เครดิตรูปภาพ: NASA
นักดาราศาสตร์ของนาซามาร์ตินโลได้ค้นพบสิ่งที่เขาเชื่อว่าเป็นเส้นทางการบินพลังงานต่ำที่ยานอวกาศสามารถนำไปใช้เพื่อลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่พวกมันต้องเคลื่อนที่รอบระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์และดวงจันทร์แต่ละแห่งมีห้าจุดที่อยู่ใกล้กับจุดที่แรงโน้มถ่วงสมดุลเรียกว่าจุดลากรองจ์ด้วยการเชื่อมโยงพวกมันเข้าด้วยกัน Lo ได้ทำงานในเส้นทางที่จะใช้เชื้อเพลิงน้อยมากในการเดินทางจากดาวเคราะห์สู่ดาวเคราะห์ ยานอวกาศลำแรกที่ใช้ประโยชน์จากงานของเขาคือภารกิจการกำเนิดของนาซ่าซึ่งจะรวบรวมอนุภาคสุริยะแล้วส่งคืนพวกมันกลับสู่โลก
“ ทางด่วน” ผ่านระบบสุริยจักรวาลซึ่งมีลักษณะคล้ายกับอุโมงค์คดเคี้ยวและท่อร้อยสายไฟรอบ ๆ ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์มากมายซึ่งจินตนาการโดยวิศวกรที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของพาซาน่ารัฐแคลิฟอร์เนียสามารถลดปริมาณเชื้อเพลิงที่จำเป็นสำหรับพื้นที่ในอนาคต ภารกิจ
มาร์ตินโลซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการออกแบบเส้นทางการบินสำหรับภารกิจการกำเนิดของนาซ่าซึ่งปัจจุบันใช้ชื่อว่า "ทางด่วนในอวกาศ" ในภารกิจเพื่อรวบรวมอนุภาคลมสุริยะคืนสู่โลก .
ภารกิจส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากวิธีการที่แรงโน้มถ่วงดึงยานอวกาศเมื่อมันเหวี่ยงโดยร่างกายเช่นดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ แนวคิดของ Lo ใช้ประโยชน์จากปัจจัยอื่นการดึงของดวงอาทิตย์บนดาวเคราะห์หรือการดึงดาวเคราะห์บนดวงจันทร์ใกล้เคียง กองกำลังจากหลาย ๆ ทางเกือบจะยกเลิกซึ่งกันและกันโดยทิ้งทางผ่านสนามแรงโน้มถ่วงที่ยานอวกาศสามารถเดินทางได้
ดาวเคราะห์และดวงจันทร์แต่ละแห่งมีสถานที่ห้าแห่งในอวกาศที่เรียกว่าคะแนนลากรองจ์ซึ่งแรงโน้มถ่วงของร่างกายคนหนึ่งจะสมดุลกัน ยานอวกาศสามารถโคจรที่นั่นในขณะที่เผาเชื้อเพลิงน้อยมาก ในการค้นหาดาวเคราะห์อวกาศซุปเปอร์ไฮเวย์นั้นได้ทำการแมปเส้นทางการบินที่เป็นไปได้บางอย่างระหว่างจุดลากรองจ์โดยแปรผันตามระยะทางที่ยานอวกาศจะเดินทางและความเร็วในการเดินทางจะช้าหรือช้าเพียงใด เหมือนกับการบิดเกลียวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเชือกเส้นทางการบินที่เป็นไปได้จะก่อตัวเป็นท่อในอวกาศ โลวางแผนที่จะแมปหลอดเหล่านี้สำหรับระบบสุริยะทั้งหมด
การวิจัยของ Lo ขึ้นอยู่กับงานทางทฤษฎีที่เริ่มขึ้นในปลายศตวรรษที่สิบเก้าโดยนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Henri Poincar? ในปี 1978 International Sun-Earth Explorer 3 ของนาซ่าเป็นภารกิจแรกที่ใช้วงโคจรพลังงานต่ำรอบ ๆ จุดลากรองจ์ ต่อมาใช้เส้นทางพลังงานต่ำระหว่างโลกและดวงจันทร์ผู้ควบคุมที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์ของนาซ่าส่งยานอวกาศไปพบกันครั้งแรกกับดาวหาง Comet Giacobini-Zinner ในปี 1985
