每一條管道均充當(dāng)一個(gè)引力灣流,由行星與衛(wèi)星間復(fù)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(huán)繞太陽(yáng)系內(nèi)行星并在它們之間蜿蜒前進(jìn)。形象地說(shuō),這些通道形成了一條條“太空高速路”。& R @) q* h+ D- i6 l/ `; _
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“引力走廊”可以幫助飛船在太陽(yáng)系內(nèi)穿行,就像船只利用洋流航行一樣。目前,美國(guó)科學(xué)家正試圖對(duì)上圖中蜿蜒曲折的管道進(jìn)行測(cè)繪,這些管道能夠減少太空飛行的成本。$ ?2 o) Z1 G5 b
太空高速路連接的地點(diǎn)被稱(chēng)之為“拉格朗日點(diǎn)”,地心引力在這個(gè)點(diǎn)上相互抵消。美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院的謝恩·羅斯教授表示:“基本上說(shuō),這一想法就是打造一條條在行星與衛(wèi)星間蜿蜒前行的低能量通道,能夠減少探索太陽(yáng)系過(guò)程中使用的燃料。這些位于太空中的自由下落通道環(huán)繞天體便在它們中間穿行。在管道中行進(jìn)的飛船不會(huì)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(kāi)始時(shí)均較為狹窄,隨著不斷蜿蜒前行,它們會(huì)變得越來(lái)越寬,同時(shí)也可能裂開(kāi)。”
) V4 A. M3 ^0 Q, R羅斯表示:“我喜歡將它們看作與洋流類(lèi)似的東西,但它們本質(zhì)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(huì)與你所在的軌道交叉,你需要足夠的燃料改變速度,而后進(jìn)入一條新軌道,這條新軌道是免費(fèi)的。”: `$ G1 Z0 P' n% T- H) Z7 }: o$ N
他解釋說(shuō),利用引力流在太空中穿行與利用行星或衛(wèi)星引力產(chǎn)生的“彈弓效應(yīng)”有所不同,后者是太空飛行中常用的一項(xiàng)技術(shù)。羅斯表示:“引力流與彈弓不同,后者不會(huì)將你送入衛(wèi)星的軌道,而前者卻可以做到這一點(diǎn)。”
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% b6 ` _# F/ y# s$ F+ O0 a迄今為止,只有一項(xiàng)美國(guó)太空任務(wù)曾利用這種方式,即“起源”號(hào)飛船任務(wù)。“起源”號(hào)于2004年發(fā)射,任務(wù)是捕獲太陽(yáng)風(fēng)粒子并將其帶回地球。沿引力通道飛行允許這個(gè)探測(cè)器所攜帶的燃料減少10倍。但由于在降落過(guò)程中一個(gè)降落傘發(fā)生故障,“起源”號(hào)飛船任務(wù)最終以失敗告終。* ~. \/ @/ ~& r7 q1 _8 T
羅斯在吉爾福德薩里大學(xué)舉行的英國(guó)科學(xué)節(jié)上表示,“引力走廊”對(duì)行星的衛(wèi)星間飛行特別有用。他說(shuō):“一旦進(jìn)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(wèi)星。你可以在木星的衛(wèi)星之間隨意穿行,此時(shí)的太空之旅基本上是免費(fèi)的。你所需要的一切不過(guò)是少許用于改變方向的燃料。”+ i8 a4 w/ A- L" C) X/ t
他指出,不足之處就是所需時(shí)間較長(zhǎng)。在木星的衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)穿行將歷時(shí)幾個(gè)月之久。衛(wèi)星間穿行只需少許燃料,但行星間飛行卻要消耗相對(duì)較多的燃料。尋找地球與火星間一條免費(fèi)引力管道需要數(shù)千年時(shí)間。/ |9 ?' [: M* a
說(shuō)完了太空高速路,我們?cè)僬f(shuō)一說(shuō)哈勃。
/ J* ?) g) f' f5 v6 Z) Z當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月9日,美國(guó)宇航局對(duì)外公布了“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡修復(fù)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。. N$ n' i; q) h. h4 d! A- R& _* q
