太空飞行贵得离谱。哪怕效率提升一点点,也能省下数百万美元。一支国际研究团队最近宣布,他们用高级计算机建模找到了一条更省钱的登月路线——而且这条路,之前一直藏在所有人眼皮底下。
新方法的核心是"泛函连接理论"。这个理论能大幅减少复杂模型的计算量。研究团队用它模拟了3000万条不同的登月路线,最终发表的论文引用了其中的28万次模拟结果。
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省钱的秘密藏在引力里。航天器在太阳系中飞行时,并非全程点火。引力才是首选推进方式——毕竟免费。太阳系中遍布由引力决定的路径,被称为"行星际运输网络"。
具体到地月之间,关键在地球和月球的引力拉扯。航天术语中,"变分"指通向特定轨道的自然轨迹。研究团队发现,别从靠近地球的那一侧进入月球轨道变分,绕到对面反而更好。
"与其默认选离地球最近的那段变分,我们可以用更快的系统分析方法寻找非显而易见的解决方案。"论文合著者、巴西圣保罗大学博士后Vitor Martins de Oliveira在声明中解释。
说白了,这条隐藏路线能蹭到更多免费引力推进。新路线比此前已知最省燃料的路线还要少消耗58.80米/秒的速度增量。这个数字看似不大,但足以压低登月成本。
还有额外好处:这条路线不会中断与地球的通信。"阿尔忒弥斯2号任务曾因位于月球正后方而失联一段时间。"Oliveira说,"我们提出的轨道能始终保持通信畅通。"
不过研究团队也承认,这并非地月旅行的终极答案。他们的模型只考虑了地球和月球的引力。未来研究如果加入太阳引力等更多变量,可能找到更便宜的轨迹。
"我们工作中应用的系统分析方法,今后可以被更广泛地采用。"论文第一作者表示。
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