Кредит зображення: NASA
Астроном NASA Мартін Ло розробив те, що він вважає, це низка траєкторій польоту з низькою енергією, яку космічні апарати можуть взяти, щоб мінімізувати витрату палива, необхідного для переміщення навколо нашої Сонячної системи. Кожна планета і Місяць мають п’ять точок біля них, де гравітація врівноважується, називаються точками Лагранжа, - з'єднавши їх разом, Ло розробив шляхи, які використовуватимуть дуже мало палива для подорожі з планети на планету. Першим космічним кораблем, який скористався його роботою, буде місія NASA Genesis, яка збиратиме сонячні частинки і повертає їх назад на Землю.
"Автострада" через Сонячну систему, що нагадує величезний масив віртуальних звивистих тунелів і трубопроводів навколо Сонця і планет, як це передбачав інженер з НАСА "Лабораторія реактивного руху", Пасадена, Каліфорнія, може скоротити кількість палива, необхідного для майбутнього простору місії.
Система була названа Міжпланетною надмосковною дорогою, задумана Мартіном Ло, чиє програмне забезпечення було використано для розробки маршруту польоту для місії NASA Genesis, яка в даний час використовує цю «автостраду в космосі» під час своєї місії зібрати частинки сонячного вітру для повернення на Землю .
Більшість місій призначені для того, щоб скористатися способом тяжіння на космічному кораблі, коли він хитається тілом, таким як планета чи Місяць. Концепція Ло використовує ще один фактор - це те, що Сонце потягне планети, або планета - найближчі місяці. Сили з багатьох напрямків ледь не скасовують один одного, залишаючи шляхи через гравітаційні поля, по яких можуть подорожувати космічні апарати.
Кожна планета і Місяць мають п’ять місць у просторі, званих точками Лагранжа, де сила тяжіння одного тіла врівноважує іншу. Космічний апарат може орбітувати там, спалюючи дуже мало палива. Щоб знайти Міжпланетну надлегку, Ло наніс декілька можливих шляхів польоту серед точок Лагранжа, змінюючи відстань, яку пройшов космічний корабель, і наскільки швидко чи повільно він проїде. Як нитки, скручені разом, щоб утворити мотузку, можливі шляхи польоту утворювали труби у просторі. Ло планує скласти карту цих труб для всієї Сонячної системи.
Дослідження Ло ґрунтуються на теоретичних роботах, розпочатих наприкінці ХІХ століття французьким математиком Анрі Пуанкаром? У 1978 році Міжнародний дослідник Сонця-Земля NASA був першою місією, що використовувала низькі енергетичні орбіти навколо точки Лагранжа. Пізніше, використовуючи малоенергетичні шляхи між Землею і Місяцем, контролери НАСА в Центрі космічних польотів Годдарда, Ґрінбельт, штат Мідра, відправив космічний корабель на першу зустріч з кометою, кометою Джакобіні-Циннер, в 1985 році.
У 1991 році інший метод аналізу орбіт низької енергії був використаний інженерами JPL та Японського космічного агентства, щоб дати можливість японській місії Хітена досягти Місяця. Натхненний цією новаторською роботою та дослідженнями, проведеними вченими з Барселонського університету, Ло осмислив теорію міжпланетної супердороги.
Ло та його колеги перетворили основну математику міжпланетної супердорожньої дороги на інструмент для розробки місій під назвою "LTool", використовуючи моделі та алгоритми, розроблені в Університеті Пердю, Вест-Лафайєт, штат Індія. Новий LTool був використаний інженерами JPL для переробки дизайну польоту шлях до місії Genesis, щоб пристосуватися до зміни дати запуску. Genesis запущений у серпні 2001 року.
Шлях польоту був розроблений для того, щоб космічний корабель покинув Землю і здійснив подорож на орбіту точки Лагранжа. Після п'яти циклів навколо цієї точки Лагранжа космічний корабель випаде з орбіти без будь-яких маневрів, а потім пройде повз Землю до точки Лагранжа на протилежній стороні планети. Нарешті, вона повернеться до верхньої атмосфери Землі, щоб скинути свої зразки сонячного вітру в пустелі Юта.
"Генезису взагалі не потрібно було б використовувати паливо в ідеальному світі", - сказав Ло. "Але оскільки ми не можемо контролювати безліч змінних, що відбуваються протягом місії, нам доведеться внести деякі виправлення, оскільки Генеза завершує свої петлі навколо точки Лагранжа на Землі. Економія на паливі означає кращу та дешевшу місію ».
Ло додав: "Ця концепція не гарантує легкого доступу до кожної частини сонячної системи. Однак я можу передбачити місце, де ми могли б побудувати та обслуговувати наукові платформи навколо однієї з точок Лагранжа на Місяці. Оскільки точки Лагранжа є орієнтирами для міжпланетної супермагістралі, ми можемо мати можливість пересувати космічний апарат на та з таких платформ ". Команда космічного центру Джонсона в NASA, Х'юстон, яка працює з командою з розвідки НАСА, пропонує коли-небудь використовувати Міжпланетну супермагістраль для майбутніх космічних місій людини.
"Робота Ло призвела до проривів у спрощенні концепцій місії для розвідки людини та роботи за межами орбіти низької Землі", - заявив Дуг Кук, менеджер відділу розширеного розвитку Джонсона. "Ці спрощення призводять до меншої кількості космічних апаратів, необхідних для широкого спектру місій."
Робота над розробкою космічної місії Міжпланетною дорогою була висунута на премію Discover Innovation Award від редакторів журналу Discover та зовнішньої групи експертів.
JPL управляє НАСА Каліфорнійським технологічним інститутом, Пасадена. Для отримання додаткової інформації про місію Genesis відвідайте Інтернет за адресою: http://www.genesismission.org/.
Оригінальне джерело: NASA / JPL News Release
