科学家从 2400 万种可能性中绘制出最具成本效益的登月路线

新的数学发现了一条更便宜的地球到月球路线,但这需要耐心。

来源:ZME科学

在太空飞行中,每一公斤都很重要。你携带的每件物品都会增加燃料消耗,这意味着航天器无法走得那么远。但燃料本身的质量也很重要。携带较少燃料的航天器可以携带更多硬件。需要更少重型推进剂的任务可以变得更便宜、更灵活或更容易发射。

航天飞行的大部分成本节省都集中在质量和燃料上。现在,一项新的研究表明,降低月球旅行成本的另一种方法可能是采取一条不太明显的路径。

研究人员利用数学方法搜索了地球轨道和月球轨道之间数千万条可能的路线。最佳路径首先靠近月球,然后进入围绕地月L1拉格朗日点(两个世界之间的引力平衡区域)的环形轨道,最后落入月球轨道。

节省成本的循环路径

从纸面上看,节省的时间微乎其微:比同类路线每秒少 58.80 米。但航天器任务是通过艰难的权衡来衡量的。少一点燃料可能意味着更轻的发射、更便宜的任务或容纳额外仪器和货物的空间。

“说到太空旅行,每秒每米都相当于大量的燃料消耗,”科英布拉大学研究员、该研究的主要作者 Allan Kardec de Almeida Júnior 说道。

这条路线并不是为了速度而建造的。在阿耳忒弥斯 2 号期间,猎户座飞船遵循大约 10 天的自由返回路径,绕月球背面飞行,然后返回地球。新研究中提出的路线要慢得多。从地球轨道到月球轨道大约需要32天,因为航天器首先经过L1点附近的环形轨道。但这条弯路才是重点:它以速度换取更低的燃料消耗,也许还有一次有用的中途停留。

飞越重力走廊

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地球和月球之间的中途停留