Obrazový kredit: NASA
Astronóm NASA Martin Lo vypracoval to, o čom verí, že je séria letových trás s nízkou spotrebou energie, ktoré môže kozmická loď absolvovať, aby minimalizovala palivo, ktoré potrebujú na pohyb po našej slnečnej sústave. Každá planéta a mesiac majú blízko seba päť bodov, kde sa gravitačné rovnováhy vyrovnávajú, nazývané Lagrangeove body - Lo ich vytvorením sietí vypracovala cesty, ktoré budú používať veľmi malé množstvo paliva na cestovanie z planéty na planétu. Prvou kozmickou loďou, ktorá využije svoju prácu, bude misia Genesis, ktorá zhromažďuje slnečné častice a potom ich vracia späť na Zem.
„Diaľnica“ cez slnečnú sústavu pripomínajúca veľké množstvo virtuálnych vinutia tunelov a potrubí okolo Slnka a planét, ako si predstavil inžinier v laboratóriu NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia, môže znížiť množstvo paliva potrebného pre budúci priestor. misií.
Systém nazvaný medziplanetárna diaľnica bol navrhnutý Martinom Lo, ktorého softvér sa použil na pomoc pri navrhovaní letovej dráhy pre misiu Genesis NASA, ktorá v súčasnosti využíva túto „diaľnicu vo vesmíre“ na svoju misiu na zhromažďovanie častíc slnečného vetra na návrat na Zem. ,
Väčšina misií je navrhnutá tak, aby využila spôsob, akým gravitácia ťahá kozmickú loď, keď sa hýbe telom, ako je planéta alebo mesiac. Lo koncept využíva výhody iného faktora, ťahu Slnka na planétach alebo ťahu planéty na najbližších mesiacoch. Sily z mnohých smerov sa takmer navzájom rušia a zanechávajú cesty cez gravitačné polia, v ktorých môže kozmická loď cestovať.
Každá planéta a mesiac má vo vesmíre päť miest nazývaných Lagrangeove body, kde gravitácia jedného tela vyrovnáva polohu druhého. Vesmírna loď tam môže obísť pri spaľovaní veľmi malého množstva paliva. Aby Lo našiel medziplanetárnu diaľnicu, namapoval niektoré možné letové trasy medzi Lagrangeovými bodmi, menil vzdialenosť, ktorú by kozmická loď prešla a ako rýchlo alebo pomaly by cestovala. Rovnako ako nite stočené k sebe, aby vytvorili lano, možné dráhy letu tvorili rúrky v priestore. Lo plánuje zmapovať tieto trubice pre celú slnečnú sústavu.
Výskum Lo je založený na teoretickej práci, ktorú francúzsky matematik Henri Poincar začal koncom devätnásteho storočia ?. V roku 1978 bol medzinárodný prieskumník Sun-Earth Explorer 3 agentúry NASA prvou misiou, ktorá používala nízkoenergetické obežné dráhy okolo bodu Lagrange. Neskôr, pomocou nízkoenergetických trás medzi Zemou a Mesiacom, riadiaci v Goddardovom vesmírnom letovom centre NASA, Greenbelt, MD, poslali kozmickú loď na prvé stretnutie s kométou, kométou Giacobini-Zinner, v roku 1985.
V roku 1991 inžinieri z JPL a Japonskej vesmírnej agentúry použili ďalšiu metódu analýzy nízkoenergetických dráh, aby umožnili japonskej misii Hiten doraziť na Mesiac. Lo inšpirovaný touto priekopníckou prácou a výskumom vedcov na univerzite v Barcelone vymyslel teóriu medziplanetárnej diaľnice.
Lo a jeho kolegovia zmenili základnú matematiku medziplanetárnej diaľnice na nástroj na navrhovanie misií s názvom „LTool“ pomocou modelov a algoritmov vyvinutých na Purdue University v West Lafayette v Indii. Nový LTool použili inžinieri JPL na zmenu dizajnu letu cesta k tomu, aby sa misia Genesis prispôsobila zmene dátumov spustenia. Genesis sa začala v auguste 2001.
Letová dráha bola navrhnutá tak, aby kozmická loď mohla opustiť Zem a cestovať na obežnú dráhu Lagrangeovho bodu. Po piatich cykloch okolo tohto Lagrangeovho bodu vypadne kozmická loď z obežnej dráhy bez akýchkoľvek manévrov a potom prejde Zemou k Lagrangeovmu bodu na opačnej strane planéty. Nakoniec sa vráti do hornej atmosféry Zeme, aby odložil svoje vzorky slnečného vetra v púšti Utah.
"Genesis by v dokonalom svete vôbec nepotrebovala žiadne palivo," uviedol Lo. „Pretože však nemôžeme kontrolovať množstvo premenných, ktoré sa vyskytujú počas misie, musíme urobiť nejaké opravy, keď Genesis dokončí slučky okolo bodu Lagrange na Zemi. Úspora paliva sa premieta do lepšej a lacnejšej misie. “
Lo dodal: „Táto koncepcia nezaručuje ľahký prístup ku všetkým častiam slnečnej sústavy. Viem si však predstaviť miesto, kde by sme mohli budovať a obsluhovať vedecké platformy okolo jedného z Lagrangeových bodov mesiaca. Keďže body Lagrange sú medzníkmi medziplanetárnej diaľnice, mohli by sme sa s takýmito platformami obísť. “ Tím v Johnsonovom vesmírnom stredisku NASA v Houstone v spolupráci s prieskumným tímom NASA navrhuje, aby sa raz v budúcnosti využilo medziplanetárne diaľnice na budúce ľudské vesmírne misie.
„Práca Lo viedla k prielomom v zjednodušovaní konceptov misií pre ľudský a robotický prieskum za nízkou obežnou dráhou Zeme,“ povedal Doug Cooke, manažér úradu pre pokročilý rozvoj spoločnosti Johnson. „Tieto zjednodušenia vedú k menšiemu počtu vesmírnych vozidiel potrebných pre širokú škálu možností misií.“
Práca na dizajne medziplanetárnej diaľnice pre vesmírnu misiu bola redaktormi časopisu Discover a externým expertom nominovaná na cenu Discover Innovation Award.
JPL spravuje pre NASA Kalifornský technologický inštitút v Pasadene. Viac informácií o misii Genesis nájdete na internete na adrese: http://www.genesismission.org/.
Pôvodný zdroj: NASA / JPL News Release
