Економія палива. Вчені знайшли новий маршрут до Місяця

Про це пише видання Interesting Engineering.

Автори дослідження заявили, що новий маршрут використовує особливості гравітації Землі та Місяця, щоб зменшити витрати пального під час польоту.

Читайте также: Дженнифер Лопес Супруг: история отношений и личная жизнь

За словами головного автора роботи, дослідника Університету Коїмбри в Португалії Аллана Кардека де Алмейди Жуніора, у космічних польотах навіть один метр за секунду має велике значення, адже кожна зміна швидкості потребує значної кількості пального.

Найефективніший маршрут виявився не найкоротшим. Спочатку космічний апарат наближається до Місяця, а потім входить у спеціальний гравітаційний коридор біля точки Лагранжа L1 — області, де сили тяжіння Землі та Місяця врівноважуються.

Дослідники пояснили, що між Землею та Місяцем існує величезна кількість можливих траєкторій. Навіть невеликі зміни стартових умов можуть повністю змінити маршрут апарата.

Щоб проаналізувати ці варіанти, команда використала математичний метод теорії функціональних зв’язків. Він дозволив закласти частину фізичних умов одразу в розрахунки та значно спростити пошук оптимального шляху.

У моделі враховували лише Землю, Місяць і космічний апарат. Особливу увагу приділили області біля точки L1, де апарати можуть рухатися нестабільними орбітами Ляпунова. Навколо цих орбіт існують так звані стабільні та нестабільні гравітаційні «коридори», які працюють як природні космічні магістралі.

Автори дослідження зазначили, що після входження в такий коридор гравітація сама допомагає переміщувати апарат практично без додаткових витрат пального.

Читайте также: Деградація земель. Китай почав стримувати наступ пустелі технологіями, які тестували для Місяця

Політ поділили на два етапи. Спочатку апарат залишає навколоземну орбіту висотою 167 кілометрів і рухається до області L1. Потім він переходить на траєкторію, яка веде до місячної орбіти.

Учені перевірили приблизно 30 мільйонів можливих маршрутів. Для порівняння, попередні дослідження аналізували лише близько 280 тисяч траєкторій.

Найбільш несподіваним результатом стало те, що найдешевший з погляду витрат пального маршрут передбачає близький обліт Місяця перед входом у гравітаційний коридор L1. Такий маневр працює як гравітаційний поштовх і дозволяє менше використовувати двигуни.

Дослідники також встановили, що весь переліт від Землі до місячної орбіти через L1 потребує зміни швидкості приблизно 3991,6 метра за секунду та триває близько 32 днів.

Хоча цей маршрут не є найшвидшим, він може бути корисним для майбутніх місій завдяки економії пального, можливості довше залишатися біля точки L1 та гнучкішому плануванню польотів.

Автори роботи наголосили, що модель поки не враховує вплив гравітації Сонця. На їхню думку, у реальних умовах це може відкрити ще економніші маршрути, але лише у певні періоди розташування небесних тіл.

Читайте также: Не просто спалювання жиру. Дослідники розкрили вплив тривалого голодування на мозок та імунітет