Как спутниковая навигация облегчила выбор оптимального маршрута домой, ученые из Университета Суррея разработали новый метод для поиска оптимальных траекторий в будущих космических полетах, минуя затраты на топливо.
Этот метод использует математику для выявления всех возможных маршрутов между двумя орбитами без догадок и необходимости использования огромных вычислительных ресурсов.
Дэнни Оуэн, разработчик техники из Космического центра Суррея, объяснил:
Раньше, при планировании маршрутов, организации, такие как НАСА, полагались либо на грубую силу, либо на догадки. Наш метод четко определяет все возможные траектории от точки А к точке Б для космического корабля, при условии, что обе орбиты имеют одинаковый энергетический уровень. Это значительно упрощает задачу планирования миссий. Мы видим это как карту метро для космоса.
Повышение эффективности использования топлива в космических миссиях В последние десятилетия космические миссии все больше основываются на возможности изменять траекторию спутника в космосе без использования топлива.
Один из способов достижения этого - поиск "гетероклинных связей" - маршрутов, которые позволяют кораблю перемещаться с одной орбиты на другую без использования топлива.
Поиск таких путей с помощью математики сложен: обычно требуется огромное количество вычислений для проверки каждой возможности или делается предположение, которое затем проверяется.
Новый метод использует математическую область, называемую теорией узлов, чтобы быстро создавать грубые траектории, которые затем могут быть уточнены. Это позволяет космическим агентствам получить полный список всех возможных маршрутов с назначенной орбиты, чтобы затем выбрать лучший для своей миссии, подобно выбору маршрута по карте метро.
Этот метод уже успешно применялся к различным планетарным системам, включая Луну и спутники Юпитера Галилея. Оба эти направления сейчас являются объектами внимания многих научных миссий и будущих планов.
Доктор Никола Барези, эксперт по орбитальной механике в Университете Суррея, сказал:
Под влиянием программы NASA "Артемида" новая гонка к Луне вдохновляет проектировщиков миссий по всему миру на поиск экономичных маршрутов для лучшего изучения окрестностей Луны. Наш метод не только упрощает эту сложную задачу, но также может быть применен к другим планетным системам, таким как ледяные спутники Сатурна и Юпитера.