(عکس) نقشه مترو فضایی؛ به راحتی ایستگاه عوض کنید!

نظریه گره، تکنیک ریاضی به‌دردبخوری است و این‌بار به کمک دانشمندان آمده تا با نقشه‌برداری از مسیرهای کارآمد، مسیر سفر به ماه و فراتر از آن را از نقشه مترو هم ساده‌تر کند.

دانشمندان روش جدیدی برای یافتن مسیرهای بهینه سفر به فضا بدون نیاز به مصرف سوخت بیشتر پیدا کرده‌اند. این روش جدید از ریاضیات برای نشان دادن تمام مسیرهای ممکن از مداری به مدار دیگر استفاده می‌کند.

تاکنون برای ترسیم مسیر مدارها بیش از هرچیزی از حدس و گمان استفاده می‌شد. تکنیکی که به تازگی ارائه داده شده، همه مسیرهای ممکنی را که فضاپیما می‌تواند از نقطه A تا B طی کند نشان می‌دهد، البته به شرطی که هر دو مدار به سطح انرژی مشترکی برسند. بنابراین تکنیک جدید دانشمندان که «Tube Map» یا «نقشه مترویی فضا» نامیده‌ شده‌، برنامه‌ریزی برای ماموریت‌های فضایی را بسیار ساده‌تر می‌کند.

افزایش بهره‌وری سوخت در ماموریت‌های فضایی

در دهه‌های اخیر، مأموریت‌های فضایی با عناوین مختلف، روی روش‌هایی برای افزایش توانایی تغییر مسیر یک ماهواره در فضا بدون استفاده از سوخت تمرکز کرده‌اند. یکی از روش‌ها انجام این کار، یافتن «اتصالات هتروکلینیک» (heteroclinic connections) است. در این روش، از مسیرهایی استفاده می‌شود که به فضاپیما اجازه می‌دهد بدون استفاده از سوخت، از مداری به مدار دیگر منتقل شود.

ریاضیات لازم برای محاسبه مدار، بسیار پیچیده است و نیازمند توان محاسباتی ابررایانه‌ها برای زمانی طولانی است تا همه گزینه‌های ممکن بررسی شوند و درنهایت بر اساس حدسی هوشمندانه، بهترین مسیر مشخص شود.

نظریه گره در سفرهای فضایی!

دانشمندان در تکنیک جدید برای یافتن مسیرهای بهینه، از نظریه گره در ریاضیات استفاده کرده‌اند تا الگوی کلی مسیر را به‌سرعت تعین کنند و سپس جزئیات آن را به‌دقت تنظیم کنند. آژانس‌های فضایی با این روش می‌توانند درست مانند نقشه مترو، فهرست کاملی از تمام مسیرهای ممکن را از مداری به مدار دیگر بدست آورند و سپس، مسیری را انتخاب کنند که برای ماموریتشان مناسب‌تر است.

جالب است بدانید که این تکنیک با موفقیت روی مدارهای سیاره‌ای مختلف از جمله ماه و قمرهای مشتری آزمایش شده است. این تکنیک همچنین می‌تواند در سایر نقاط منظومه شمسی مانند قمرهای یخی زحل و مشتری نیز به‌کار گرفته شود.

منبع: خبرآنلاین