Kosmiczne autobahny pojawiają się i znikają. Obiekty, które się na nich znajdą, śmigają przez Układ Słoneczny aż miło

Przemieszczanie się obiektów w przestrzeni kosmicznej, zarówno naturalnych jak i tych stworzonych przez człowieka nie przypomina tego, z czym mamy na co dzień do czynienia na Ziemi. Silniki, ich moc i zapasy paliwa to jedno, grawitacja to drugie. Wiele sond wysyłanych z Ziemi oprócz własnych silników wykorzystuje bliskie przeloty w pobliżu masywnych obiektów, takich jak planety, aby nabrać prędkości lub też ją zmniejszyć. To właśnie z tego powodu sonda zmierzająca aktualnie do Merkurego musi po drodze dwukrotnie przelecieć w pobliżu Wenus i aż siedem razy w pobliżu Merkurego, zanim będzie w stanie wejść na orbitę wokół tej planety.

Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego znaleźli specjalne miejsca w przestrzeni międzyplanetarnej, w których można jeszcze szybciej przemieszczać się między planetami. Jeżeli uda się precyzyjnie ustalić gdzie i kiedy one powstają, to czas podróży sond kosmicznych w odległe rejony Układu Słonecznego może ulec istotnemu skróceniu.

Odkrycie wynika z analizy milionów orbit różnych małych ciał niebieskich Układu Słonecznego, takich jak planetoidy czy komety. Astronomowie zauważyli, że w pobliżu każdej planety pojawiają się i znikają swego rodzaju autostrady. Jeżeli na takiej autostradzie znajdzie się akurat jakaś planetoida, kometa czy w końcu sonda kosmiczna, to jej lot do innych planet zostanie znacząco skrócony.

Analiza trajektorii, po których poruszają się planetoidy wskazuje, że choć w większości przypadków obiekt tego typu może przemieścić się z okolic Jowisza w okolice Neptuna w czasie od kilkuset tysięcy do milionów lat, to jeżeli przypadkiem „skorzysta” z tymczasowej autostrady, to może pokonać tę drogę w zaledwie kilkadziesiąt lat. W trakcie modelowania ruchu cząstek w pobliżu gazowych olbrzymów okazało się, że części z nich udało się pokonać tę odległość (Jowisz-Neptun) w czasie krótszym niż 10 lat.

Powyższa grafika przedstawia łukowe struktury, które powstają i znikają wskutek interakcji grawitacyjnych między różnymi obiektami Układu Słonecznego. Wraz ze zmianą wzajemnego położenia poszczególnych planet takie łuki mogą łączyć się nawet w specjalne „autobahny”, które pojawiają się i znikają rozciągając się czasami od Pasa Planetoid, aż poza orbitę Neptuna.

Z takich autostrad często korzystają, chociażby komety z rodziny Jowisza, które kiedy trafią w odpowiednie miejsce ulegają wyrzuceniu jak z procy. Czasami przyspieszenie grawitacyjne spowodowane bliskim przelotem w pobliżu Jowisza, może całkowicie wyrzucić je z Układu Słonecznego w przestrzeń międzygwiezdną, gdzie za miliardy lat mogą wlecieć do innego układu planetarnego (tak jak do naszego układu wleciała planetoida `Oumuamua).

Nie wiadomo. Astronomowie zdołali ustalić mniej więcej kiedy i w jakich warunkach pojawiają się owe specjalne przestrzenie, w których można skorzystać z „turbodoładowania”. Niemniej jednak jak na razie skupiali się na gazowych olbrzymach. Teraz natomiast planują zabrać się za poszukiwanie podobnych struktur w otoczeniu Ziemi i Marsa. Do tego jednak potrzeba wielu obserwacji małych ciał kosmicznych przelatujących w otoczeniu tych planet.

Cała zabawa jest jednak opłacalna. Jeżeli uda się ustalić, w jaki sposób zachowują się takie kosmiczne autostrady w pobliżu Ziemi, będzie można wykorzystać je do skracania czasu podróży kosmicznych. To z kolei oznacza możliwość zabierania z Ziemi mniejszej ilości paliwa i większej liczby instrumentów naukowych. Zainteresowanych do sfinansowania takich badań nie powinno brakować. Pozostaje nam zatem trzymać za nich kciuki. Jeżeli uda się szybciej przemieszczać sondy do odległych gazowych i lodowych olbrzymów, to być może szybciej zobaczymy nowe sondy w pobliżu Urana i Neptuna - dwóch zdecydowanie bardzo zaniedbanych przez nas planet.