美宇航局今年春天發(fā)射“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)對(duì)“哈勃”進(jìn)行了維修,整個(gè)維修工程耗資 10億美元,宇航員在太空行走中安裝了兩臺(tái)新相機(jī)及其他設(shè)備,更換了出現(xiàn)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(fā)著燦爛的光芒,對(duì)于一些人來(lái)說(shuō),這種神圣之光或許只有在天國(guó)才存在。其中一幅圖看上去像奇異的“宇宙蝴蝶”,但其實(shí)是距離地球并不太遙遠(yuǎn)的“恒星搖籃”或星云。
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“哈勃”望遠(yuǎn)鏡探測(cè)項(xiàng)目高級(jí)科學(xué)家戴夫·萊克朗說(shuō),“蝴蝶照”展示了“哈勃”之前無(wú)法觀測(cè)到的細(xì)節(jié),如看上去像蝴蝶翅膀一樣的氣體光環(huán)。據(jù)萊克朗介紹,這張照片及其他照片中的光亮其實(shí)是恒星釋放的熱氣和塵埃。從某種程度講,它就像是一個(gè)電燈泡,恒星是燈絲,全部的光亮則來(lái)自于恒星釋放的氣體。& }! s* N R6 x3 a
萊克朗說(shuō),這些照片尤其是“蝴蝶照”不僅展現(xiàn)了科學(xué)的深?yuàn)W之處,還激發(fā)了一種靈感:“我看到的是天地萬(wàn)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(yuǎn)的“恒星搖籃”船底座星云。" N e9 {1 j5 f( G
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圖片展示的是“史蒂芬五重奏”,也被稱(chēng)之為“希克森緊密群92”,由“哈勃”的新照相機(jī)WFC3拍攝,是2009年5月維修任務(wù)結(jié)束后“哈勃”拍攝的第一組太空?qǐng)D片之一。從名字我們不難猜出,“史蒂芬五重奏”由5個(gè)星系構(gòu)成。
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, o* L* ?; D* B9 Q* X新修復(fù)的“哈勃”先進(jìn)巡天照相機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ACS)將目光鎖定據(jù)地球近50億光年的星系團(tuán)Abell 37,揭示了這個(gè)星系團(tuán)錯(cuò)綜復(fù)雜的細(xì)節(jié)。Abell 37是首批被天文學(xué)家用于觀測(cè)引力透鏡效應(yīng)的星系團(tuán)之一。2 n! y% P& j @
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圖片展示的是棒旋星系NGC 6217,這是新修復(fù)的“哈勃”ACS照相機(jī)拍攝的第一張?zhí)祗w照片。
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& F! m1 O- N# `5 {( j船底座星云圖片。圖中展示的“創(chuàng)造之柱”由熾熱的氣體和塵埃構(gòu)成,是孕育恒星的搖籃。 6 _: G- `* x. {# H: b: E& n
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這張令人眼花繚亂的圖片展示的是球狀星團(tuán)——?dú)W米伽半人馬座星團(tuán)。圖片中的恒星多達(dá)數(shù)千顆,處于不同的生命周期。歐米伽半人馬座星團(tuán)內(nèi)的大部分恒星呈黃白色,與我們的太陽(yáng)類(lèi)似,說(shuō)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(shí)質(zhì)量更大的橙色恒星,而后變成紅巨星并開(kāi)始以驚人的速度剝離氣體。最終,隨著超熱核心內(nèi)最后的氦熔化,消耗殆盡的恒星將呈亮藍(lán)色。
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" @* E5 Y y7 i& k& c4 }# B地球的鄰居——木星。木星的體積相當(dāng)于1317個(gè)地球。在可能與一顆彗星發(fā)生撞擊后,“哈勃”對(duì)撞擊區(qū)進(jìn)行了拍攝。圖片底部的黑色“疤痕”便是由撞擊所致。 |