À medida que a humanidade procura expandir a sua presença na Lua e em torno dela, os investigadores têm trabalhado arduamente no ajuste fino de pequenos detalhes que podem fazer ou quebrar uma missão lunar. Uma equipe afirma ter mapeado matematicamente a rota para a Lua com maior eficiência de combustível até agora.
De acordo com um recente Astrodinâmica No papel, a nova rota reduz os custos de consumo de combustível em 58,80 metros por segundo (m/s) em comparação com cálculos conhecidos. Para a análise, a equipe utilizou o teoria das conexões funcionaisuma estrutura matemática que resolve problemas de otimização restritos sem exigir dispendiosas simulações de computador de voos espaciais. A equipe responsável pelo novo estudo simulou 30 milhões de rotas diferentes, comparando seus cálculos com centenas de milhares de simulações anteriores de outros grupos.
“Quando se trata de viagens espaciais, cada metro por segundo equivale a uma enorme quantidade de consumo de combustível”, disse Allan Kardec de Almeida Júnior, principal autor do estudo e pesquisador da Universidade de Coimbra, em Portugal, em um comunicado. declaração.
Caminhando pelos céus
Escusado será dizer que enviar uma nave espacial para a Lua não é tão simples como pedir ao Google Maps o caminho mais curto da sua localização até à estação de metro mais próxima. De acordo com NASAo planejamento da trajetória de vôo da espaçonave leva em consideração cuidadosamente muitos fatores, como o projeto da trajetória, a reconstrução da órbita, o rastreamento da posição e velocidade da espaçonave, a previsão de sua trajetória futura e as ferramentas que os navegadores usam para controlar a espaçonave quando ela estiver no espaço.
Conseqüentemente, o estudo mais recente não é uma solução abrangente para todos os requisitos do planejamento de voos espaciais, mas oferece um ponto de partida decente. A equipe começou mapeando uma trajetória em duas partes da órbita da Terra até a Lua. Primeiro, a espaçonave deixa a Terra e entra na órbita da Lua em torno do Ponto Lagrange L1onde a atração gravitacional dos dois corpos se anula. Isso permite que a espaçonave flutue naturalmente ao longo de uma “variação”, uma “trajetória natural” que leva à órbita L1 enquanto economiza combustível, explicaram os pesquisadores.
Soluções contrárias
As simulações da equipe mostraram que a rota mais econômica contradiz os modelos existentes do caminho mais eficiente. Os modelos atuais assumem que é melhor entrar na variável num ramo mais próximo da Terra, mas as novas simulações sugerem o contrário: que era melhor entrar por uma rota mais próxima da Lua.
Na verdade, esta via diminui as hipóteses de interrupções na comunicação, afirmou Vitor Martins de Oliveira, coautor do estudo e investigador de pós-doutoramento na Universidade de Coimbra. “A missão Artemis 2, por exemplo, perdeu a comunicação com a Terra durante algum tempo porque estava diretamente atrás da Lua”, acrescentou. “A órbita que propomos é uma solução que mantém a comunicação ininterrupta.”
Mais trabalho a ser feito
Mais uma vez, o planeamento de uma missão real exigiria procedimentos mais complexos. Para ser claro, os investigadores não afirmam que o seu modelo pode decidir tudo sozinho. Por um lado, as simulações levaram em consideração apenas a gravidade da Lua e da Terra, e não de outros corpos celestes. A rota proposta também não é necessariamente a mais barata, embora seja a mais econômica.
Dito isto, a equipe ainda está confiante de que este método poderia ser aproveitado pelos planejadores de missão na realização de um grande número de simulações para ter uma ideia de qual poderia ser a melhor trajetória. É claro que cada trajetória teria de ser adaptada aos detalhes daquele lançamento específico.
“Por exemplo, se simularmos a data de lançamento da missão como 23 de dezembro, obteremos resultados válidos apenas para uma missão lançada nessa data”, disse Almeida. Ao mesmo tempo, isto também significa que o método é bastante flexível; é “algo que poderia ser adotado de forma mais ampla no futuro”, acrescentou.
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