Sosirea pe Lună reprezintă una dintre cele mai provocatoare dificultăți în explorarea spațială, însă mulți ar crede că cel puțin parcursul până acolo este relativ ușor. Un nou studiu, totuși, relevă că toate misiunile selenare anterioare au consumat mai mult combustibil decât ar fi fost necesar, iar cercetătorii afirmă că, după simularea a 24 de milioane de rute Pământ-Lună, au descoperit-o pe cea mai eficientă vreodată calculată.
Planificarea traiectoriilor spațiale este extrem de complexă deoarece navele pot profita de gravitația altor corpuri ceresti pentru a reduce consumul de combustibil. În cazul Lunii, situația pare mai simplă, deoarece nu există alte planete între Pământ și satelitul nostru natural. Totuși, necesitatea de a intra pe orbita selenară înainte de aselenizare face ca calculele să devină un proces extrem de complicat.
Fizicienii au utilizat o metodă matematică denumită „teoria conexiunilor funcționale” pentru a examina 24 de milioane de rute Pământ-Lună potențiale. Obiectivul a fost minimizarea valorii denumite ∆V, adică schimbarea totală de viteză necesară pentru călătorie, un parametru direct legat de cantitatea de combustibil utilizată.
Dintre cele 24 de milioane de rute Pământ-Lună diverse, aceasta este cea mai eficientă
Cea mai eficientă rută identificată necesită un ∆V de 3.925 de metri pe secundă, cu aproape 67 m/s mai puțin decât cele mai optime variante calculate anterior. Deși diferența pare mică, în explorarea spațială fiecare metru pe secundă economisit se traduce într-o cantitate semnificativă de combustibil și o reducere considerabilă a masei totale lansate de pe Pământ.
Traseul optim nu implică un drum direct către Lună. Nava ar trebui să se îndrepte spre punctul Lagrange L1 din sistemul Pământ-Lună, o zonă în care gravitațiile celor două corpuri se echilibrează. În loc să rămână acolo, vehiculul ar urma o orbită specifică în jurul acestui punct, numită orbită Lyapunov.
Ce face acest calcul diferit?
Noua metodă diferă de strategiile anterioare prin faptul că necesită o apropiere de Lună și aprinderi precise ale motoarelor pentru a se alinia la traiectoria optimă. În vecinătatea punctului L1, nava poate rămâne stabilă cu un consum minim de combustibil și menține permanent comunicația atât cu Pământul, cât și cu Luna.
Există, totuși, și un dezavantaj semnificativ: timpul de călătorie. Ruta elaborată de cercetători durează cel puțin 32 de zile, mult mai mult decât misiunile Apollo. Pentru astronauți, aceasta ar însemna nevoie mai mare de hrană, apă și resurse, ceea ce ar diminua avantajele economiei de combustibil.
De aceea, cercetătorii consideră că traseul ar fi ideal în special pentru transportul de echipamente și marfă către Lună, unde viteza nu reprezintă o prioritate.
Studiul a fost publicat în revista Astrodynamics.
