Kuvan luotto: NASA
NASAn tähtitieteilijä Martin Lo on laatinut mielestään joukon vähän energiaa kulkevia lentoreittejä, joita avaruusalukset voivat käyttää minimoidakseen polttoaineen, jota he tarvitsevat liikkuakseen aurinkokuntaamme. Jokaisella planeetalla ja kuulla on viisi pistettä lähellä niitä, joissa painovoima tasapainottuu, nimeltään Lagrange-pisteet - verkottamalla ne yhdessä Lo on kehittänyt polkuja, jotka käyttävät erittäin vähän polttoainetta matkustaakseen planeetalta planeetalle. Ensimmäinen avaruusalus, joka hyödyntää hänen töitään, on NASA: n Genesis-operaatio, joka kerää aurinkohiukkaset ja palauttaa ne sitten takaisin Maahan.
Aurinkokunnan läpi kulkeva "moottoritie", joka muistuttaa laajaa joukkoa aurinkoa ja planeettoja ympäröivää virtuaalitunnelia ja -kanavia, kuten NASA: n Jet Propulsion Laboratoryn (Kalifornian Pasadena) suunnittelija suunnittelee, voi vähentää tulevaa tilaa varten tarvittavaa polttoainemäärää. tehtäviä.
Järjestelmä, jota kutsutaan planeettojenväliseksi supermaantieksi, suunnitteli Martin Lo, jonka ohjelmistolla autettiin suunnittelemaan lentorata NASA: n Genesis-operaatiolle, joka käyttää tällä hetkellä "avaruusväylää avaruusalueella" tehtävässään kerätä aurinkotuulipartikkeleita palaamaan Maahan .
Useimmat tehtävät on suunniteltu hyödyntämään sitä tapaa, jolla painovoima vetää avaruusalusta, kun se heilahtelee kehon, kuten planeetan tai kuun, avulla. Lo-konsepti hyödyntää toista tekijää, auringon vetää planeettoja tai planeetan vetoa lähellä oleviin kuihin. Monista suunnista tulevat joukot melkein kumoavat toisensa, jättäen polut painovoimakenttien läpi, joihin avaruusalus voi kulkea.
Jokaisella planeetalla ja kuulla on viisi sijaintia avaruudessa, joita kutsutaan Lagrange-pisteiksi, joissa yhden kehon painovoima tasapainottaa toisen. Avaruusalukset voivat kiertää siellä polttaen hyvin vähän polttoainetta. Löytääksesi planeettojenvälisen valtatien, Lo kartoitti joitain mahdollisia lentoreittejä Lagrange-pisteiden joukosta, muuttaen etäisyyttä, jolla avaruusalus kulkisi, ja kuinka nopeasti tai hitaasti se kulkisi. Kuten langat, jotka oli kierretty yhteen köyden muodostamiseksi, mahdolliset lentoreitit muodostivat putkia avaruudessa. Lo aikoo kartoittaa nämä putket koko aurinkokunnan kannalta.
Lo: n tutkimus perustuu teoreettiseen työhön, jonka ranskalainen matemaatikko Henri Poincar aloitti 1800-luvun lopulla ?. Vuonna 1978 NASA: n kansainvälinen Sun-Earth Explorer 3 oli ensimmäinen tehtävä käyttää vähän energiaa kulkevia kiertoratoja Lagrange-pisteen ympärillä. Myöhemmin, käyttämällä vähän energiaa kulkevia reittejä maan ja Kuun välillä, NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksen ohjaimet, Greenbelt, Md., Lähettivät avaruusaluksen ensimmäiseen kohtaamiseen komeetan, Comet Giacobini-Zinnerin kanssa vuonna 1985.
Vuonna 1991 JPL: n ja Japanin avaruusjärjestön insinöörit käyttivät toista menetelmää vähän energiaa kulkevien kiertoratojen analysoimiseksi, jotta Japanin Hiten-operaatio saavutti kuun. Tämän innovaatiotyön ja Barcelonan yliopiston tutkijoiden suorittaman tutkimuksen innoittamana Lo on suunnitellut planeettojen välisen supervaltatieteen teorian.
Lo ja hänen kollegansa ovat kääntäneet planeettojenvälisen supervaltatieteen matematiikan operaation suunnittelun työkaluksi nimeltään ”LTool”, käyttämällä Purduen yliopistossa, West Lafayette, Ind., Kehitettyjä malleja ja algoritmeja. JPL-insinöörit käyttivät uutta LToolia lennon suunnittelussa. polku Genesis-operaatioon sopeutuaa muutoksiin aloituspäivämäärissä. Genesis julkaistiin elokuussa 2001.
Lentoreitti suunniteltiin avaruusalukselle poistumaan Maasta ja matkustamaan kiertoradalle Lagrange-pisteeseen. Viiden silmukan jälkeen tämän Lagrange-pisteen ympärillä avaruusalus putoaa kiertoradalta ilman mitään liikkeitä ja kulkee sitten Maan kautta Lagrange-pisteeseen planeetan vastakkaisella puolella. Viimeinkin se palaa maan korkeimpaan ilmakehään pudottaakseen näytteensä aurinkotuulista Utahin autiomaassa.
"Genesiksen ei tarvitsisi lainkaan käyttää polttoainetta täydellisessä maailmassa", Lo sanoi. "Mutta koska emme voi hallita monia muuttujia, joita tapahtuu koko operaation ajan, meidän on tehtävä joitain korjauksia, kun Genesis valmistaa silmukansa Maan Lagrange-pisteen ympärille. Polttoaineen säästö tarkoittaa parempaa ja halvempaa tehtävää. ”
Lo lisäsi: ”Tämä konsepti ei takaa helppoa pääsyä aurinkokunnan jokaiselle osalle. Voin kuitenkin kuvitella paikan, jossa voimme rakentaa ja palvella tiedealustoja yhden Kuun Lagrange-pisteen ympärille. Koska Lagrange-pisteet ovat planeettojenvälisen Superhighwayn maamerkkejä, saatamme pystyä siirtämään avaruusaluksia tällaisille alustoille ja niistä pois. ” NASA: n Johnson-avaruuskeskuksessa, Houstonissa työskentelevä, NASA: n tutkimusryhmän kanssa työskentelevä ryhmä ehdottaa, että jonain päivänä käytetään planeettojen välistä supermaantietä tuleviin ihmisten avaruusmatkoihin.
"Lo: n työ on johtanut läpimurtoihin ihmisten ja robottien etsinnän toimintakonseptien yksinkertaistamisessa maapallon kiertoradan ulkopuolella", sanoi Johnsonin Advanced Development Office -päällikkö Doug Cooke. "Nämä yksinkertaistukset antavat vähemmän avaruusaluksia, joita tarvitaan monenlaisiin operaatiovaihtoehtoihin."
Avaruusmatkailun suunnitteleman planeettojenvälisen Superhighway -nimisen työ nimitettiin Discover-lehden toimittajien ja ulkopuolisen asiantuntijapaneelin Discover Innovation Award -palkinnolle.
JASA: ta johtaa NASA: n palveluksessa Kalifornian teknillinen instituutti Pasadena. Lisätietoja Genesis-operaatiosta on Internetissä osoitteessa http://www.genesismission.org/.
Alkuperäinen lähde: NASA / JPL -lehdistötiedote
