Αστροφυσική, Διάστημα

Γιατί οι μελλοντικοί αστροναύτες μπορούν να σταλούν στις ‘βαρυτικές οπές’

Με τις αμφιβολίες να υπάρχουν σχετικά με τη σκοπιμότητα της επιστροφής μας στο φεγγάρι ή το κατευθείαν ταξίδι στον Άρη, μας προέκυψε μια άλλη επιλογή για τα επόμενα βήματά μας στο διάστημα: κάποια σημεία χωρίς βαρύτητα που ονομάζονται σημεία Lagrange και τα οποία βρίσκονται τουλάχιστον 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα μακριά

Print Friendly, PDF & Email
Share

Με τις αμφιβολίες να υπάρχουν σχετικά με τη σκοπιμότητα της επιστροφής μας στο φεγγάρι ή το κατευθείαν ταξίδι  στον Άρη, μας προέκυψε μια άλλη επιλογή για τα επόμενα βήματά μας στο διάστημα: κάποια σημεία χωρίς βαρύτητα που ονομάζονται σημεία Lagrange  και τα οποία βρίσκονται τουλάχιστον 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα μακριά.

Μια ειδική ομάδα, που δημιουργήθηκε από τον Λευκό Οίκο, είναι επιφορτισμένη με την αναθεώρηση των σχεδίων επανδρωμένων διαστημικών πτήσεων της NASA του προγράμματος  "Βαθύ Διάστημα" και η έκθεση της αναμένεται σύντομα. Αλλά γιατί να στείλουμε ανθρώπους στο άδειο διάστημα;

Σε ορισμένα σημεία στο διάστημα που ονομάζονται σημεία Lagrange, η βαρύτητα των δύο αντικειμένων (Ήλιου και Γης) ακυρώνεται, επιτρέποντας έτσι σε αντικείμενα – όπως τα τηλεσκόπια – να παραμείνουν ‘σταθμευμένα’ εκεί πάνω με λίγη προσπάθεια.

Επειδή αυτά τα σημεία είναι μακριά από τον καυτό Ήλιο και τη Γη, είναι χρήσιμα καταφύγια για τα εξαιρετικά ψυχρά τηλεσκόπια που μετρούν διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο βαθύ διάστημα.

Για παράδειγμα το διαστημικό παρατηρητήριο Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP), το οποίο μετρά την ακτινοβολία που έμεινε από το Big Bang, ζει σε ένα σημείο που ονομάζεται Lagrange L2 πάνω από 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα μακριά μας. Ο διάδοχος του διαστημικού τηλεσκόπιου Hubble, το James Webb Space Telescope, θα αποσταλεί στο σημείο, που βρίσκεται σε ευθεία με τον ήλιο και τη Γη.

Επισκευή τηλεσκοπίου

"Αν κοιτάξετε τον κατάλογο των μελλοντικών διαστημικών τηλεσκοπίων, σχεδόν όλα πρόκειται να πάνε στο σημείο L2," λέει ο Dan Lester του Πανεπιστημίου του Τέξας, ο οποίος μίλησε για τις διαστημικές πτήσεις στην επιτροπή αναθεώρησης τους. "Πρόκειται να γίνει ένα πολυάσχολο μέρος εκεί έξω."

Αλλά τι θα κάνουν οι άνθρωποι εκεί πάνω; Ένα χρήσιμο έργο είναι η επισκευή και η αναβάθμιση του νέου τηλεσκόπιου, όπως έχουν κάνει οι αστροναύτες πέντε φορές με το Χαμπλ.

"Το Hubble είναι ίσως το πιο παραγωγικό επιστημονικό εργαλείο που αναπτύχθηκε ποτέ στην ιστορία της επιστήμης, και σε μεγάλο βαθμό αυτό οφείλεται επειδή κάθε τέσσερα ή πέντε χρόνια, αλλάζουμε τα παλαιά μέσα … και τα αντικαθιστούμε με ολοκαίνουργια που απευθύνονται σε διαφορετικά ζητήματα και είναι η τελευταία λέξη της τεχνολογίας," λέει ο Dan Lester. "Αν θέλουμε να έχουμε ανθρώπους που να δουλεύουν με αυτά τα νέα τηλεσκόπια, πρέπει πραγματικά να σκεφτούμε τα σημεία Lagrange."

Λεωφόροι του ηλιακού συστήματος

Οι αστροναύτες δεν πρέπει να πάνε τόσο μακριά όσο είναι το L2 του συστήματος Ήλιου και Γης για να είναι χρήσιμοι. Τα σημεία Lagrange υπάρχουν και στο σύστημα Γης-Σελήνης, καθώς και σε κάθε άλλον πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα.

