이미지 크레디트 : NASA
NASA의 천문학 자 Martin Lo는 우주선이 태양계 주위를 이동하는 데 필요한 연료를 최소화하기 위해 취할 수있는 일련의 저에너지 비행 경로라고 생각했습니다. 각 행성과 달에는 라그랑주 (Lagrange) 지점이라고 불리는 중력이 균형을 이루는 지점 근처에 5 개의 지점이 있습니다. Lo는 서로 네트워킹하여 행성에서 행성으로 이동할 때 연료를 거의 사용하지 않는 경로를 해결했습니다. 그의 작품을 활용 한 첫 번째 우주선은 NASA의 창세기 미션으로, 태양 입자를 모아서 지구로 돌려 보냅니다.
캘리포니아 주 패사 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 엔지니어가 구상 한 것처럼 태양과 행성 주위의 방대한 가상 권선 터널과 도관을 닮은 태양계를 통한“고속도로”는 미래 공간에 필요한 연료의 양을 줄일 수 있습니다. 임무.
Interplanetary Superhighway라고 불리는이 시스템은 NASA의 Genesis 임무를위한 비행 경로를 설계하는 데 사용 된 Martin Lo에 의해 구상되었으며, 현재이 지구 공간으로 고속도로를 이용하여 지구로 돌아 오는 태양풍 입자를 수집하는 임무를 수행하고 있습니다. .
대부분의 임무는 우주선이 행성이나 달과 같은 몸에 의해 움직일 때 중력이 우주선을 당기는 방식을 활용하도록 설계되었습니다. Lo의 개념은 태양이 행성을 끌어 당기거나 행성이 근처의 달을 끌어 당기는 또 다른 요소를 활용합니다. 여러 방향의 힘이 서로를 거의 상쇄시켜 우주선이 이동할 수있는 중력장을 통과하는 경로를 남깁니다.
각 행성과 달에는 공간에 라그랑주 (Lagrange) 지점이라는 5 곳의 위치가 있으며, 한 몸의 중력이 다른 몸의 무게와 균형을 이룹니다. 우주선은 아주 적은 연료를 연소하면서 궤도를 돌 수 있습니다. 행성 간 초 고속도로를 찾기 위해 Lo는 Lagrange 지점 사이에 가능한 비행 경로를 매핑하여 우주선의 거리와 이동 속도 또는 속도를 변경했습니다. 실이 함께 꼬여 밧줄을 형성하는 것처럼, 가능한 비행 경로는 공간에 튜브를 형성했습니다. Lo는 태양계 전체에이 튜브를 배치 할 계획입니다.
Lo의 연구는 프랑스 수학자 Henri Poincar에 의해 19 세기 후반에 시작된 이론적 연구에 기초하고 있습니다. 1978 년 NASA의 International Sun-Earth Explorer 3은 Lagrange 지점에서 저에너지 궤도를 사용하는 첫 번째 임무였습니다. 나중에 미네소타 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 컨트롤러들은 지구와 달 사이의 낮은 에너지 경로를 사용하여 혜성 Giacobini-Zinner 혜성과의 첫 만남으로 우주선을 보냈다.
1991 년에 JPL과 일본 우주국 엔지니어들이 저에너지 궤도를 분석하는 또 다른 방법을 사용하여 일본 히텐 임무가 달에 도달 할 수있었습니다. 바르셀로나 대학 (University of Barcelona)의 과학자들이 수행 한이 선구적인 연구와 연구에서 영감을 얻은 Lo는 행성 간 초 고속도로 이론을 고안했습니다.
Lo와 그의 동료들은 Interplanetary Superhighway의 기본 수학을 Ind의 West Lafayette에있는 Purdue University에서 개발 된 모델과 알고리즘을 사용하여“LTool”이라는 미션 디자인 도구로 바 꾸었습니다. 새로운 LTool은 JPL 엔지니어들이 비행을 재 설계하기 위해 사용했습니다 창세기 미션의 시작 날짜 변경에 대한 경로. 창세기는 2001 년 8 월에 시작되었습니다.
비행 경로는 우주선이 지구를 떠나 라그랑주 지점을 궤도로 이동하도록 설계되었습니다. 이 라그랑주 지점을 5 번 돌고 나면 우주선이 기동없이 궤도에서 떨어지고 지구 반대편에있는 라그랑주 지점으로 지구를지나갑니다. 마지막으로 유타 사막의 태양풍 샘플을 제거하기 위해 지구의 대기로 돌아갑니다.
Lo는“창세기는 완벽한 세상에서 연료를 전혀 사용할 필요가 없을 것입니다. “그러나 우리는 임무 전체에서 발생하는 많은 변수를 제어 할 수 없기 때문에 창세기가 지구의 라그랑주 지점에서 고리를 완성함에 따라 약간의 수정을해야합니다. 연료 절약은 더 좋고 저렴한 임무로 이어집니다.”
Lo는“이 개념은 태양계의 모든 부분에 쉽게 접근 할 수있는 것은 아닙니다. 그러나 나는 달의 라그랑주 지점 중 하나를 중심으로 과학 플랫폼을 구축하고 서비스 할 수있는 장소를 상상할 수 있습니다. Lagrange 포인트는 행성 간 초 고속도로의 랜드 마크이므로 우주선을 이러한 플랫폼으로 갈 수 있습니다.” 휴스턴에있는 NASA의 존슨 우주 센터 (Johnson Space Center) 팀은 NASA 탐사 팀과 협력하여 언젠가 미래의 우주 임무를 위해 행성 간 초 고속도로를 사용할 것을 제안합니다.
존슨의 고급 개발 사무소 관리자 인 더그 쿡 (Doug Cooke)은“Lo의 연구는 지구 궤도를 초월한 인간 및 로봇 탐사를위한 미션 개념을 단순화하는 데 획기적인 발전을 가져 왔습니다. "이러한 단순화로 광범위한 미션 옵션에 필요한 우주 차량 수가 줄었습니다."
우주 임무 설계를위한 Interplanetary Superhighway에 대한 연구는 Discover 잡지 편집자와 외부 전문가 패널에 의해 Discover Innovation Award에 선정되었습니다.
JPL은 Pasadena의 California Institute of Technology에서 NASA를 위해 관리합니다. Genesis 임무에 대한 자세한 내용은 인터넷 (http://www.genesismission.org/)을 방문하십시오.
원본 출처 : NASA / JPL 뉴스 릴리스