ในปี 1991 อีกวิธีหนึ่งในการวิเคราะห์วงโคจรพลังงานต่ำถูกใช้โดยวิศวกรจาก JPL และองค์การอวกาศญี่ปุ่นเพื่อให้ภารกิจ Hiten ของญี่ปุ่นไปถึงดวงจันทร์ แรงบันดาลใจจากงานบุกเบิกและการวิจัยที่จัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนานั้น Lo กำเนิดทฤษฎีของดาวเคราะห์อวกาศซุปเปอร์ไฮเวย์
Lo และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เปลี่ยนคณิตศาสตร์พื้นฐานของ Superhighway Interplanetary เป็นเครื่องมือสำหรับการออกแบบภารกิจที่เรียกว่า "LTool" โดยใช้แบบจำลองและอัลกอริทึมที่พัฒนาขึ้นที่ Purdue University, West Lafayette, Ind. LTool ใหม่ถูกใช้โดยวิศวกร JPL เพื่อออกแบบเครื่องบิน เส้นทางสำหรับภารกิจ Genesis เพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงในวันเปิดตัว Genesis เปิดตัวในเดือนสิงหาคม 2544
เส้นทางการบินได้รับการออกแบบสำหรับยานอวกาศที่จะออกจากโลกและเดินทางไปยังวงโคจรที่จุดลากรองจ์ หลังจากห้าลูปรอบ ๆ จุดลากรองจ์ยานอวกาศจะหลุดออกจากวงโคจรโดยไม่มีการซ้อมรบใด ๆ จากนั้นผ่านโลกไปยังจุดลากรองจ์ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของดาวเคราะห์ ในที่สุดมันจะกลับสู่ชั้นบรรยากาศบนโลกเพื่อส่งตัวอย่างลมสุริยะในทะเลทรายยูทาห์
“ ปฐมกาลไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงใด ๆ เลยในโลกที่สมบูรณ์แบบ” โลกล่าว “ แต่เนื่องจากเราไม่สามารถควบคุมตัวแปรจำนวนมากที่เกิดขึ้นตลอดภารกิจเราต้องทำการแก้ไขบางอย่างเมื่อเจเนซิสได้วนลูปรอบจุดลากรองจ์ของโลก การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงแปลเป็นภารกิจที่ดีและถูกกว่า”
“ แนวคิดนี้ไม่รับประกันว่าจะสามารถเข้าถึงทุกส่วนของระบบสุริยะได้ง่าย อย่างไรก็ตามฉันสามารถมองเห็นสถานที่ที่เราอาจสร้างและให้บริการแพลตฟอร์มวิทยาศาสตร์รอบ ๆ หนึ่งในจุดลากรองจ์ของดวงจันทร์ เนื่องจากคะแนนลากรองจ์เป็นสถานที่สำคัญสำหรับทางหลวงอวกาศเราจึงสามารถปัดยานอวกาศไปและกลับจากแพลตฟอร์มดังกล่าวได้” ทีมที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในฮูสตันซึ่งทำงานร่วมกับทีมสำรวจของนาซ่าเสนอที่จะใช้สักครู่เพื่อใช้ยานอวกาศดาวเคราะห์อวกาศในอนาคต
“ งานของ Lo นำไปสู่ความก้าวหน้าในการทำให้แนวคิดภารกิจง่ายขึ้นสำหรับการสำรวจมนุษย์และหุ่นยนต์นอกเหนือจากวงโคจรโลกต่ำ” Doug Cooke ผู้จัดการสำนักงานพัฒนาขั้นสูงของจอห์นสันกล่าว “ การทำให้เข้าใจง่ายเหล่านี้ส่งผลให้ยานอวกาศน้อยลงซึ่งจำเป็นสำหรับตัวเลือกภารกิจที่หลากหลาย”
ผลงานการออกแบบดาวเคราะห์อวกาศสำหรับการออกแบบภารกิจอวกาศได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัล Discover Innovation Award โดย Discover บรรณาธิการของนิตยสารและคณะผู้เชี่ยวชาญภายนอก
JPL ได้รับการจัดการให้กับองค์การนาซ่าโดยสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียรัฐพาซาดีน่า สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับภารกิจปฐมกาลเยี่ยมชมอินเทอร์เน็ตได้ที่: http://www.genesismission.org/
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวของ NASA / JPL
