簡介
美國科學家構想的由環繞太陽系內行星並在它們之間蜿蜒前進的管道組成的“引力走廊”,它們能夠幫助飛船在太陽系內穿行,就像船隻利用洋流航行一樣。每一條管道均充當一個引力灣流,由行星與衛星間複雜的引力相互影響形成。太空高速路連線的地點被稱之為“拉格朗日點”,地心引力在這個點上相互抵消。據美國維吉尼亞理工學院的謝恩·羅斯教授說,太空引力高速路的目的是通過打造一條條在行星與衛星間蜿蜒前行的低能量通道,減少探索太陽系過程中使用的燃料。
原理
這些自由下落通道環繞天體在太空引力高速路中間穿行,在管道中行進的飛船不會向下墜落,而是沿著管道下落,就像在地球上一樣。每一條管道開始時均較為狹窄,隨著不斷蜿蜒前行,它們會變得越來越寬,同時也可能裂開。
這些軌道可以看成是與洋流類似的東西,但它們本質上卻是引力流。如果身在繞地球的一條暫泊軌道,其中一條管道會與你所在的軌道交叉,你需要足夠的燃料改變速度,而後進入一條新軌道,這條新軌道是免費的。
利用引力流在太空中穿行與利用行星或衛星引力產生的“彈弓效應”有所不同,後者是太空飛行中常用的一項技術,不會將你送入衛星的軌道。
技術發展
迄今為止,只有“起源”號飛船任務曾利用這種方式。“起源”號於2004年發射,任務是捕獲太陽風粒子並將其帶回地球。沿引力通道飛行允許這個探測器所攜帶的燃料減少10倍。但由於在降落過程中一個降落傘發生故障,“起源”號飛船任務最終以失敗告終。 這也是美國唯一的一個使用這項技術的太空任務。
羅斯在吉爾福德薩里大學舉行的英國科學節上表示,“引力走廊”對行星的衛星間飛行特別有用。他說:“一旦進入另一顆擁有自身引力管道的行星,你便可以利用這些管道探索行星的衛星。你可以在木星的衛星之間隨意穿行,此時的太空之旅基本上是免費的。你所需要的一切不過是少許用於改變方向的燃料。”
他指出,不足之處就是所需時間較長。在木星的衛星系統內穿行將歷時幾個月之久。衛星間穿行只需少許燃料,但行星間飛行卻要消耗相對較多的燃料。尋找地球與火星間一條免費引力管道需要數千年時間。