每一條管道均充當一個引力灣流,由行星與衛星間復雜的引力相互影響形成。正如電腦繪圖所展示的那樣,這些狀似意大利面條的通道環繞太陽系內行星并在它們之間蜿蜒前進。形象地說,這些通道形成了一條條“太空高速路”。' F+ Z, d! ^4 n# a" P
6 a9 g1 h& P; I; i“引力走廊”可以幫助飛船在太陽系內穿行,就像船只利用洋流航行一樣。目前,美國科學家正試圖對上圖中蜿蜒曲折的管道進行測繪,這些管道能夠減少太空飛行的成本。
7 G& G6 [7 [. g4 l太空高速路連接的地點被稱之為“拉格朗日點”,地心引力在這個點上相互抵消。美國弗吉尼亞理工學院的謝恩·羅斯教授表示:“基本上說,這一想法就是打造一條條在行星與衛星間蜿蜒前行的低能量通道,能夠減少探索太陽系過程中使用的燃料。這些位于太空中的自由下落通道環繞天體便在它們中間穿行。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。”
5 J2 z' X+ {1 \/ _& }* w- i羅斯表示:“我喜歡將它們看作與洋流類似的東西,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,而后進入一條新軌道,這條新軌道是免費的。”: h5 p- s% b4 x
他解釋說,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,后者是太空飛行中常用的一項技術。羅斯表示:“引力流與彈弓不同,后者不會將你送入衛星的軌道,而前者卻可以做到這一點。”
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迄今為止,只有一項美國太空任務曾利用這種方式,即“起源”號飛船任務。“起源”號于2004年發射,任務是捕獲太陽風粒子并將其帶回地球。沿引力通道飛行允許這個探測器所攜帶的燃料減少10倍。但由于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。
. e+ t, f2 V% N$ M6 |! S' H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于改變方向的燃料。”
; e% D6 r7 U+ |3 k. l4 S) z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。: g- D9 w7 L& X2 K4 ]& n# Q1 N
說完了太空高速路,我們再說一說哈勃。) n' U. m. C: m4 X; K- a' x: q
當地時間9月9日,美國宇航局對外公布了“哈勃”太空望遠鏡修復以后拍攝的第一批深空照片,這些也是“哈勃”迄今拍到的最清晰的宇宙照片。: L2 H* M: Y) n
美宇航局今年春天發射“亞特蘭蒂斯”號航天飛機對“哈勃”進行了維修,整個維修工程耗資 10億美元,宇航員在太空行走中安裝了兩臺新相機及其他設備,更換了出現故障的零部件。美宇航局此次公布的是10張星系和星云的最新照片,比“哈勃”第五次、也是最后一次大修前在同一位置拍攝的照片更清晰。有些照片上的星云散發著燦爛的光芒,對于一些人來說,這種神圣之光或許只有在天國才存在。其中一幅圖看上去像奇異的“宇宙蝴蝶”,但其實是距離地球并不太遙遠的“恒星搖籃”或星云。
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; _7 N# x+ c* s% d; m$ L* i( N“哈勃”望遠鏡探測項目高級科學家戴夫·萊克朗說,“蝴蝶照”展示了“哈勃”之前無法觀測到的細節,如看上去像蝴蝶翅膀一樣的氣體光環。據萊克朗介紹,這張照片及其他照片中的光亮其實是恒星釋放的熱氣和塵埃。從某種程度講,它就像是一個電燈泡,恒星是燈絲,全部的光亮則來自于恒星釋放的氣體。
6 I$ w/ q: d. _$ ?2 r萊克朗說,這些照片尤其是“蝴蝶照”不僅展現了科學的深奧之處,還激發了一種靈感:“我看到的是天地萬物的壯觀。”最令人驚嘆的照片涉及宇宙最為狂暴的一面:恒星的誕生和死亡。一張展示的是距地球7500光年遠的“恒星搖籃”船底座星云。, f! \' b. Q0 _" W
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圖片展示的是“史蒂芬五重奏”,也被稱之為“希克森緊密群92”,由“哈勃”的新照相機WFC3拍攝,是2009年5月維修任務結束后“哈勃”拍攝的第一組太空圖片之一。從名字我們不難猜出,“史蒂芬五重奏”由5個星系構成。: _& J- K$ Q7 a5 A1 E" q; f! E
5 |2 Z/ ~! Q0 x8 ^新修復的“哈勃”先進巡天照相機(以下簡稱ACS)將目光鎖定據地球近50億光年的星系團Abell 37,揭示了這個星系團錯綜復雜的細節。Abell 37是首批被天文學家用于觀測引力透鏡效應的星系團之一。; U! K4 V$ E* @ O6 E
4 P' i$ @* h5 ~" D4 E3 }, f2 R圖片展示的是棒旋星系NGC 6217,這是新修復的“哈勃”ACS照相機拍攝的第一張天體照片。 $ m. ^' _/ Z: a; [0 |
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船底座星云圖片。圖中展示的“創造之柱”由熾熱的氣體和塵埃構成,是孕育恒星的搖籃。 " V/ e2 N9 M" y2 ?" R! {+ ]! g. u+ J
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這張令人眼花繚亂的圖片展示的是球狀星團——歐米伽半人馬座星團。圖片中的恒星多達數千顆,處于不同的生命周期。歐米伽半人馬座星團內的大部分恒星呈黃白色,與我們的太陽類似,說明這些恒星正處于成年期,氫聚變較為活躍。隨著逐漸走向衰老,這些恒星首先變成溫度更低同時質量更大的橙色恒星,而后變成紅巨星并開始以驚人的速度剝離氣體。最終,隨著超熱核心內最后的氦熔化,消耗殆盡的恒星將呈亮藍色。5 {( `6 M: V' v/ k$ e& z- `
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地球的鄰居——木星。木星的體積相當于1317個地球。在可能與一顆彗星發生撞擊后,“哈勃”對撞擊區進行了拍攝。圖片底部的黑色“疤痕”便是由撞擊所致。 |