Vaizdo kreditas: NASA
NASA astronomas Martinas Lo parengė, jo manymu, keletą mažai energijos naudojančių skrydžių maršrutų, kuriuos erdvėlaiviai gali imtis, kad sumažintų degalų kiekį, reikalingą jiems judėti aplink mūsų saulės sistemą. Kiekviena planeta ir mėnulis turi penkis taškus, esančius šalia jų, kur išnyksta gravitacija, vadinamus Lagranžo taškais - sujungdamas juos į tinklą, Lo parengė maršrutus, kurie sunaudos labai mažai degalų kelionei iš planetos į planetą. Pirmasis erdvėlaivis, pasinaudojęs savo darbu, bus NASA „Genesis“ misija, kuri surinks saulės daleles ir grąžins jas atgal į Žemę.
„Automagistralė“ per Saulės sistemą, panaši į daugybę virtualių apvijų tunelių ir kanalų aplink Saulę ir planetas, kuriuos sumanė NASA reaktyvinio varymo laboratorijos inžinierius iš Pasadena, Kalifornija, gali sumažinti degalų kiekį, reikalingą būsimai kosminei erdvei. misijos.
Sistemą, vadinamą tarpplanetiniu greitkeliu, sugalvojo Martinas Lo, kurio programinė įranga buvo naudojama padedant suprojektuoti NASA „Genesis“ misijos skrydžio trajektoriją, kuri šiuo metu naudojasi šiuo „greitkeliu kosmose“ savo misijoje rinkti saulės vėjo daleles grįžimui į Žemę. .
Dauguma misijų yra sukurtos tam, kad pasinaudotų tuo, kaip gravitacija patraukia erdvėlaivį, kai jis svyruoja tokiu kūnu kaip planeta ar mėnulis. Lo koncepcija pasinaudoja kitu veiksniu - Saulės traukimu ant planetų arba planetos traukimu šalia jos esančių mėnulių. Daugybės krypčių pajėgos beveik panaikina viena kitą, palikdamos kelius per sunkio laukus, kuriais gali judėti erdvėlaiviai.
Kiekviena planeta ir mėnulis turi penkias vietas kosmose, vadinamas Lagranžo taškais, kur vieno kūno gravitacija subalansuoja kito tašką. Erdvėlaivis gali skrieti orbitoje sudegindamas labai mažai degalų. Norėdami rasti tarpplanetinį greitkelį, Lo suplanuodavo keletą galimų skrydžio trajektorijų tarp Lagranžo taškų, keisdamas atstumą, kurį kosminis laivas nuvažiuotų, ir tai, kaip greitai ar lėtai jis skris. Kaip siūlai, susukti kartu, kad sudarytų virvę, galimi skrydžio maršrutai erdvėje sudarė vamzdžius. Lo planuoja išdėstyti šiuos vamzdžius visai saulės sistemai.
Lo tyrimai remiasi teoriniu darbu, kurį XIX amžiaus pabaigoje pradėjo prancūzų matematikas Henri Poincar ?. 1978 m. NASA tarptautinis „Sun-Earth Explorer 3“ buvo pirmoji misija sunaudoti mažai energijos naudojančias orbitas aplink Lagranžo tašką. Vėliau, naudodamiesi mažai energijos reikalaujančiais keliais tarp Žemės ir Mėnulio, NASA Goddardo kosminių skrydžių centro kontrolieriai, Greenbelt, Md., 1985 m. Išsiuntė erdvėlaivį į pirmąjį susidūrimą su kometa, kometa Giacobini-Zinner.
1991 m. JPL ir Japonijos kosmoso agentūros inžinieriai panaudojo kitą mažai energijos naudojančių orbitų analizės metodą, kad Japonijos Hiteno misija galėtų pasiekti Mėnulį. Įkvėptas šio naujoviško darbo ir Barselonos universiteto mokslininkų atliktų tyrimų, Lo sumanė tarpplanetinio greitkelio teoriją.
Lo ir jo kolegos pagrindinę tarpplanetinio greitkelio matematiką pavertė misijos planavimo įrankiu, vadinamu „LTool“, naudojant modelius ir algoritmus, sukurtus Purdue universitete, Vakarų Lafajetas, Indija. Naująją LTool programą panaudojo JPL inžinieriai, norėdami pertvarkyti skrydį. „Genesis“ misijos kelias prisitaikyti prie pasikeitusių pradžios datų. „Genesis“ pasirodė 2001 m. Rugpjūčio mėn.
Skrydžio trajektorija buvo sukurta erdvėlaiviui palikti Žemę ir keliauti į Lagranžo taško orbitą. Po penkių kilpų aplink šį Lagrange tašką, erdvėlaivis iškris iš orbitos be jokių manevrų ir paskui eis pro Žemę į Lagrange tašką priešingoje planetos pusėje. Galiausiai ji grįš į aukščiausią Žemės atmosferą, kad Jutos dykumoje nuleistų saulės vėjo pavyzdžius.
„Tobulame pasaulyje„ Genesis “visiškai nereikės naudoti jokio kuro“, - sakė Lo. „Bet kadangi mes negalime kontroliuoti daugybės kintamųjų, kurie vyksta misijos metu, turime padaryti keletą pakeitimų, kai„ Genesis “užbaigia kilpas aplink Lagranžo žemės tašką. Sutaupytos degalų išlaidos tampa geresne ir pigesne misija. “
Lo pridūrė: „Ši koncepcija negarantuoja lengvo priėjimo prie visų saulės sistemos dalių. Tačiau galiu įsivaizduoti vietą, kur galėtume kurti ir aptarnauti mokslo platformas aplink vieną iš Mėnulio Lagranžo taškų. Kadangi „Lagrange“ taškai yra orientyrai tarpplanetiniame greitkelyje, galbūt galime nukreipti erdvėlaivius į tokias platformas ir iš jų “. NASA Johnsono kosmoso centre, Hiustone dirbanti komanda, bendradarbiaujanti su NASA tyrinėjimų grupe, siūlo kada nors ateityje naudoti tarpplanetinį supermaketą būsimoms žmonių kosminėms misijoms.
„Lo darbas paskatino lūkesčius supaprastinant žmonių ir robotų žvalgybos misijų koncepcijas, esančias ne tik žemoje Žemės orbitoje“, - teigė Doug Cooke, „Johnson“ pažangiojo vystymosi biuro vadovas. „Dėl šių supaprastinimų reikia mažiau kosminių transporto priemonių, reikalingų įvairiausioms misijos galimybėms.“
Žurnalas „Discover“ redaktorių ir išorės ekspertų grupė „Interplanetary Superhighway“ kosmoso misijos projektavimo srityje buvo nominuota „Discover Innovation Award“ apdovanojimui.
JPL NASA valdo Kalifornijos technologijos institutas Pasadena. Norėdami gauti daugiau informacijos apie „Genesis“ misiją, apsilankykite internete šiuo adresu: http://www.genesismission.org/.
Originalus šaltinis: NASA / JPL žinių spauda
