همزمان با تلاش بشر برای گسترش حضور خود در ماه و اطراف آن، پژوهشگران در حال بررسی جزئیاتی هستند که میتواند موفقیت یا شکست مأموریتهای قمری را تعیین کند. اکنون یک تیم تحقیقاتی اعلام کرده با استفاده از محاسبات ریاضی، کممصرفترین مسیر حرکت به سوی ماه را تاکنون شناسایی کرده است.
بر اساس مقالهای جدید در حوزه دینامیک پروازهای فضایی، این مسیر تازه میتواند هزینه مصرف سوخت را نسبت به محاسبات شناختهشده قبلی به میزان ۵۸.۸۰ متر بر ثانیه کاهش دهد. پژوهشگران برای این تحلیل از نظریه «اتصالات تابعی» استفاده کردهاند؛ چارچوبی ریاضی برای حل مسائل بهینهسازی که نیازی به شبیهسازیهای پرهزینه رایانهای در مأموریتهای فضایی ندارد. این تیم حدود ۳۰ میلیون مسیر متفاوت را شبیهسازی و نتایج خود را با صدها هزار شبیهسازی پیشین از گروههای دیگر مقایسه کرده است.
آلان کاردک د آلمیدا جونیور، نویسنده اصلی پژوهش و محقق دانشگاه کویمبرا در پرتغال، اعلام کرد در سفرهای فضایی هر متر بر ثانیه کاهش در سرعت مورد نیاز، به معنای صرفهجویی قابل توجه در مصرف سوخت است.
بدیهی است فرستادن فضاپیما به ماه به سادگی درخواست کوتاهترین مسیر از یک برنامه مسیریاب نیست. ناسا میگوید طراحی مسیر پرواز فضاپیماها نیازمند بررسی دقیق عوامل متعددی از جمله طراحی مسیر حرکت، بازسازی مدار، ردیابی موقعیت و سرعت فضاپیما، پیشبینی مسیر آینده و ابزارهایی است که برای کنترل فضاپیما در فضا استفاده میشوند.
به همین دلیل، مطالعه جدید راهحلی کامل برای همه نیازهای برنامهریزی مأموریتهای فضایی ارائه نمیدهد، اما میتواند نقطه شروع مناسبی باشد. پژوهشگران ابتدا یک مسیر دو مرحلهای از مدار زمین تا ماه طراحی کردند. در مرحله نخست، فضاپیما زمین را ترک کرده و وارد مدار ماه در اطراف نقطه لاگرانژی L1 میشود؛ جایی که نیروی گرانشی زمین و ماه یکدیگر را خنثی میکنند.
به گفته پژوهشگران، این شرایط به فضاپیما اجازه میدهد بهطور طبیعی در امتداد یک «مسیر طبیعی» حرکت کند که آن را به سوی مدار L1 هدایت میکند و در عین حال مصرف سوخت را کاهش میدهد.
