«Задача трех тел» — это не название научно-фантастического фильма, а одна из самых сложных проблем астродинамики. Она описывает движение трех взаимосвязанных тел — планеты, ее спутника и космического аппарата. От ее решения напрямую зависит стоимость межпланетных миссий. Ведь каждый лишний килограмм топлива, потраченный на орбитальные маневры, превращается в сотни тысяч долларов.
Ученые из Пекинского технологического института предложили новый способ снизить эти расходы. В статье, опубликованной в журнале Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, они показали, что в качестве естественных «тормозов» можно использовать не только планеты, но и их луны. Такой прием позволяет аппарату выйти на устойчивую орбиту с меньшими энергетическими затратами.
Яркий пример — Каллисто, один из крупнейших спутников Юпитера. Компьютерное моделирование показало, что его гравитация способна помочь аппарату сбросить скорость и закрепиться на орбите вокруг газового гиганта. А учитывая, что у Юпитера 97 спутников, появляется целая сеть потенциальных точек для подобных маневров.
Сама идея гравитационного торможения уже проверяется на практике. Европейско-японская миссия BepiColombo к Меркурию использует серию пролетов мимо Земли, Венеры и самого Меркурия, чтобы постепенно снижать скорость и выйти на рабочую орбиту. Этот пример наглядно показывает, как точная математика может заменить тонны топлива.
В будущем методика может применяться не только в пределах нашей системы, но и при исследованиях экзопланет. А в теории — даже способствовать захвату пролетающих межзвездных объектов, пусть вероятность таких совпадений и крайне мала.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что обнаружена плазменная волна в полярном сиянии Юпитера.
