Lực hấp dẫn của các hành tinh đã được sử dụng như thế nào để tăng tốc các tàu thăm dò không gian?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 12 – Arkady Leokum

Có một điều hiển nhiên là, trong khi tàu thăm dò tăng thêm vận tốc khi nó tiến gần tới một hành tinh khổng lồ như sao Mộc, nó sẽ mất tất cả khi nó ra đi, chẳng tạo ra lợi ích thuần nào. Đó là điều mà một vài chuyên gia hàng đầu thế giới về du hành không gian nói với cậu sinh viên hai mươi mấy tuổi Gary Flandro, khi anh đưa ra ý tưởng “súng bắn đá trọng trường” vào giữa những năm 1960. Khi anh cô đọng nó trong cuốn Các hành tinh phía sau: Khám phá không gian bên ngoài hệ mặt trời (Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System) của Mark Littmann (Wiley, 1990), các chuyên gia đã quên mất rằng các hành tinh chuyển động quanh mặt trời. Mưu mẹo của súng bắn đá này nằm trong việc tiến tới sao Thổ từ phía sau (tức là tàu phải hướng tới một điểm trên quỹ đạo của sao Thổ mà trước đó sao Thổ vừa đi qua), do đó trọng lực của sao Thổ sẽ kéo tàu thăm dò vào và ép tàu phải đi theo nó quanh mặt trời. Tàu thăm dò sẽ được tăng tốc do sức kéo của trọng lực sao Thổ và bắt kịp chuyển động của sao Thổ quanh mặt trời. Khi tàu vượt qua và rời xa sao Thổ, tiến về phía ngoại vi của hệ mặt trời, tàu sẽ bị làm chậm lại bởi trọng lực của hành tinh này nhưng nó vẫn còn lại phần năng lượng mà nó trích ra được từ chuyển động của sao Thổ xung quanh mặt trời và phóng vù tới địa điểm kế tiếp của nó. Ý tưởng này quá tuyệt vời đến nỗi tiến sĩ Flandro đã có thể nhanh chóng thuyết phục được các chuyên gia thực hiện một “chuyến du hành vĩ đại”: vào cuối những năm 1970, một sự sắp xếp thẳng hàng bất thường của các hành tinh sẽ cho phép tàu thăm dò đi thăm tất cả các hành tinh ở bên ngoài. Kết quả là sự thành công ngoạn mục của Sứ mệnh Người du hành (Voyager Mission), giúp mở ra một cửa sổ cho vũ trụ học, cánh cửa mà sẽ không mở lại một lần những trong hơn một thế kỷ nữa.