Навукоўцы выявілі найлепшы і самы танны шлях на Месяц
- 18.05.2026, 10:48
Ён дазваляе значна зэканоміць на кошце палёту на Месяц.
Палёт на Месяц — дарагая справа. Таму нават невялікая эканомія паліва можа прывесці да істотнага зніжэння выдаткаў на місію. Навукоўцы прапанавалі больш эфектыўны і танны маршрут да Месяца, які выкарыстоўвае схаваную структуру самой гравітацыі, піша «Фокус».
Аўтары даследавання вызначылі траекторыю палёту з Зямлі на Месяц, якая зніжае расход паліва як мінімум на 58,80 м/с у параўнанні з раней вядомымі аптымальнымі шляхамі. Паводле навукоўцаў, у касмічных падарожжах кожны метр у секунду азначае велізарны расход паліва. Пры гэтым новы маршрут не з’яўляецца самым прамым. Замест гэтага касмічны карабель спачатку набліжаецца да Месяца, перш чым увайсці ў гравітацыйную траекторыю вакол кропкі Лагранжа L1, дзе гравітацыйнае прыцягненне Зямлі і Месяца ўраўнаважваюць адно аднаго.
Для касмічных апаратаў расход паліва вымяраецца не ў літрах на кіламетр, а ў кілаграмах у секунду (кг/с) для цягі або праз удзельны імпульс, які вымяраецца ў метрах у секунду (м/с). У фізіцы касмічных палётаў эфектыўнасць рухавікоў ацэньваецца праз удзельную хуткасць выцякання газаў. Яна паказвае, якую хуткасць (у м/с) атрымае 1 кг масы пры спальванні 1 кг паліва за секунду.
Навукоўцы змадэлявалі рух касмічнага карабля з выкарыстаннем задачы трох цел, у якой разглядаліся Зямля, Месяц і сам карабель. Вакол кропкі Лагранжа L1 касмічныя караблі могуць рухацца па пятлепадобных траекторыях. Гэта неўстойлівыя арбіты, але іх атачаюць натуральныя шляхі ўваходу і выхаду, створаныя гравітацыяй.
Гэтыя шляхі, якія называюць устойлівымі і неўстойлівымі маніфолдамі, паводзяць сябе амаль як нябачныя касмічныя магістралі. Касмічны карабель, уваходзячы ў іх, можа пераадольваць вялікія адлегласці, выкарыстоўваючы вельмі мала паліва, бо сама гравітацыя дапамагае накіроўваць рух.
Навукоўцы змадэлявалі каля 30 мільёнаў магчымых маршрутаў праз гэтыя гравітацыйныя шляхі, што дазволіла ім вызначыць эфектыўную траекторыю палёту з Зямлі на Месяц.
Першапачаткова касмічны карабель пакідае арбіту Зямлі на вышыні 167 км і ўваходзіць ва ўстойлівы маніфолд, які вядзе да L1. Затым касмічны карабель сыходзіць з арбіты ўздоўж неўстойлівага маніфолду і пераходзіць на арбіту вакол Месяца.
Адзін з самых нечаканых вынікаў даследавання — тое, што самы танны шлях уключае блізкі пралёт міма Месяца перад уваходам у гравітацыйны калідор L1. Гэты пралёт дзейнічае як гравітацыйны манеўр, зніжаючы патрэбу ў цяге рухавікоў у ключавыя моманты.
Паводле навукоўцаў, самы танны шлях на Месяц з пункту гледжання расходу паліва патрабуе двух уключэнняў рухавікоў: першае адрывае касмічны карабель ад Зямлі, а другое выводзіць яго на гравітацыйную траекторыю побач з Месяцам. Пасля гэтага гравітацыя выконвае большую частку працы. Натуральныя гравітацыйныя патокі дапамагаюць накіроўваць касмічны карабель з мінімальным расходам паліва.
У сукупнасці ўвесь шлях — ад старту з Зямлі да пералёту ў кропку Лагранжа L1 і выхаду на арбіту вакол Месяца — патрабуе прыблізна 3991,60 м/с і займае 32 дні. Хоць гэта не самы хуткі маршрут, але ён самы танны. У касмічных місіях, дзе кожны кілаграм, выведзены на арбіту, каштуе дорага, нават невялікае скарачэнне колькасці паліва можа прывесці да павелічэння карыснай нагрузкі і зніжэння кошту місіі.
Варта адзначыць, што новы месячны маршрут ігнаруе гравітацыйны ўплыў Сонца і іншых цел, а гэта значыць, што разлічаныя вынікі не прывязаныя да канкрэтных дат запуску. У рэальнасці ўлік сонечнай гравітацыі, верагодна, дазволіў бы выявіць яшчэ больш танныя траекторыі палёту, але толькі ў пэўныя даты.