Не хватает топлива, но хорош в астрофизике? С помощью Межпланетной транспортной сети (ITN) можно совершить поездку по Солнечной системе менее чем за 30 алтайских долларов в день.
В основе ITN лежат маневры для гравитации и орбиты с низкой передачей энергии вокруг и между точками Лагранжа. Используя ITN, теоретически возможно совершить поездку по Солнечной системе с чрезвычайно экономичным использованием топлива, если у вас есть огромное терпение и вы не возражаете, выбирая часто обходной маршрут к месту назначения.
Если вы представляете всю солнечную систему как резиновый лист, искривленный гравитационными колодцами, то планеты - это просто небольшие впадины разной глубины, вдавленные в стороны всеобъемлющей гравитационной силы Солнца.
Что важно для этой истории, так это то, что края этих маленьких впадин почти плоские по отношению к крутым склонам, созданным Солнцем и планетами. На эти плоские края уходит намного меньше энергии, чем на восхождение по крутым склонам.
Плоский край, который присутствует вокруг гравитационного колодца Земли, является землей, отмеченной точкой 1 Лагранжа (или L1), лежащей непосредственно между Солнцем и Землей, и точкой 2 Лагранжа (L2) на противоположной стороне Земли непосредственно вдали от Солнца. ,
Для космического корабля возможно вращаться вокруг точки Лагранжа и переноситься вокруг Солнца с минимальными затратами энергии. Это потому, что вы, по сути, движетесь по носовой волне Земли, когда она вращается вокруг Солнца, - поэтому вы несете Солнце с той же орбитальной скоростью, что и Земля (30 километров в секунду), не сжигая при этом много топлива.
Также точки Лагранжа представляют собой точки соединения, чтобы обеспечить низкую передачу энергии между различными планетарными орбитами. Как будто искривление пространства-времени Солнечной системы создает гигантский парк скейтбордов, можно сойти с L1 и проследовать по траектории до Венеры - или вы можете пересечь плоскую границу гравитационного поля Земли примерно на 3 миллиона километров до L2 и затем шагните по длинному извилистому пути к L1 Марса. Здесь вы могли бы отдохнуть еще раз, прежде чем, возможно, перетаскивать на L2 Марса, а затем на Юпитер.
Математический анализ гравитационных взаимодействий между тремя или четырьмя телами (скажем, вашим космическим кораблем, Землей и Солнцем - а затем и Марсом - тоже) сложен и имеет некоторое сходство с теорией хаоса. Но такой анализ может определить взаимосвязанные пути прямо через Солнечную систему, которые сторонники ITN называют «трубами».
Принципы ITN были приняты рядом космических аппаратов для экономии топлива. Эдвард Бельбруно предложил лунный перенос с низкой энергией, чтобы получить японский зонд Hiten на лунную орбиту в 1991 году, несмотря на то, что она имела только 10% топлива, необходимого для традиционной транслунной траектории внедрения. Маневр прошел успешно, хотя время полета до Луны составляло пять месяцев вместо традиционных трех дней. Миссия NASA Genesis и ESA SMART-1 также используют низкоэнергетические ITN-подобные траектории.
Итак, обедневшие автостопщики, может быть, вы все еще можете провести этот грандиозный тур по планетам, используя ITN - но не забудьте взять с собой полотенце, это будеточень долгая поездка.
(Рекомендуемое чтение: Росс С.Д. (2006). Межпланетная транспортная сеть. Американский ученый 94(3), 230–237.)
