Kép jóváírása: NASA
A NASA csillagász, Martin Lo kidolgozta azt a véleményét, amely egy alacsony energiaigényű repülési útvonal sorozatát foglalja magában, amelyeket az űrhajók megtehetnek annak érdekében, hogy minimálisra csökkentsék az üzemanyagot, amelyre szükségük van ahhoz, hogy a Naprendszerünkben mozoghassanak. Minden bolygónak és holdnak öt pontja van a közelükben, ahol a gravitáció kiegyensúlyozódik, úgynevezett Lagrange-pontok - összekapcsolva őket, Lo olyan ösvényeket dolgozott ki, amelyek nagyon kevés üzemanyagot fognak felhasználni a bolygóról a bolygóra való utazáshoz. Az első űrhajó, amely munkáját kihasználja, a NASA Genesis missziója lesz, amely összegyűjti a napszemcséket és visszajuttatja azokat a Földre.
A Naprendszeren keresztül egy „autópálya”, amely a Nap és a bolygók körül a hatalmas virtuális kanyargós alagutakhoz és vezetékekhez hasonlít, a NASA sugárhajtómű laboratóriumi mérnöke által a kaliforniai Pasadena-ban tervezett mérnök elcsökkentheti a jövőbeni űrhasználathoz szükséges üzemanyagot. küldetések.
Az Interplanetary Superhighway-nek nevezett rendszert Martin Lo tervezte, akinek a szoftverét felhasználta a NASA Genesis missziójának repülési útjának megtervezéséhez, amely jelenleg ezt a „űrkísérletet használja” a küldetés során, hogy összegyűjtse a szélrészecskéket a Földre való visszatéréshez. .
A legtöbb küldetés célja annak kihasználása, ahogyan a gravitáció egy űrhajón húzódik, amikor egy test, például egy bolygó vagy hold ingadozik. A Lo koncepció egy másik tényező előnyeit élvezi: a Nap húzza a bolygót, vagy egy bolygó húzza a közeli holdjait. A több irányból érkező erők szinte teljesen kiiktatják egymást, és utat hagynak a gravitációs mezőkön keresztül, amelyeken az űrhajó haladhat.
Minden bolygón és holdon öt hely van az űrben, úgynevezett Lagrange-pontok, ahol az egyik test gravitációja egyensúlyozza egy másik testét. Az űrhajó körül keringhet, miközben nagyon kevés üzemanyagot éget el. Az Interplanetary Superhighway felfedezéséhez Lo leképezte a lehetséges repülési útvonalakat a Lagrange pontok között, változtatva az űrhajó által megtett távolságot és azt, hogy milyen gyorsan vagy lassan halad. Mivel a szálak összecsavaródtak, hogy kötéllel képezzék, a lehetséges repülési útvonalak csöveket képeztek az űrben. Lo azt tervezi, hogy ezeket a csöveket leképezi a teljes Naprendszer számára.
Lo kutatása a tizenkilencedik század végén a francia matematikus, Henri Poincar által elkezdett elméleti munkán alapul. 1978-ban a NASA Nemzetközi Nap-Föld Intézője 3 volt az első küldetés, amely alacsony energiájú pályákat használt Lagrange-pont körül. Később, a Föld és a Hold közötti alacsony energiájú utak felhasználásával, a NASA Goddard űrrepülési központjának vezetői, a Greenbelt, Md., 1985-ben az űrhajót küldték az első találkozásra Giacobini-Zinner üstököskel.
1991-ben a JPL és a Japán Űrügynökség mérnökei használták az alacsony energiájú pályák elemzésének egy másik módszerét, hogy lehetővé tegyék a japán Hiten misszió elérését a Holdra. Ez az úttörő munka és a barcelonai egyetem kutatói által végzett kutatás ihlette Lo a bolygók közötti autópálya elméletét.
Lo és kollégái az Interplanetary Superhighway alapjául szolgáló matematikát „LTool” nevű küldetés-tervezési eszközré alakították, a Purdue Egyetemen (West Lafayette, Indiában) kifejlesztett modellek és algoritmusok felhasználásával. Az új LTool-ot a JPL mérnökei használták a repülés újratervezéséhez. a Genesis küldetésének útja az indulási dátum változásával való alkalmazkodáshoz. A Genesis 2001 augusztusában indult.
A repülési útvonalat úgy tervezték, hogy az űrhajó elhagyhassa a Földet és a Lagrange-pont körüli pályára haladjon. A Lagrange-pont körüli öt hurok után az űrhajó manőverezés nélkül kikerül a pályáról, majd a Földön áthalad egy bolygó ellentétes oldalán lévő Lagrange-pontba. Végül visszatér a Föld felső légköréhez, és ledobja a szélmintáit az Utah sivatagban.
"A Genesisnek egy tökéletes világban egyáltalán nem kellene üzemanyagot használnia" - mondta Lo. „Mivel azonban nem tudjuk ellenőrizni a misszió során előforduló sok változót, néhány javítást kell végeznünk, amikor a Genesis befejezi a hurkot a Föld Lagrange-pontja körül. Az üzemanyag-megtakarítás jobb és olcsóbb küldetést jelent. ”
Lo hozzátette: „Ez a koncepció nem garantálja a könnyű hozzáférést a Naprendszer minden részéhez. El tudom látni egy olyan helyet, ahol tudományos platformokat építhetünk és kiszolgálhatunk a Hold egyik Lagrange-pontja körül. Mivel a Lagrange pontok mérföldkőnek számítanak a bolygóközi Superhighway-nál, valószínűleg képesek leszünk az űrhajókat átirányítani az ilyen platformokra és onnan. ” A NASA Johnson Űrközpontjában, a NASA Felderítő Csapatával együttműködő csapat azt javasolja, hogy egy napon használja a Bolygóközi Szuper autópályát a jövőbeli emberi űri missziókhoz.
"Lo munkája áttörésekhez vezetett az emberi és robotkutatás küldetési koncepcióinak egyszerűsítésében az alacsony földi pályán túl" - mondta Doug Cooke, a Johnson Advanced Development Office igazgatója. "Ezek az egyszerűsítések kevesebb űrjárművet igényelnek a küldetési lehetőségek széles skálájához."
Az Interplanetary Superhighway úton az űri misszió tervezéséhez végzett munkát az Discover magazin szerkesztői és egy külső szakértői testület az Innovációs Díjra jelölték.
A JPL-t a NASA számára a kaliforniai Pasadena Kaliforniai Technológiai Intézet kezeli. A Genesis misszióval kapcsolatos további információkért keresse fel az internetet: http://www.genesismission.org/.
Eredeti forrás: NASA / JPL sajtóközlemény
