Kujutise krediit: NASA
NASA astronoom Martin Lo on välja töötanud hulga madala energiatarbega lennuteekondi, mida kosmoselaevad saavad kasutada, et minimeerida nende päikesesüsteemis liikumiseks vajaminevat kütust. Igal planeedil ja kuul on nende lähedal viis punkti, kus gravitatsioon tasakaalustub, mida nimetatakse Lagrange'i punktideks - neid omavahel võrku ühendades on Lo välja töötanud rajad, mis kulutavad planeedilt planeedile liikumiseks väga vähe kütust. Esimene kosmoselaev, mis tema tööd ära kasutab, on NASA Genesise missioon, mis kogub päikeseosakesed ja tagastab need siis Maale.
Päikesesüsteemi kaudu kulgev kiirtee, mis meenutab suurt hulka virtuaalseid mähiseid tunnelite ja kanalite ümber Päikest ja planeete, nagu NASA reaktiivmootorite laboratooriumi insener nägi ette, Californias Pasadena osariigis, võib tulevase kosmose jaoks vajaminevat kütusekogust vähendada. lähetused.
Planeedidevaheliseks ülikiireks nimetatud süsteemi töötas välja Martin Lo, kelle tarkvara abil aidati kujundada NASA Genesise missiooni lennutrajektoori, mis kasutab seda kosmoseteel praegu oma missioonil koguda päikesetuule osakesi Maale naasmiseks. .
Enamik missioone on loodud selleks, et ära kasutada seda, kuidas raskusjõud kosmoselaevale tõmbab, kui see kiigub keha, näiteks planeedi või kuu poolt. Lo kontseptsioon kasutab ära veel ühe teguri - Päikese tõmbamine planeetide poole või planeedi tõmme lähedalasuvate kuude poole. Mitmest suunast pärit jõud tühistavad peaaegu kõik teineteisest, jättes rajad läbi gravitatsiooniväljade, kuhu kosmoseaparaadid saavad liikuda.
Igal planeedil ja kuul on kosmoses viis kohta, mida nimetatakse Lagrange'i punktideks, kus ühe keha raskusjõud tasakaalustab teise. Kosmoseaparaadid võivad seal ringi liikuda, põletades väga vähe kütust. Planeedidevahelise magistraaltee leidmiseks kaardistas Lo mõned võimalikud lennuteed Lagrange'i punktide vahel, varieerides kosmoselaeva läbitavat kaugust ja seda, kui kiiresti või aeglaselt see lendab. Nagu köied kokku keerutatud niidid, moodustasid võimalikud lennuteed kosmoses torud. Lo plaanib need torud kaardistada kogu päikesesüsteemi jaoks.
Lo uurimistöö põhineb 19. sajandi lõpul prantsuse matemaatiku Henri Poincari alustatud teoreetilisel tööl. Aastal 1978 oli NASA rahvusvaheline Sun-Earth Explorer 3 esimene missioon kasutada vähese energiaga orbiite Lagrange'i punkti ümbruses. Hiljem, kasutades vähese energiaga radu Maa ja Kuu vahel, saatsid NASA Goddardi kosmoselennukeskuse kontrolörid, Md. Greenbelt, kosmoselaeva 1985. aastal kosmoselaevale esimest korda komeediga Komeet Giacobini-Zinner.
1991. aastal kasutasid JPL ja Jaapani kosmoseagentuuri insenerid teist madala energiaga orbiitide analüüsimise meetodit, et võimaldada Jaapani Hiteni missioonil Kuule jõuda. Sellest pioneeritööst ja Barcelona ülikooli teadlaste uurimistööst inspireerituna loonud Lo planeetidevahelise kiirtee teooria.
Lo ja ta kolleegid on muutnud planeetidevahelise kiirtee matemaatika põhiliseks missiooni kavandamise vahendiks nimega “LTool”, kasutades mudeleid ja algoritme, mis on välja töötatud Purdue ülikoolis, West Lafayette, Indias. Uut LTooli kasutasid JPL insenerid lennu ümberkujundamiseks. Genesise missiooni tee kohanemiseks muutmiskuupäevadega. Genesis käivitati 2001. aasta augustis.
Lennutee oli ette nähtud kosmoselaeva jaoks Maalt lahkumiseks ja Lagrange'i punkti orbiidile sõitmiseks. Pärast viit silmust selle Lagrange'i punkti ümber kukub kosmoseaparaat ilma manöövriteta orbiidilt välja ja suundub seejärel Maa kaudu planeedi vastasküljel asuvasse Lagrange'i punkti. Lõpuks naaseb see Maa ülemisse atmosfääri, et Utah 'kõrbes oma päikesetuule proovid maha võtta.
"Genesisel poleks täiuslikus maailmas üldse vaja kütust kasutada," sõnas Lo. "Kuid kuna me ei saa kontrollida paljusid muutusi, mis esinevad kogu missiooni vältel, peame tegema mõned parandused, kuna Genesis täiendab oma silmuseid ümber Maa Lagrange'i punkti. Kütuse kokkuhoid tähendab paremat ja odavamat missiooni. ”
Lo lisas: “See kontseptsioon ei taga hõlpsat juurdepääsu päikesesüsteemi igale osale. Siiski võin ma kujutleda kohta, kus võiksime Kuu Lagrange'i ühe punkti ümber teadusplatvorme ehitada ja teenindada. Kuna Lagrange'i punktid on planeetidevahelise kiirtee orientiirid, võiksime ehk kosmoseaparaate manööverdada sellistele platvormidele ja sealt välja. ” NASA Johnsoni kosmosekeskuses Houstonis töötav meeskond, kes töötab koos NASA uurimisrühmaga, teeb ettepaneku kasutada tulevaste inimkosmosemissioonide jaoks planeetidevahelist superkiirtee.
"Lo töö on viinud läbimurreteni inim- ja robotite uurimise missioonide kontseptsioonide lihtsustamisel kaugemal kui Madal Maa orbiidil," ütles Johnsoni arenenud arendusbüroo juhataja Doug Cooke. "Nende lihtsustuste tulemusel on mitmesuguste missioonivalikute jaoks vaja vähem kosmosesõidukeid."
Planeedidevahelise kosmosemissiooni superhighway teos nomineeriti ajakirja Discover toimetajate ja välise ekspertide paneeli poolt Innovatsiooni auhind.
JPL-i juhib NASA heaks California tehnoloogiainstituut, Pasadena. Genesise missiooni kohta lisateabe saamiseks külastage Internetti aadressil: http://www.genesismission.org/.
Algne allikas: NASA / JPL pressiteade
