Kreditna slika: NASA
Nasin astronom Martin Lo je razvil, za kar verjame, da gre za niz nizkoenergijskih letalskih poti, ki jih vesoljska plovila lahko izkoristijo, da zmanjšajo porabo goriva, ki ga potrebujejo za gibanje po našem osončju. Vsak planet in luna imata v bližini pet točk, kjer gravitacija uravnoveša, imenovane Lagrangeove točke - Lo jih je povezal skupaj, Lo pa je izdelal poti, ki bodo porabile zelo malo goriva za potovanje od planeta do planeta. Prvo vesoljsko plovilo, ki je izkoristilo njegovo delo, bo Nasina misija Genesis, ki bo zbrala sončne delce in jih nato vrnila nazaj na Zemljo.
"Avtocesta" skozi osončje, ki spominja na ogromen niz virtualnih vijugastih tunelov in vodov okoli Sonca in planetov, kot predvideva inženir iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon v Pasadeni, Kalifornija, lahko zmanjša količino goriva, potrebnega za prihodnji prostor misije.
Sistem je poimenoval Medplanetarna superveleslalom, zasnoval pa ga je Martin Lo, čigar programska oprema je bila uporabljena za oblikovanje poti letenja za NASA-ino misijo Genesis, ki trenutno uporablja to avtocesto v vesolju pri svoji misiji zbiranja delcev sončnega vetra za vrnitev na Zemljo .
Večina misij je zasnovana tako, da izkoristijo način, kako gravitacija vleče na vesoljsko plovilo, ko zamahne s telesom, kot sta planet ali luna. Koncept Lo izkorišča še en dejavnik: Sonce se vleče na planete ali planet na bližnjih lunah. Sile iz mnogih smeri se skoraj odpovedo, puščajo poti skozi gravitacijska polja, v katerih lahko potujejo vesoljska plovila.
Vsak planet in luna ima v vesolju pet lokacij, ki se imenujejo Lagrangeove točke, kjer gravitacija enega telesa uravnoveša drugo. Vesoljska plovila lahko tam krožijo, medtem ko gorijo zelo malo goriva. Da bi našel medplanetarno supervežino, je Lo preslikal nekaj možnih poti letenja med točkami Lagrange, pri čemer je spreminjal razdaljo, ki bi jo vesoljsko plovilo prehodil, in kako hitro ali počasi bi potoval. Kot niti, zvite skupaj, da tvorijo vrv, so tudi možne poti letenja oblikovale cevi v vesolju. Lo namerava te cevi preslikati za celoten osončje.
Raziskave Lo temeljijo na teoretičnem delu, ki ga je v poznem devetnajstem stoletju začel francoski matematik Henri Poincar ?. Leta 1978 je bil Nasina mednarodni raziskovalni program Sonce-Zemlja 3 prva misija, ki je uporabljala nizkoenergijske orbite okoli točke Lagrange. Pozneje so z uporabo nizkoenergijskih poti med Zemljo in Luno kontrolorji v Nasinem vesoljskem letalskem centru Goddard, Greenbelt, Md., Leta 1985 poslali vesoljsko plovilo na prvo srečanje s kometom, kometom Giacobini-Zinnerjem.
Leta 1991 so inženirji iz JPL in japonske vesoljske agencije uporabili drugo metodo analize nizkoenergetskih orbitov, da so japonski misiji Hiten omogočili doseganje Lune. Navdušen s tem pionirskim delom in raziskavami, ki so jih opravili znanstveniki z univerze v Barceloni, je Lo zasnoval teorijo medplanetarne superveličarne.
Lo in njegovi sodelavci so osnovno matematiko medplanetarne supervešče poti spremenili v orodje za načrtovanje misije, imenovano "LTool", z uporabo modelov in algoritmov, ki so jih razvili na univerzi Purdue, West Lafayette, Indija. Nov LTool so inženirji JPL uporabili za prenovo leta pot misije Genesis, da se prilagodi spremembam datumov predstavitve. Genesis se je začel avgusta 2001.
Pot letenja je bila zasnovana tako, da je vesoljsko plovilo zapustilo Zemljo in odpotovalo v orbito s točko Lagrange. Po petih zank okoli te točke Lagrange bo vesoljsko plovilo brez kakršnih koli manevrov izpadlo iz orbite, nato pa bo šlo mimo Zemlje do točke Lagrange na nasprotni strani planeta. Končno se bo vrnilo v Zemljino zgornjo atmosfero, da bo v puščavi Uta spustilo svoje vzorce sončnega vetra.
"Genesisu v popolnem svetu sploh ne bi bilo treba porabiti goriva," je dejal Lo. "Ker pa ne moremo nadzorovati številnih spremenljivk, ki se pojavljajo med misijo, moramo narediti nekaj popravkov, ko Genesis zaključuje zanke okoli Lagrangeove točke Zemlje. Prihranki na gorivu pomenijo boljšo in cenejšo nalogo. "
Lo je dodal: „Ta koncept ne zagotavlja enostavnega dostopa do vseh delov sončnega sistema. Vendar si lahko zamislim mesto, kjer bi lahko konstruirali in servisirali znanstvene platforme okoli ene od Lunovih točk Lagrange. Ker so točke Lagrange mejniki za Medplanetarno superveličarstvo, bomo morda lahko preusmerili vesoljsko plovilo na in s takšnih platform. " Skupina iz Nasinovega vesoljskega centra Johnson v Houstonu, ki sodeluje z Nasino raziskovalno ekipo, predlaga, da bo nekega dne uporabil medplanetarni superveleslalom za prihodnje človeške vesoljske misije.
"Lo-jevo delo je privedlo do prebojev pri poenostavitvi koncepcij misije za človeško in robotsko raziskovanje zunaj orbite nizke Zemlje," je dejal Doug Cooke, poslovodja Johnsonovega naprednega razvojnega urada. "Zaradi teh poenostavitev je potrebno manj vesoljskih vozil, potrebnih za široko paleto možnosti misije."
Delo na Medplanetarnem Superhighwayu za zasnovo vesoljske misije je bilo nominirano za nagrado Discover Innovation Award od urednikov revij Discover in zunanje strokovne skupine.
JPL za NASA upravlja kalifornijski tehnološki inštitut, Pasadena. Za več informacij o misiji Genesis obiščite internet na: http://www.genesismission.org/.
Izvirni vir: NASA / JPL News Release
