在太空中前往其他行星顯然需要很長(zhǎng)時(shí)間,這意味著科學(xué)家可能需要數(shù)年時(shí)間才能得到研究結(jié)果。然而實(shí)際上,未來(lái)執(zhí)行太空任務(wù)時(shí),可能不會(huì)像我們想象的那樣耗費(fèi)時(shí)間。
最近,由美國(guó)和塞爾維亞天文學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在太陽(yáng)系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)太空 “高速公路”網(wǎng)絡(luò),可以讓探測(cè)器和其他航天器以更快的速度穿越太陽(yáng)系,大大縮短太空旅行的時(shí)間。
舉例來(lái)說(shuō),這些路線可以讓木星附近的小行星或彗星用不到 10 年的時(shí)間到達(dá)海王星,在 100 年內(nèi)走完海王星到太陽(yáng)距離的 3 倍。從理論上講,宇宙飛船會(huì)以相對(duì)較快的速度到達(dá)太陽(yáng)系的邊緣。
通過(guò)研究這些 “高速公路”的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),貝爾格萊德天文臺(tái)的娜塔莎 · 托德羅維奇博士(Nata?a Todorovi?)及其同事們觀察到,在空間流形的結(jié)構(gòu)中,有個(gè)拱形網(wǎng)絡(luò),它橫跨從小行星帶到天王星乃至更遠(yuǎn)太空的區(qū)域。
天文學(xué)家將其稱為 “?天體高速公路”,他們通過(guò)計(jì)算 “數(shù)百萬(wàn)”太陽(yáng)系軌道如何適應(yīng)這些拱形結(jié)構(gòu)找到了它。這條 “高速公路”可以用幾十年的時(shí)間引導(dǎo)物體穿過(guò)太陽(yáng)系,大大短于以往所預(yù)計(jì)的數(shù)十萬(wàn)年乃至數(shù)百萬(wàn)年。
最顯眼的拱形結(jié)構(gòu)與木星及其施加的強(qiáng)大引力有關(guān)。木星家族彗星 (軌道周期為 20 年的彗星)以及被稱為半人馬 (Centaur)的太陽(yáng)系小型天體的數(shù)量受到這樣多方面的控制。其中有些天體最終將與木星相撞,或者從太陽(yáng)系拋出。
天文學(xué)家解釋說(shuō):“木星能夠在十年內(nèi)進(jìn)行這種超速的大規(guī)模運(yùn)輸,并不感到驚訝,因?yàn)樵S多太空任務(wù)都借助了木星輔助的運(yùn)輸能力,旅行者 1 號(hào)和旅行者 2 號(hào)就是兩個(gè)例子。”天體動(dòng)力學(xué)家也很清楚,重力輔助可以通過(guò)多種形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,它們對(duì)自然天體的廣泛影響在很大程度上被低估了,并且還沒(méi)有得到驗(yàn)證。
這種方法可以大大縮短訪問(wèn)太陽(yáng)系外部區(qū)域所需的時(shí)間,還可能通過(guò)減少前進(jìn)所需的能量來(lái)帶來(lái)更高效的旅行。此外,這些發(fā)現(xiàn)也可以幫助天文學(xué)家更好地了解和監(jiān)測(cè)地球附近的天體,以及它們可能如何與地球相撞,從而幫助我們更好地為可能發(fā)生的大規(guī)模撞擊做好準(zhǔn)備。
不過(guò),我們可能不會(huì)很快就訪問(wèn)太陽(yáng)系最遙遠(yuǎn)的地方,但這可以幫助人類探索宇宙鄰居,無(wú)需在太空旅行中浪費(fèi)幾年的時(shí)間。
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