Foi com grande alarde que Elon Musk anunciou os planos da SpaceX de colonizar Marte com o Sistema de Transporte Interplanetário.

Eu realmente gostaria que eles mantivessem seu nome original, o BFR, o Grande Foguete Fabuloso, ou algo assim.

O problema é que Sistema de Transporte Interplanetário é um nome muito próximo de outra ideia muito legal, a Rede de Transporte Interplanetário, o que lhe dá uma maneira quase sem energia de viajar por todo o sistema solar. Supondo que você não esteja com pressa.

Quando você imagina foguetes disparando para destinos distantes, você provavelmente imagina apontando seu foguete para o seu destino, disparar os propulsores até chegar lá. Talvez dando meia-volta e diminuindo a velocidade novamente para pousar no mundo estranho. É como você dirige seu carro, ou pilotar um avião para ir daqui para lá.

Mas se você jogou qualquer Kerbal Space Program, você sabe que não é assim que funciona no espaço. Em vez de, é tudo sobre órbitas e velocidade. Para sair do planeta Terra, você deve estar viajando cerca de 8 km / s ou 28, 000 km / h lateralmente.

Então agora, você está orbitando a Terra, que está orbitando o sol. Se você quiser chegar a Marte, você elevou sua órbita para que corresponda a Marte. A energia mínima absoluta necessária para fazer essa transferência é conhecida como órbita de transferência de Hohmann. Para chegar a Marte, você precisa disparar seus propulsores até cerca de 11,3 km / s.

Então você escapa da atração da Terra, siga uma bela trajetória curva, e interceptar a trajetória de Marte. Supondo que você cronometrou tudo certo, isso significa que você intercepta Marte e entra em órbita, ou pousar em sua superfície, ou descobrir um portal para o inferno escavado em uma estação de pesquisa em Fobos.

Se você quiser gastar mais energia, vá em frente, você chegará lá mais rápido.

Mas acontece que há outra maneira de viajar de planeta em planeta no sistema solar, usando uma fração da energia que você usaria com a transferência Hohmann tradicional, e isso está usando pontos de Lagrange.

Fizemos um artigo inteiro sobre os pontos de Lagrange, mas aqui está uma atualização rápida. Os pontos de Lagrange são lugares no sistema solar onde a gravidade entre dois objetos se equilibra em cinco lugares. Existem cinco pontos de Lagrange relacionados à Terra e ao sol, e há cinco pontos de Lagrange relacionados à Terra e à lua. E há pontos entre o sol e Júpiter, etc.

Três desses pontos são instáveis. Imagine uma pedra no topo de uma montanha. Não é preciso muita energia para mantê-lo no lugar, mas é fácil desequilibrá-lo e então ele começa a rolar.

Agora, imagine todo o sistema solar com todos esses pontos de Lagrange para todos os objetos gravitacionalmente interagindo uns com os outros. À medida que os planetas giram em torno do sol, esses pontos de Lagrange ficam próximos uns dos outros e até mesmo se sobrepõem.

E se você no tempo certo, você pode cavalgar em um ponto gravitacionalmente equilibrado, e a descida da colina gravitacional para o alcance de um planeta diferente. Espere um pouco e então pule as órbitas para outro planeta.

Na verdade, você pode usar esta técnica para percorrer todo o sistema solar, de Mercúrio a Plutão e além, contando apenas com a interação da gravidade de todos esses mundos para fornecer a velocidade de que você precisa para fazer a viagem.

Bem-vindo à Rede de Transporte Interplanetário, ou Superestrada Interplanetária.

Ao contrário de uma rodovia normal, no entanto, a forma e a direção reais que esses caminhos tomam muda o tempo todo, dependendo da configuração atual do sistema solar.

Se você acha que isso soa como ficção científica, você ficará feliz em saber que as agências espaciais já usaram uma versão dessa rede para fazer ciência séria.

A NASA estendeu muito a missão do International Sun / Earth Explorer 3, usando essas transferências de baixa energia, ele foi capaz de realizar sua missão principal e, em seguida, investigar alguns cometas.

A espaçonave Hiten japonesa deveria viajar para a lua, mas seu foguete não conseguiu velocidade suficiente para colocá-lo na órbita certa. Pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA calcularam uma trajetória que usou os pontos de Lagrange para ajudá-lo a se mover lentamente e chegar à lua de qualquer maneira.

A missão Genesis da NASA usou a técnica para capturar partículas do vento solar e trazê-las de volta à Terra.

Houve outras missões para usar a técnica, e foram propostas missões que podem explorar esta técnica para explorar totalmente todas as luas de Júpiter ou Saturno, por exemplo. Viajar de lua em lua quando os pontos de gravidade se alinham.

Parece bom demais para ser verdade, então aqui está a desvantagem. É lento. Mesmo, dolorosamente lento.

Como se pudesse levar anos e até décadas para se mover de um mundo para outro.

Imagine em um futuro distante, existem estações espaciais posicionadas nos principais pontos de Lagrange ao redor dos planetas do sistema solar. Talvez sejam gigantescas estações espaciais giratórias, como em 2001, ou talvez sejam asteróides ocos ou cometas que foram colocados no lugar.

Eles ficam nos pontos de Lagrange usando o mínimo de combustível para manter a estação. Se você quiser viajar de um planeta para outro, você atraca sua espaçonave na estação espacial, reabastecer, e então esperar que uma dessas trajetórias de baixa energia se abra.

Então você apenas chuta para longe do ponto Lagrange, cair no poço gravitacional de seu destino, e você está no seu caminho.

Em um futuro distante, poderíamos ter estações espaciais em todos os pontos de Lagrange, e balsas lentas que se movem de um mundo a outro ao longo de trajetórias de baixa energia, trazendo carga de mundo para mundo. Ou levar passageiros que não podem pagar a técnica de transferência Hohmann de alta velocidade.

Você pode imaginar as estações espaciais equipadas com poderosos lasers que enchem as velas solares de sua nave com os fótons necessários para levá-lo ao próximo destino. Mas então, Sou marinheiro, então talvez eu esteja romantizando isso demais.

Aqui está outro, conceito ainda mais alucinante. Astrônomos observaram que essas redes se abrem entre galáxias em interação. Quer se transferir da Via Láctea para Andrômeda? Basta levar sua espaçonave ao ponto galáctico de Lagrange em alguns bilhões de anos, à medida que eles passam um através do outro. Com muito pouca energia, você poderá se juntar às crianças legais em Andromeda.