אשראי תמונה: נאס"א
האסטרונום של נאס"א, מרטין לו, פיתח את מה שלדעתו הוא סדרה של נתיבי טיסה באנרגיה נמוכה שיכולים לחללית לבצע כדי למזער את הדלק שהם צריכים כדי לנוע סביב מערכת השמש שלנו. לכל כוכב לכת וירח חמש נקודות בקרבתן בהן כוח הכבידה מתאזן, הנקראות נקודות לגראנז '- על ידי רשתם יחד, Lo פיתח שבילים אשר ישתמשו במעט מאוד דלק כדי לנסוע מכוכב לכת. החללית הראשונה שניצלה את עבודתו תהיה משימת ג'נסיס של נאס"א שתאסוף חלקיקי שמש ואז תחזיר אותם לכדור הארץ.
"כביש מהיר" דרך מערכת השמש הדומה למערך עצום של מנהרות ומוליכים וירטואליים סביב השמש וכוכבי לכת, כפי שנראה על ידי מהנדס במעבדת ההנעה סילונית של נאס"א, פסדינה, קליפורניה, יכול לחתוך את כמות הדלק הדרושה לחלל עתידי. משימות.
המערכת כינתה את הכביש המהיר הבין-פלנטרי, והגתה את המערכת על ידי מרטין לו, שתוכנתו שימשה כדי לסייע בעיצוב מסלול הטיסה למשימת "בראשית" של נאס"א, שמשתמשת כיום ב"כביש המהיר בחלל "במשימתו לאסוף חלקיקי רוח סולאריים לחזרה לכדור הארץ. .
מרבית המשימות נועדו לנצל את הדרך שבה כוח הכבידה מושך חללית כשהוא מתנדנד על ידי גוף כמו כוכב לכת או ירח. התפיסה של לו מנצלת גורם נוסף, משיכת השמש בכוכבי הלכת או משיכת כוכב לכת בירחים הסמוכים לו. כוחות מכיוונים רבים כמעט מבטלים זה את זה החוצה ומשאירים שבילים דרך שדות הכובד שבהם חללית יכולה לנוע.
לכל כוכב לכת וירח יש חמישה מיקומים בחלל הנקראים נקודות לגראנג ', כאשר כוח הכובד של גוף אחד מאזן את זה של אחר. החללית יכולה לעבור שם תוך שריפת מעט מאוד דלק. כדי למצוא את הכביש המהיר הבין-פלנטרי, מיפה לו כמה שבילי טיסה אפשריים בין נקודות לגראנז ', תוך שינוי המרחק בו תעבור החללית וכמה מהר או איטי זה ייסע. כמו חוטים המתפתלים זה לזה ליצירת חבל, שבילי הטיסה האפשריים יצרו צינורות בחלל. לו מתכנן למפות את הצינורות הללו לכל מערכת השמש.
המחקר של לו מבוסס על עבודה תיאורטית שהחלה בסוף המאה התשע עשרה על ידי המתמטיקאי הצרפתי אנרי פוינקאר ?. בשנת 1978, ה- Sun-Earth Explorer 3 של נאס"א היה המשימה הראשונה להשתמש במסלולי אנרגיה נמוכה סביב נקודת לגראנז '. מאוחר יותר, תוך שימוש בנתיבי אנרגיה נמוכה בין כדור הארץ לירח, שלחו מרכזי טיסת החלל "גודארד" של נאס"א, גרינבלט, ד"ר, את החללית למפגש הראשון עם כוכב השביט, שביט ג'יקוביני-זינר, בשנת 1985.
בשנת 1991 נעשה שימוש בשיטה נוספת לניתוח מסלולי אנרגיה נמוכה על ידי מהנדסים מ- JPL וסוכנות החלל היפנית כדי לאפשר למשימת הייטן היפנית להגיע לירח. בהשראת העבודה החלוצית והמחקר שנערכו על ידי מדענים מאוניברסיטת ברצלונה, הגה לו את התיאוריה של הכביש המהיר הבין-כוכבי.
לו ועמיתיו הפכו את המתמטיקה העומדת בבסיס הכביש המהיר הבינלאומי-פלנטרי לכלי לתכנון משימה בשם "LTool", באמצעות דגמים ואלגוריתמים שפותחו באוניברסיטת פרדו, ווסט לאפייט, הוד. LTool החדש שימש על ידי מהנדסי JPL כדי לתכנן מחדש את הטיסה. הדרך למשימת בראשית להסתגל לשינוי בתאריכי ההשקה. ג'נסיס הושק באוגוסט 2001.
מסלול הטיסה תוכנן עבור החללית לעזוב את כדור הארץ ולנסוע למסלול בנקודת לגראנז '. לאחר חמש לולאות סביב נקודת לגראנז 'זו, החללית תיפול מהמסלול ללא כל תמרונים ואז תעבור ליד כדור הארץ לנקודת לגראנז' בצד הנגדי של כדור הארץ. לבסוף היא תחזור לאטמוספירה העליונה של כדור הארץ כדי להפיל את דגימות הרוח הסולארית במדבר יוטה.
"ג'נסיס לא תצטרך להשתמש בכלל בדלק בעולם מושלם," אמרה לו. "אך מכיוון שאיננו יכולים לשלוט על המשתנים הרבים המתרחשים במהלך המשימה, עלינו לבצע כמה תיקונים כאשר ג'נסיס משלימה את הלולאות שלה סביב נקודת כדור הארץ של לגראנג '. החיסכון בדלק מתרגם למשימה טובה וזולה יותר. "
לו הוסיף, "מושג זה אינו מבטיח גישה נוחה לכל חלק במערכת השמש. עם זאת, אני יכול לחזות מקום בו אנו עשויים לבנות ולשרת פלטפורמות מדעיות סביב אחת מנקודות הלגרנג 'של הירח. מכיוון שנקודות לגראנז 'הן נקודות ציון לדרך המהירה הבינלאומית, אנו עשויים להיות מסוגלים להעביר חללית אל פלטפורמות כאלה וממנה. " צוות במרכז החלל ג'ונסון של נאס"א ביוסטון, העובד עם צוות הבדיקה של נאס"א, מציע יום אחד להשתמש בכביש המהיר הבין-פלנטרי למשימות חלל אנושיות עתידיות.
"עבודתו של לו הובילה לפריצות דרך בפישוט מושגי המשימה לחקירה אנושית ורובוטית מעבר למסלול כדור הארץ הנמוך", אמר דאג קוק, מנהל משרד הפיתוח המתקדם של ג'ונסון. "הפישוטים הללו גורמים לפחות רכבי שטח הדרושים למגוון רחב של אפשרויות משימה."
העבודה על הכביש המהיר interplanetary לעיצוב משימת חלל הייתה מועמדת לפרס Discover Innovation על ידי עורכי המגזינים Discover ופאנל מומחים חיצוני.
JPL מנוהל על ידי נאס"א על ידי המכון הטכנולוגי בקליפורניה, פסדינה. למידע נוסף על משימת ג'נסיס, בקר באינטרנט בכתובת: http://www.genesismission.org/.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של NASA / JPL
