Kort på brændstof, men god til astrofysik? Det er muligt at turnere i solsystemet til mindre end 30 altairiske dollars om dagen ved hjælp af det interplanetære transportnet (ITN).
ITN er baseret på gravitation assist manøvrer og lav energioverførselsbaner omkring og mellem Lagrange punkter. Ved hjælp af ITN er det teoretisk muligt at turnere i solsystemet med en overordentlig økonomisk brug af brændstof, så længe du har en overflod af tålmodighed og ikke har noget imod at tage en ofte kørebane til din destination.
Hvis du forestiller dig hele solsystemet som et gummiplade, som er fordrejet af tyngdekraftsbrønde, er planeterne virkelig kun små fordybelser af forskellige dybder, der presses ind i siderne af Solens overordnede tyngdekraften.
Det, der er vigtigt for denne historie, er, at kanterne på disse små fordybelser er næsten flade i forhold til de ellers stejle skråninger skabt af Solen og planeterne. Det tager meget mindre energi at bevæge sig rundt på disse flade kanter, end det prøver at klatre lige op ad de stejle skråninger.
Den flade kant, der er til stede omkring Jordens tyngdekraftbrønd, er land markeret med Lagrange punkt 1 (eller L1), der ligger direkte mellem Solen og Jorden - og Lagrange punkt 2 (L2) på den modsatte side af Jorden direkte væk fra Solen .
Det er muligt for et rumfartøj at bane om et Lagrange-punkt og blive transporteret rundt om solen med meget lidt energiudgifter. Det skyldes, at du i det væsentlige kører på bovbølgen på Jorden, når den kredser om solen - så du bæres solen med samme banehastighed som Jorden (30 kilometer i sekundet) uden at skulle brænde meget brændstof i processen.
Lagrange-punkterne repræsenterer også knudepunkter for at muliggøre lav energioverførsel mellem forskellige planetbaner. Som om solsystemets rumtidskrumning skaber en gigantisk skateboardpark, er det muligt at gå af L1 og følge en bane ned til Venus - eller du kan kyst over den flade kant af Jordens tyngdekraft godt i ca. 3 millioner kilometer til L2 og derefter gå af på en lang svinget sti til L1 af Mars. Her kan du muligvis hvile igen, før du måske rykker over til Mars 'L2 og derefter videre til Jupiter.
Matematisk analyse af gravitationsinteraktioner mellem tre eller fire kroppe (f.eks. Dit rumfartøj, Jorden og solen - og tilføj derefter også Mars) - er kompleks og har nogle ligheder med kaosteori. Men en sådan analyse kan identificere sammenkoblede veje lige over solsystemet, som ITN-fortalere refererer til som 'rør'.
ITN-principper er blevet vedtaget af en række rumfartøjsopgaver for at spare på brændstof. Edward Belbruno foreslog en månenoverførsel med lav energi for at få den japanske sonde Hiten ind i månens bane i 1991 på trods af at den kun havde 10% af det brændstof, der kræves til en traditionel trans-månens indsættelsesbane. Manøvren var vellykket, skønt rejsetiden til Månen var fem måneder i stedet for de traditionelle tre dage. NASAs Genesis-mission og ESAs SMART-1 anses også for at have brugt ITN-lignende bane med lav energi.
Så fattige hitchhikers, måske kan du stadig have den storslåede rundvisning på planeter ved at bruge ITN - men sørg for at pakke et håndklæde, det vil være enmeget lang rejse.
(Anbefalet læsning: Ross, S.D. (2006) Det interplanetære transportnetværk. Amerikansk videnskabsmand 94(3), 230–237.)
