Kreditna slika: NASA
NASA-in astronom Martin Lo razradio je, za što vjeruje, niz niskoenergetskih staza koje svemirske letjelice mogu poduzeti kako bi umanjile gorivo koje im je potrebno za kretanje oko našeg sunčevog sustava. Svaki planet i mjesec imaju pet točaka u blizini kojih gravitacija uravnotežuje, nazvane Lagrangeove točke - umrežujući ih zajedno, Lo je izradio staze kojima će se koristiti vrlo malo goriva za putovanje od planeta do planeta. Prva svemirska letjelica koja će iskoristiti njegov posao bit će NASA-ova misija Genesis, koja će sakupljati solarne čestice, a zatim ih vratiti na Zemlju.
"Autocesta" kroz Sunčev sustav nalikuje ogromnom nizu virtualnih tunela koji se namataju i vodovi oko Sunca i planeta, kako je to predviđao inženjer iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon, Pasadena, Kalifornija, može smanjiti količinu goriva potrebnu za budući prostor misije.
Nazvani interplanetarnim velesilama, sustav je zamislio Martin Lo, čiji je softver korišten za oblikovanje staze leta za NASA-ino misiju Genesis, koja trenutno koristi ovu autocestu u svemiru za svoju misiju prikupljanja čestica sunčevog vjetra za povratak na Zemlju ,
Većina misija dizajnirana je kako bi iskoristila način na koji gravitacija vuče svemirsku letjelicu kada se ljulja tijelom poput planete ili mjeseca. Lo je koncept koristi još jedan faktor, Sunce se povlači na planete ili planet na obližnje mjesece. Sile iz mnogih smjerova gotovo se otkazuju, ostavljajući staze kroz gravitacijska polja u koja svemirski brod može putovati.
Svaki planet i mjesec imaju pet mjesta u svemiru zvane Lagrangeove točke, gdje gravitacija jednog tijela uravnotežuje tuđu Svemirska letjelica može orbitirati tamo dok gori vrlo malo goriva. Da bi pronašao međuplanetarni magistralni put, Lo je preslikao neke moguće staze leta među točkama Lagrangea, mijenjajući udaljenost kojom bi svemirski brod prošao i koliko će brzo ili sporo putovati. Poput navoja spletenih zajedno kako bi formirali konopac, mogući su putovi leta formirali cijevi u svemiru. Lo planira preslikati ove cijevi za cijeli Sunčev sustav.
Istraživanje Lo temelji se na teorijskom radu koji je započeo u kasnom devetnaestom stoljeću francuski matematičar Henri Poincar ?. 1978. NASA-in je Međunarodni istraživač Sun-Zemlja 3 bio prva misija koja je koristila orbite niske energije oko točke Lagrange. Kasnije, koristeći se niskoenergetskim putevima između Zemlje i Mjeseca, kontrolori NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, Greenbelt, Md., Poslali su svemirsku letjelicu na prvi susret s kometom, Cometom Giacobini-Zinnerom, 1985. godine.
Još 1991. godine, drugu metodu analiziranja niskoenergetskih orbita, inženjeri JPL i japanske svemirske agencije koristili su kako bi omogućili japanskoj misiji Hiten da dosegne Mjesec. Inspirisan pionirskim radom i istraživanjem koje su proveli znanstvenici sa Sveučilišta u Barceloni, Lo je zamislio teoriju međuplanetarne velesile.
Lo i njegovi kolege pretvorili su osnovnu matematiku međuplanetarnog magistralnog puta u alat za oblikovanje misije nazvan "LTool", koristeći modele i algoritme razvijene na Sveučilištu Purdue, West Lafayette, Indija. Novi LTool JPL inženjeri su iskoristili za redizajn leta put za misiju Genesis prilagoditi promjeni datuma lansiranja. Genesis pokrenut u kolovozu 2001. godine.
Staza leta bila je dizajnirana kako bi svemirski brod napustio Zemlju i putovao u orbitu oko točke Lagrange. Nakon pet petlji oko ove Lagrangeove točke, svemirski brod će pasti iz orbite bez ikakvih manevara, a zatim će proći pored Zemlje do Lagrangeove točke na suprotnoj strani planeta. Napokon, ona će se vratiti u Zemljinu gornju atmosferu kako bi ispustila svoje uzorke solarnog vjetra u pustinji Utah.
"Genesis ne bi uopće trebao upotrebljavati gorivo u savršenom svijetu", rekao je Lo. "Ali budući da ne možemo kontrolirati mnoge varijable koje se događaju tijekom misije, moramo izvršiti neke korekcije jer Genesis dovršava petlje oko Lagrangeove točke Zemlje. Ušteda na gorivu znači bolju i jeftiniju misiju. "
Lo je dodao: „Ovaj koncept ne jamči lak pristup svakom dijelu sunčevog sustava. Međutim, mogu zamisliti mjesto na kojem bismo mogli konstruirati i služiti platforme znanosti oko jedne od Mjesečevih Lagrangeovih točaka. Budući da su Lagrangeove točke orijentir za međuplanetarni magistralni put, možda ćemo moći pokrenuti svemirske letjelice do i sa takvih platformi. " Tim iz NASA-inog svemirskog centra Johnson, Houston, koji radi s NASA-inim istraživačkim timom, predlaže da jednog dana koriste Interplanetarni supervelesalet za buduće ljudske svemirske misije.
"Lo-ov rad doveo je do proboja u pojednostavljivanju koncepata misije za istraživanje ljudi i robotika izvan orbita niske Zemlje", rekao je Doug Cooke, menadžer Johnsonova ureda za napredni razvoj. "Ova pojednostavljenja rezultiraju manjim svemirskim vozilima potrebnim za širok raspon mogućnosti misije."
Rad na interplanetarnom Superhighwayu za dizajn svemirske misije nominiran je za nagradu Discover Innovation od urednika časopisa Discover i vanjskog skupa stručnjaka.
JPL upravlja za NASA od Kalifornijskog tehnološkog instituta, Pasadena. Za više informacija o misiji Genesis posjetite Internet na: http://www.genesismission.org/.
Izvorni izvor: NASA / JPL News Release