Μάλιστα θέλουμε εκπληκτικά λίγη ενέργεια για να ταξιδεύουνε μεταξύ των σημείων αυτών. Κι αυτό συμβαίνει γιατί αντικείμενα όπως είναι ο ήλιος και οι πλανήτες έχουν πεδία βαρύτητας που μοιάζουν με τα βουνά και τους λόφους, αλλά τα σημεία Lagrange είναι όλα βαρυτικές πεδιάδες. Μόλις τεθούν στο σωστό δρόμο, τα διαστημόπλοιο μπορεί να κινηθούν κατά μήκος των βαρυτικών γραμμών του διαστήματος ανάμεσα σε αυτές τις πεδιάδες, σαν να ταξιδεύουν σε μια διαπλανητική λεωφόρο.

Περιοχή στάθμευσης

Στο μέλλον οι αστροναύτες θα μπορούσαν να επισκευάσουν τηλεσκόπια σε μια περιοχή ανασυγκρότησης στο πλησιέστερο σημείο Lagrange Γης και Σελήνης αλλά και να τα στείλουν πίσω στο σημείο L2 (Ήλιου – Γης) όταν τελειώσουν την επισκευή. Θα μπορούσαν επίσης να συγκεντρώσουν μεγάλα τηλεσκόπια ή διαστημόπλοια στην περιοχή ανασυγκρότησης και στη συνέχεια να τα στείλουν εκεί έξω για μακρύτερους προορισμούς.

"Όταν στέλνετε ανθρώπους για να επιδιορθώσουν ένα τηλεσκόπιο, η χώρα μας πάει πολύ πιο πάνω από μια απλή επισκευή. Υπάρχει ενθουσιασμός, υπερηφάνεια, ευκαιρία για να επιδείξουμε τις ικανότητες μας στο διάστημα”, λέει.

Νηπιακά βήματα

Άλλοι όμως βλέπουν τα σημεία Lagrange να αποτελούν το εφαλτήριο για το δρόμο προς τον Άρη.

"Είναι ένα βολικό σταυροδρόμι για εκεί που θέλουμε να επισκεφθούμε”, αναφέρει ο Lou Friedman, ιδρυτής και εκτελεστικός διευθυντής της Planetary Society, μιας ομάδας που υποστηρίζει την αποστολή αστροναυτών στον Άρη.

"Ο τόπος που όλοι θέλουμε να πάμε είναι ο Άρης. Παγαίνοντας για τον διαπλανητικό χώρο, τα σημεία Lagrange είναι σήμερα το πλησιέστερο ορόσημο για τη Γη, ακόμα πιο πέρα από το φεγγάρι," δήλωσε ο Φρίντμαν.

Το ταξίδι για το σημείο L2 θα διαρκέσει περίπου ένα μήνα και οι επικοινωνίες από και προς τη Γη, θα χρειάζονται περίπου τέσσερα δευτερόλεπτα, ενώ ένα ταξίδι στον Άρη θα διαρκέσει τουλάχιστον έξι μήνες και αυτό θα συνεπάγεται καθυστερήσεις στις επικοινωνίες περίπου 20 λεπτά.

Η NASA θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μια αποστολή στο σημείο Lagrange για να δοκιμάσει τις τεχνολογίες που απαιτούνται για ένα ταξίδι στον Άρη – όπως τα συστήματα υποστήριξης της ζωής και τους τρόπους για να προστατεύσει τους αστροναύτες από τις επιβλαβείς ακτινοβολίες – ενώ θα παραμένουν σε εύκολη επαφή με τη Γη.

Αυτό δεν είναι ακόμα τόσο δραματικό όπως τα απευθείας ταξίδι στον Άρη, εξηγεί ο Friedman, αλλά λέει πως τα νηπιακά βήματα έχουν αξία. "Το πρόγραμμα Gemini που ήταν προπομπός για τα σκάφη Απόλλων στο φεγγάρι δεν πήγαν πουθενά εκτός από μια χαμηλή γήινη τροχιά… αλλά είναι σε όλους κατανοητό ότι κάθε βήμα που έγινε τότε ήταν στο δρόμο για το φεγγάρι”, λέει.

"Βλέπω πως θα μπορούσαμε να πάμε στο σημείο Lagrange με τον ίδιο τρόπο. Σε κάθε βήμα θα οικοδομήσουμε την ικανότητά μας για να προχωρήσουμε περαιτέρω."

Πηγή: New Scientist

Σχετικά άρθρα

1. Σημεία ισορροπίας Lagrange

2. Μήπως τα κενά στην βαρύτητα παρέχουν καταφύγιο σε πλανητικούς δολοφόνους

Print Friendly, PDF & Email

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share