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能源有限问题阻断人类探索宇宙?科学家已经发现星际高速公路!

目前来说想实现一次星际旅行对人类来说最大的困难在于燃料,其重量占到了整个火箭的90%,既笨重又低效,这也阻止了我们向更远的地方发射探测器。然而如今科学家们发现了一条太空中的星际高速公路,只消耗很少的燃料就可以在太阳系中遨游!

想要在太阳系中探索,利用霍曼转移轨道是常见的做法。比如从地球到火星,发射火箭并加速,直到绕行地球的轨道与火星绕行太阳的轨道交叉,然后一旦经过火星附近,就可以让火箭减速进入火星,所有的加速减速都会消耗大量的燃料。

因此,在20世纪80年代,一些科学家试图寻找更好的方法,他们偶然间发现了星际高速公路,他的入口和出口是拉格朗日点,一个重力和旋转力平衡的特殊区域。如果将一艘宇宙飞船停在拉格朗日点,那么它将相对于绕行天体静止。

每个稳定轨道有5个拉格朗日点,地球附近的月亮,太阳附近的地球,土星附近的每个卫星,你都可以命名,所以它们无处不在。在整个太阳系中创造出不断变化的引力丘陵和山谷景观。换句话说,太阳系中重力的分布会随着时间的推移而变化,偶尔在太空中一些引力山丘彼此靠近甚至重叠时,太空旅行可以变得非常有效,可以轻松的从一个轨道切换到另一个轨道。

这意味着,从地球到火星再到木星以及更远的地方,几乎不需要燃料,这就是高速公路背后的理念,连接多个拉格朗日点,让探测器可以在轨道之间旅行无需燃料。但是这条高速公路也并不适用于每个任务,因为拉格朗日点有时需要数年甚至数千年才能出现重叠,而用于发射它可以在探测器则是一个不错的主意,它可以在一段时间内收集数据并等待良好的时机,然后飞向下一个目标继续收集数据。

这艘飞船几乎可以无限期地漫游太阳系,探索发生的任何事情,与人类目前的做法相比,这将是一种非常不同的太空探索,但它也可能是未来执行长期任务的最有希望的选择。

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