, ви переносите Сонце з тією ж орбітальною швидкістю, що і Земля (30 кілометрів на секунду), не потребуючи спалювання багато палива.
Також точки Лагранжа представляють точки з'єднання, щоб забезпечити низьку передачу енергії між різними планетарними орбітами. Як би кривизна простору-часу Сонячної системи створює гігантський скейтборд, можна відійти від L1 і слідувати траєкторією до Венери - або ви можете узбережжя по плоскому краю сили тяжіння Землі приблизно на 3 мільйони кілометрів до L2 і потім крокуйте по довгій звивистій стежці до L1 Марса. Тут ви можете знову відпочити, перш ніж можливо переїхати на Марс L2, а потім на Юпітер.
Математичний аналіз гравітаційних взаємодій між трьома-чотирма тілами (скажімо, вашим космічним апаратом, Землею та Сонцем - а потім додайте й Марс) - є складним і має певну схожість із теорією хаосу. Але такий аналіз може визначити взаємопов’язані шляхи прямо через Сонячну систему, які прихильники ІТН називають «трубами».
Принципи ITN були прийняті рядом місій космічних кораблів для економії палива. Для отримання японського зонда Едвард Белбруно запропонував низькомісячну місячну передачу Хітен на орбіту Місяця в 1991 році, незважаючи на те, що лише 10% пального потрібно для традиційної траєкторії введення місячних. Маневр був успішним, хоча час подорожі до Місяця становив п'ять місяців замість традиційних трьох днів. Місія NASA Genesis і SMART-1 ESA також вважають, що використовували траєкторії, схожі на ІТН з низькою енергією.
Тож збіднілі автостопи, можливо, ви все ще можете здійснити цю грандіозну подорож по планетах за допомогою ITN - але переконайтеся, що ви запакуєте рушник, це будедуже довга подорож.
(Рекомендоване читання: Ross, S.D. (2006) Міжпланетна транспортна мережа. Американський вчений 94(3), 230–237.)
