Het was met veel tamtam dat Elon Musk de plannen van SpaceX aankondigde om Mars te koloniseren met het interplanetaire transportsysteem.

Ik wou echt dat ze bij hun oorspronkelijke naam waren gebleven, de BFR, de grote fantastische raket, of zoiets.

Het probleem is dat het interplanetair transportsysteem veel te dicht bij een ander heel cool idee ligt, het interplanetair transportnetwerk, waarmee je bijna energievrij door het hele zonnestelsel kunt reizen. Ervan uitgaande dat je geen haast hebt.

Als je je voorstelt dat raketten opschieten naar verre bestemmingen, je stelt je waarschijnlijk voor dat je je raket op je bestemming richt, de stuwraketten afvuren totdat je er bent. Misschien omdraaien en weer vertragen om op de buitenaardse wereld te landen. Zo zou je met je auto kunnen rijden, of vlieg een vliegtuig om van hier naar daar te komen.

Maar als je een Kerbal Space Program hebt gespeeld, je weet dat het niet zo werkt in de ruimte. In plaats daarvan, het draait allemaal om banen en snelheid. Om van de planeet Aarde af te komen, u reist ongeveer 8 km/s of 28, 000 km/u zijwaarts.

Dus nu, je draait om de aarde, die om de zon draait. Als je naar Mars wilt, je hebt je baan verhoogd zodat deze overeenkomt met Mars. De absolute minimale energie die nodig is om die overdracht te maken, staat bekend als de Hohmann-overdrachtsbaan. Om naar Mars te gaan, je moet je stuwraketten afvuren tot je ongeveer 11,3 km/s gaat.

Dan ontsnap je aan de aantrekkingskracht van de aarde, volg een mooi gebogen traject, en het traject van Mars onderscheppen. Ervan uitgaande dat je alles goed hebt getimed, dat betekent dat je Mars onderschept en in een baan om de aarde gaat, of land op het oppervlak, of ontdek een portaal naar de hel dat is gegraven in een onderzoeksstation op Phobos.

Wil je meer energie verbruiken, doe Maar, dan ben je er sneller.

Maar het blijkt dat er een andere manier is om van planeet naar planeet te reizen in het zonnestelsel, met een fractie van de energie die u zou gebruiken met de traditionele Hohmann-overdracht, en dat is met behulp van Lagrange-punten.

We hebben een heel artikel geschreven over Lagrange-punten, maar hier is een snelle opfrissing. De Lagrange-punten zijn plaatsen in het zonnestelsel waar de zwaartekracht tussen twee objecten op vijf plaatsen in evenwicht is. Er zijn vijf Lagrange-punten met betrekking tot de aarde en de zon, en er zijn vijf Lagrange-punten met betrekking tot de aarde en de maan. En er zijn punten tussen de zon en Jupiter, enzovoort.

Drie van deze punten zijn instabiel. Stel je een rotsblok voor op de top van een berg. Het kost niet veel energie om het op zijn plaats te houden, maar het is gemakkelijk om het uit balans te brengen, zodat het naar beneden rolt.

Nutsvoorzieningen, stel je het hele zonnestelsel voor met al deze Lagrange-punten voor alle objecten die door zwaartekracht met elkaar in wisselwerking staan. Als planeten om de zon draaien, deze Lagrange-punten komen dicht bij elkaar en overlappen elkaar zelfs.

En als je de dingen goed timet, je kunt meerijden in één door de zwaartekracht uitgebalanceerd punt, en het afrollen van de zwaartekrachtheuvel in de greep van een andere planeet. Hang daar een beetje rond en spring dan in banen naar een andere planeet.

In feite, je kunt deze techniek gebruiken om het hele zonnestelsel te doorkruisen, van Mercurius tot Pluto en verder, alleen vertrouwend op de op elkaar inwerkende zwaartekracht van al deze werelden om je de snelheid te geven die je nodig hebt om de reis te maken.

Welkom bij het interplanetair transportnetwerk, of Interplanetaire Supersnelweg.

In tegenstelling tot een normale snelweg, Hoewel, de werkelijke vorm en richting die deze paden doorlopen verandert voortdurend, afhankelijk van de huidige configuratie van het zonnestelsel.

Als je denkt dat dit klinkt als sciencefiction, je zult blij zijn te horen dat ruimtevaartorganisaties al een versie van dit netwerk hebben gebruikt om serieuze wetenschappelijke onderzoeken uit te voeren.

NASA heeft de missie van de International Sun/Earth Explorer 3 aanzienlijk uitgebreid, met behulp van deze lage energieoverdrachten, het was in staat om zijn primaire missie uit te voeren en vervolgens een paar kometen te onderzoeken.

Het Japanse ruimtevaartuig Hiten zou naar de maan reizen, maar de raket kreeg niet genoeg snelheid om hem in de juiste baan om de aarde te brengen. Onderzoekers van het Jet Propulsion Laboratory van NASA berekenden een traject dat de Lagrange-punten gebruikte om het langzaam te laten bewegen en hoe dan ook naar de maan te gaan.

NASA's Genesis-missie gebruikte de techniek om deeltjes uit de zonnewind te vangen en terug naar de aarde te brengen.

Er zijn andere missies geweest om de techniek te gebruiken, en er zijn missies voorgesteld die deze techniek zouden kunnen gebruiken om alle manen van Jupiter of Saturnus volledig te verkennen, bijvoorbeeld. Reizen van maan naar maan wanneer de zwaartekrachtpunten op één lijn liggen.

Het klinkt allemaal te mooi om waar te zijn, dus hier is het nadeel. Het is langzaam. Werkelijk, pijnlijk langzaam.

Alsof het jaren en zelfs decennia kan duren om van wereld naar wereld te gaan.

Stel je voor in de verre toekomst, er zijn ruimtestations op de belangrijkste Lagrange-punten rond de planeten in het zonnestelsel. Misschien zijn het gigantische roterende ruimtestations, zoals in 2001, of misschien zijn het uitgeholde asteroïden of kometen die op hun plaats zijn gemanoeuvreerd.

Ze hangen rond op de Lagrange-punten en gebruiken minimale brandstof voor het houden van stations. Als je van de ene planeet naar de andere wilt reizen, je legt je ruimtevaartuig aan bij het ruimtestation, bijtanken, en wacht dan tot een van deze lage-energietrajecten zich opent.

Dan trap je gewoon weg van het Lagrange-punt, val in de zwaartekrachtbron van je bestemming, en je bent op weg.

In de verre toekomst, we zouden ruimtestations kunnen hebben op alle Lagrange-punten, en langzame veerboten die van wereld naar wereld gaan langs lage-energietrajecten, vracht van wereld naar wereld brengen. Of het meenemen van passagiers die de hogesnelheidstransfertechniek van Hohmann niet kunnen betalen.

Je kunt je de ruimtestations voorstellen die zijn uitgerust met krachtige lasers die de zonnezeilen van je schip vullen met de fotonen die nodig zijn om je naar de volgende bestemming te brengen. Maar dan, ik ben een zeeman, dus misschien romantiseer ik het te veel.

Hier is nog een, nog meer verbijsterend concept. Astronomen hebben waargenomen dat deze netwerken zich openen tussen op elkaar inwerkende sterrenstelsels. Wil je overstappen van de Melkweg naar Andromeda? Breng je ruimtevaartuig over een paar miljard jaar naar het galactische Lagrange-punt terwijl ze door elkaar heen gaan. Met heel weinig energie, je kunt je aansluiten bij de coole kinderen in Andromeda.