Obrazový kredit: NASA
Astronom NASA Martin Lo vypracoval to, co věří, že je řada nízkoenergetických letových drah, které může kosmická loď vzít, aby minimalizovala své palivo, které potřebují k pohybu po naší sluneční soustavě. Každá planeta a Měsíc mají blízko sebe pět bodů, kde se vyvažuje gravitace, nazývané Lagrangeovy body - Lo jejich vzájemným propojením vytvořil cesty, které budou používat velmi malé palivo k cestování z planety na planetu. První kosmickou lodí, která využije své práce, bude mise NASA Genesis, která sbírá sluneční částice a poté je vrátí zpět na Zemi.
„Dálnice“ přes sluneční soustavu připomínající obrovské množství virtuálních navíjecích tunelů a potrubí kolem Slunce a planet, jak si představoval inženýr v laboratoři NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie, může snížit množství paliva potřebného pro budoucí vesmír. mise.
Tento systém nazvaný meziplanetární dálnice byl navržen Martinem Lo, jehož software byl použit k tomu, aby pomohl navrhnout letovou cestu pro misi Genesis NASA, která v současné době tuto „dálnici ve vesmíru“ využívá ke svému shromažďování částic slunečního větru pro návrat na Zemi. .
Většina misí je navržena tak, aby využila způsob, jakým gravitace přitahuje kosmickou loď, když se houpe tělem, jako je planeta nebo měsíc. Lo koncept využívá výhod jiného faktoru, tahu Slunce na planetách nebo tahu planety na blízké měsíce. Síly z mnoha směrů se téměř navzájem ruší a zanechávají cesty přes gravitační pole, ve kterých může kosmická loď cestovat.
Každá planeta a Měsíc má ve vesmíru pět míst zvaných Lagrangeovy body, kde gravitace jednoho těla vyrovnává polohu druhého. Kosmická loď tam může obíhat při spalování velmi malého množství paliva. Aby Lo našel meziplanetární dálnici, namapoval některé možné letové trasy mezi Lagrangeovými body, změnil vzdálenost, kterou by kosmická loď uběhla a jak rychle nebo pomalu by to cestovalo. Stejně jako nitě se stočily dohromady, aby vytvořily lano, možné dráhy letu tvořily trubky v prostoru. Lo plánuje zmapovat tyto trubky pro celou sluneční soustavu.
Lo je výzkum založen na teoretické práci, kterou francouzský matematik Henri Poincar začal koncem devatenáctého století? V roce 1978 byl mezinárodní průzkumník NASA 3 Sun-Earth Explorer první misí, která používala oběžnou dráhu s nízkou energií kolem bodu Lagrange. Později, pomocí nízkoenergetických cest mezi Zemí a Měsícem, vyslali řadiče v Goddardově vesmírném letovém středisku NASA Greenbelt, MD, v roce 1985 kosmickou loď na první setkání s kometou Comet Giacobini-Zinner v roce 1985.
V roce 1991 použili inženýři z JPL a Japonské kosmické agentury další metodu analýzy nízkoenergetických drah, aby umožnili japonské Hiten misi dosáhnout na Měsíc. Lo inspirovaný průkopnickou prací a výzkumem vědců z University of Barcelona vymyslel teorii meziplanetární dálnice.
Lo a jeho kolegové změnili základní matematiku meziplanetární dálnice na nástroj pro návrh mise nazvaný „LTool“ pomocí modelů a algoritmů vyvinutých na Purdue University, West Lafayette, Ind. Nový LTool použili inženýři JPL k přepracování letu cesta k tomu, aby se mise Genesis přizpůsobila změně data zahájení. Genesis zahájena v srpnu 2001.
Letová dráha byla navržena tak, aby kosmická loď opustila Zemi a cestovala na oběžnou dráhu Lagrangeův bod. Po pěti smyčkách kolem tohoto bodu Lagrange bude kosmická loď vypadnout z oběžné dráhy bez jakýchkoli manévrů a pak projde Zemí k bodu Lagrange na opačné straně planety. Nakonec se vrátí do horní atmosféry Země, kde bude moci opustit své vzorky slunečního větru v poušti Utah.
"Genesis by v perfektním světě nemusel vůbec používat žádné palivo," řekl Lo. "Protože ale nemůžeme ovládat mnoho proměnných, které se vyskytují během mise, musíme provést některé opravy, když Genesis dokončí smyčky kolem bodu Lagrange Země." Úspora paliva se promítá do lepší a levnější mise. “
Lo dodal: „Tento koncept nezaručuje snadný přístup ke všem částem sluneční soustavy. Dokážu si však představit místo, kde bychom mohli postavit a opravit vědecké platformy kolem jednoho z Lagrangeových bodů měsíce. Protože body Lagrange jsou mezníky meziplanetární dálnice, mohli bychom být schopni posunout kosmickou loď na a z těchto platforem. “ Tým ve vesmírném středisku NASA v Houstonu ve spolupráci s průzkumným týmem NASA navrhuje jednou použít meziplanetární dálnici pro budoucí lidské vesmírné mise.
"Loova práce vedla k průlomům ve zjednodušování koncepcí misí pro lidské a robotické průzkumy za nízkou oběžnou dráhou Země," řekl Doug Cooke, manažer Johnson's Advanced Development Office. „Výsledkem těchto zjednodušení je méně vesmírných vozidel potřebných pro širokou škálu možností misí.“
Práce na meziplanetární dálnici pro vesmírnou misi byla nominována na cenu Discover Innovation Award od redaktorů časopisu Discover a externí skupiny odborníků.
JPL je spravován pro NASA California Institute of Technology, Pasadena. Další informace o misi Genesis najdete na internetu na adrese: http://www.genesismission.org/.
Původní zdroj: NASA / JPL News Release
