Изследователи са открили маршрут, който позволява значително да се намалят разходите за полет до Луната. Това нововъведение може да доведе до съществено поевтиняване на бъдещите космически мисии.

Полетите до Луната са изключително скъпо начинание, затова дори малка икономия на гориво може да има огромен ефект върху бюджета на една мисия.

Учени предложиха по-ефективен и евтин маршрут до естествения спътник на Земята, който използва скритата структура на самата гравитация.

Авторите на изследването са определили траектория на полета, която намалява разхода на гориво с поне 58,80 м/с в сравнение с досега известните оптимални пътища.

Според учените, в космическите пътешествия всеки метър в секунда се равнява на огромен разход на гориво.

Новият маршрут обаче не е най-прекият

Вместо това космическият апарат първо се приближава до Луната, преди да влезе в гравитационна траектория около точката на Лагранж L1, където гравитационното привличане на Земята и Луната се уравновесяват.

Експертите са симулирали движението на космическия кораб, използвайки „задачата на трите тела“, в която се разглеждат Земята, Луната и самият апарат.

Около точката на Лагранж L1 космическите кораби могат да се движат по примковидни траектории. Това са нестабилни орбити, но те са заобиколени от естествени „входни“ и „изходни“ пътища, създадени от гравитацията.

Тези пътища, наричани устойчиви и неустойчиви многообразия, действат почти като невидими космически магистрали.

Космически кораб, който попадне в тях, може да измине големи разстояния с минимален разход на гориво, тъй като самата гравитация помага за насочването на движението му.

Изследователите са моделирали около 30 млн. маршрута през тези гравитационни пътища

Това им е позволило да определят най-ефективната траектория за полет от Земята до Луната.

Първоначално космическият кораб напуска земната орбита на височина 167 км и навлиза в устойчиво многообразие, водещо към L1.

След това апаратът се отклонява от орбитата по неустойчиво многообразие и преминава в орбита около Луната.

Един от най-неочакваните резултати от проучването е, че най-евтиният път включва близко прелитане покрай Луната преди навлизането в гравитационния коридор L1.

Това прелитане действа като гравитационна маневра, намалявайки нуждата от тяга на двигателите в ключови моменти.

Най-икономичният път до Луната от гледна точка на разхода на гориво изисква само две включвания на двигателите

Първото отделя кораба от Земята, а второто го извежда на гравитационна траектория близо до Луната. След това гравитацията върши по-голямата част от работата, като естествените гравитационни потоци насочват апарата с минимален разход на гориво.

Цялото пътуване – от старта на Земята, през прелитането до точката на Лагранж L1 и влизането в орбита около Луната – отнема около 32 дни и струва приблизително 3991,60 м/с. Макар това да не е най-бързият маршрут, той е най-евтиният. При космически мисии, където всеки килограм, изведен в орбита, е скъп, дори малкото намаление на горивото може да доведе до увеличаване на полезния товар и намаляване на общата стойност.

Важно е да се отбележи, че новият лунен маршрут не отчита гравитационното влияние на Слънцето и други небесни тела. Това означава, че изчислените резултати не са обвързани с конкретни дати за изстрелване. В реални условия отчитането на слънчевата гравитация вероятно би разкрило още по-евтини траектории, но те биха били възможни само в определени времеви прозорци.