Crédito de imagen: NASA
El astrónomo de la NASA Martin Lo ha elaborado lo que él cree que es una serie de rutas de vuelo de baja energía que las naves espaciales pueden tomar para minimizar el combustible que necesitan para moverse por nuestro sistema solar. Cada planeta y luna tienen cinco puntos cerca de ellos donde la gravedad se equilibra, llamados puntos de Lagrange: al conectarlos en red, Lo ha trazado caminos que usarán muy poco combustible para viajar de planeta a planeta. La primera nave espacial que aprovechará su trabajo será la misión Génesis de la NASA, que recogerá partículas solares y luego las devolverá a la Tierra.
Una "autopista" a través del sistema solar que se asemeja a una amplia gama de túneles y conductos virtuales y sinuosos alrededor del Sol y los planetas, según lo previsto por un ingeniero en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, puede reducir la cantidad de combustible necesaria para el espacio futuro. misiones
Llamado la Supercarretera Interplanetaria, el sistema fue concebido por Martin Lo, cuyo software se utilizó para ayudar a diseñar la ruta de vuelo para la misión Genesis de la NASA, que actualmente utiliza esta "autopista en el espacio" en su misión de recolectar partículas de viento solar para regresar a la Tierra .
La mayoría de las misiones están diseñadas para aprovechar la forma en que la gravedad tira de una nave espacial cuando se balancea junto a un cuerpo como un planeta o la luna. El concepto de Lo aprovecha otro factor, la atracción del Sol sobre los planetas o la atracción de un planeta sobre sus lunas cercanas. Las fuerzas de muchas direcciones casi se cancelan entre sí, dejando caminos a través de los campos de gravedad en los que pueden viajar las naves espaciales.
Cada planeta y luna tiene cinco ubicaciones en el espacio llamadas puntos de Lagrange, donde la gravedad de un cuerpo equilibra la de otro. Las naves espaciales pueden orbitar allí mientras queman muy poco combustible. Para encontrar la Supercarretera Interplanetaria, Lo mapeó algunas rutas de vuelo posibles entre los puntos de Lagrange, variando la distancia que recorrería la nave espacial y qué tan rápido o lento viajaría. Como hilos entrelazados para formar una cuerda, las posibles rutas de vuelo formaron tubos en el espacio. Lo planea mapear estos tubos para todo el sistema solar.
La investigación de Lo se basa en el trabajo teórico iniciado a finales del siglo XIX por el matemático francés Henri Poincar ?. En 1978, el International Sun-Earth Explorer 3 de la NASA fue la primera misión en utilizar órbitas de baja energía alrededor de un punto de Lagrange. Más tarde, utilizando rutas de baja energía entre la Tierra y la Luna, los controladores del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland, enviaron la nave espacial al primer encuentro con un cometa, el cometa Giacobini-Zinner, en 1985.
En 1991, los ingenieros del JPL y la Agencia Espacial Japonesa utilizaron otro método de análisis de órbitas de baja energía para permitir que la misión japonesa Hiten llegara a la Luna. Inspirado por este trabajo pionero e investigación realizada por científicos de la Universidad de Barcelona, Lo concibió la teoría de la Supercarretera Interplanetaria.
Lo y sus colegas han convertido las matemáticas subyacentes de la Supercarretera Interplanetaria en una herramienta para el diseño de misiones llamada "LTool", utilizando modelos y algoritmos desarrollados en la Universidad de Purdue, West Lafayette, Ind. Los ingenieros de JPL utilizaron el nuevo LTool para rediseñar el vuelo camino para que la misión Génesis se adapte a un cambio en las fechas de lanzamiento. Genesis se lanzó en agosto de 2001.
La ruta de vuelo fue diseñada para que la nave espacial abandone la Tierra y viaje para orbitar el punto de Lagrange. Después de cinco vueltas alrededor de este punto de Lagrange, la nave espacial caerá de la órbita sin ninguna maniobra y luego pasará por la Tierra a un punto de Lagrange en el lado opuesto del planeta. Finalmente, regresará a la atmósfera superior de la Tierra para dejar sus muestras de viento solar en el desierto de Utah.
"Genesis no necesitaría usar ningún combustible en un mundo perfecto", dijo Lo. "Pero como no podemos controlar las muchas variables que ocurren a lo largo de la misión, tenemos que hacer algunas correcciones a medida que Génesis completa sus bucles alrededor de un punto de Lagrange de la Tierra". Los ahorros en el combustible se traducen en una misión mejor y más barata ".
Lo agregó: “Este concepto no garantiza un fácil acceso a todas las partes del sistema solar. Sin embargo, puedo imaginar un lugar donde podamos construir y dar servicio a plataformas científicas alrededor de uno de los puntos de Lagrange de la Luna. Dado que los puntos de Lagrange son puntos de referencia de la Supercarretera Interplanetaria, podríamos ser capaces de derivar naves espaciales hacia y desde dichas plataformas ". Un equipo del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, que trabaja con el Equipo de Exploración de la NASA, propone algún día utilizar la Supercarretera Interplanetaria para futuras misiones espaciales humanas.
"El trabajo de Lo ha llevado a avances en la simplificación de los conceptos de misión para la exploración humana y robótica más allá de la órbita terrestre baja", dijo Doug Cooke, gerente de la Oficina de Desarrollo Avanzado de Johnson. "Estas simplificaciones resultan en menos vehículos espaciales necesarios para una amplia gama de opciones de misión".
El trabajo en la Supercarretera Interplanetaria para el diseño de misiones espaciales fue nominado para un Premio a la Innovación Discover por los editores de la revista Discover y un panel externo de expertos.
JPL es administrado para la NASA por el Instituto de Tecnología de California, Pasadena. Para obtener más información sobre la misión Génesis, visite Internet en: http://www.genesismission.org/.
Fuente original: comunicado de prensa de NASA / JPL
