Навукоўцы знайшлі новы маршрут да Месяца

Ён дапаможа зэканоміць паліва.

Навукоўцы змадэлявалі каля 30 мільёнаў траекторый палёту да Месяца і выявілі новы маршрут, які дазваляе касмічным апаратам траціць менш паліва. Новы шлях скарачае неабходную змену хуткасці як мінімум на 58,8 метра ў секунду.

Аб гэтым піша выданне Interesting Engineering.

Аўтары даследавання заявілі, што новы маршрут выкарыстоўвае асаблівасці гравітацыі Зямлі і Месяца, каб зменшыць расход паліва падчас палёту.

Па словах галоўнага аўтара працы, даследчыка Універсітэта Коімбры ў Партугаліі Алана Кардэка дэ Алмейды Жуніёра, у касмічных палётах нават адзін метр у секунду мае вялікае значэнне, бо кожная змена хуткасці патрабуе значнай колькасці паліва.

Найбольш эфектыўны маршрут аказаўся не самым кароткім. Спачатку касмічны апарат набліжаецца да Месяца, а потым уваходзіць у спецыяльны гравітацыйны калідор каля кропкі Лагранжа L1 — вобласці, дзе сілы прыцягнення Зямлі і Месяца ўраўнаважваюцца.

Даследчыкі патлумачылі, што паміж Зямлёй і Месяцам існуе велізарная колькасць магчымых траекторый. Нават нязначныя змены стартовых умоў могуць поўнасцю змяніць маршрут апарата.

Каб прааналізаваць гэтыя варыянты, каманда выкарыстала матэматычны метад тэорыі функцыянальных сувязяў. Ён дазволіў закласці частку фізічных умоў адразу ў разлікі і значна спрасціў пошук аптымальнага шляху.

У мадэлі ўлічвалі толькі Зямлю, Месяц і касмічны апарат. Асаблівую ўвагу надалі вобласці каля кропкі L1, дзе апараты могуць рухацца па нестабільных арбітах Ляпунова. Вакол гэтых арбіт існуюць так званыя стабільныя і нестабільныя гравітацыйныя «калідоры», якія працуюць як натуральныя касмічныя магістралі.

Аўтары даследавання адзначылі, што пасля ўваходжання ў такі калідор гравітацыя сама дапамагае перамяшчаць апарат практычна без дадатковых выдаткаў паліва.

Палёт падзялілі на два этапы. Спачатку апарат пакідае блізкую да Зямлі арбіту вышынёй 167 кіламетраў і рухаецца да вобласці L1. Потым ён пераходзіць на траекторыю, якая вядзе да арбіты Месяца.

Навукоўцы праверылі прыблізна 30 мільёнаў магчымых маршрутаў. Для параўнання, папярэднія даследаванні аналізавалі толькі каля 280 тысяч траекторый.

Найбольш нечаканым вынікам стала тое, што самы танны з пункту гледжання расходу паліва маршрут прадугледжвае блізкі аблёт Месяца перад уваходам у гравітацыйны калідор L1. Такі манеўр працуе як гравітацыйны штуршок і дазваляе менш выкарыстоўваць рухавікі.

Даследчыкі таксама ўстанавілі, што ўвесь пералёт ад Зямлі да арбіты Месяца праз L1 патрабуе змены хуткасці прыблізна на 3991,6 метра ў секунду і доўжыцца каля 32 дзён.

Хоць гэты маршрут не з’яўляецца самым хуткім, ён можа быць карысным для будучых місій дзякуючы эканоміі паліва, магчымасці даўжэй заставацца каля кропкі L1 і больш гнуткаму планаванню палётаў.

Аўтары працы адзначылі, што мадэль пакуль не ўлічвае ўплыву гравітацыі Сонца. На іх думку, у рэальных умовах гэта можа адкрыць яшчэ больш эканамныя маршруты, але толькі ў пэўныя перыяды ўзаемнага размяшчэння нябесных целаў.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас charter97@gmail.com