Ajungerea pe Lună pare, la prima vedere, o misiune relativ simplă: Pământul și satelitul său natural sunt vecini cosmici, iar între ei nu există alte planete care să complice traseul. În realitate însă, calculele necesare pentru o călătorie lunară sunt extrem de complexe, iar toate misiunile de până acum au consumat mai mult combustibil decât ar fi fost necesar, scrie antena3.ro.

O nouă cercetare arată că oamenii de știință au descoperit, după analizarea a aproximativ 24 de milioane de traiectorii diferite, cea mai eficientă rută de până acum pentru viitoarele misiuni către Lună.

Studiul a fost realizat de fizicieni de la Universitatea din Coimbra, din Portugalia, care au folosit o metodă matematică avansată pentru a analiza milioane de variante posibile de zbor între orbita joasă a Pământului și orbita lunară.

În explorarea spațială, consumul de combustibil nu este măsurat direct în litri sau kilograme, ci prin modificarea vitezei necesare unei nave pentru a ajunge la destinație. Acest indicator poartă numele de delta-v (∆V) și este exprimat în metri pe secundă.

Noua rută identificată de cercetători necesită o modificare totală a vitezei de 3.925 m/s. Diferența față de cea mai eficientă variantă cunoscută anterior este de doar 66,7 m/s, adică mai puțin de 2%. Totuși, în domeniul spațial, chiar și o economie aparent minoră poate însemna tone de combustibil salvate.

Cercetătorii spun că reducerea consumului ar putea permite transportarea unor echipamente suplimentare sau, alternativ, lansarea unor rachete mai ușoare și mai ieftine.

Deși instinctiv am crede că drumul cel mai scurt spre Lună este o linie aproape dreaptă, calculele arată altceva. Potrivit studiului, cea mai eficientă rută implică apropierea de punctul Lagrange L1 al sistemului Pământ-Lună.

Acest punct reprezintă o regiune în care gravitația Pământului și a Lunii se echilibrează, permițând obiectelor să rămână stabile cu un consum minim de energie.

Nava nu ar trebui să staționeze efectiv în acel punct, ci să execute o orbită specială în jurul lui, cunoscută sub numele de orbită Lyapunov. Cercetătorii au descoperit că cea mai avantajoasă abordare presupune ca nava să ocolească Luna și să ajungă la această orbită din exteriorul satelitului, efectuând manevre extrem de precise.

Un alt avantaj important este că apropierea de L1 permite menținerea comunicațiilor permanente atât cu Pământul, cât și cu Luna, spre deosebire de situațiile în care navele trec prin spatele Lunii și pierd semnalul.

Există însă și un dezavantaj major: timpul. Traiectoria optimă descoperită de cercetători ar necesita aproape 32 de zile doar pentru transferul dintre orbita terestră și cea lunară, fără a include lansarea de pe Pământ sau aselenizarea propriu-zisă.

Pentru misiunile cu echipaj uman, o astfel de durată ar însemna necesitatea unor cantități suplimentare de hrană, apă și resurse vitale, ceea ce ar reduce din avantajele economiei de combustibil. În schimb, traseul ar putea fi ideal pentru transportul de echipamente sau marfă care nu necesită livrare rapidă.

Autorii studiului avertizează că simulările au luat în calcul doar influența gravitațională a Pământului și a Lunii. În realitate, și Soarele poate modifica semnificativ traiectoriile spațiale.

Astfel, în anumite perioade și pentru anumite alinieri ale corpurilor cerești, ar putea exista variante chiar mai eficiente decât cea descoperită acum. Problema este că aceste oportunități apar doar în ferestre foarte scurte de timp.

Cercetătorii spun că, pentru fiecare zi de lansare, traseul trebuie recalculat aproape complet. Iar dacă o misiune este amânată din motive tehnice, toate calculele pot deveni inutile și trebuie refăcute de la zero.

Studiul a fost publicat în revista științifică Astrodynamics.

Pentru cele mai importante știri, abonează-te la canalul nostru de TELEGRAM!

#lună #misiune spatiala

Schimbările climatice fac ca Pământul să devină treptat tot mai rotund, arată un nou studiu. Descoperirea este un semnal al schimbărilor climatice provocate de om, iar urmărirea formei Pământului poate ajuta la înțelegerea impactului real pe care îl au oamenii asupra calotelor glaciare, scrie antena3.ro.

Planeta noastră nu este o sferă perfectă. Din cauza mișcării de rotație, este ușor turtită la poli și bombată la mijloc. Noul studiu arată însă că Pământul se rotunjește într-un ritm tot mai accelerat, în mare parte din cauza schimbărilor provocate de topirea gheții de la poli.

Concluzia se aplică doar părții solide a planetei, pentru că oceanul continuă să se bombeze tot mai mult în zona Ecuatorului.

Studiul, publicat pe 9 septembrie în revista JGR Solid Earth, s-a bazat pe măsurători directe realizate prin sistemul global de navigație prin satelit (GNSS), pentru a urmări cum se schimbă forma planetei de-a lungul timpului. Deși oferă măsurători directe, sistemul are și limite.

De exemplu, există puține stații GNSS în apropierea Polului Nord și a Polului Sud și foarte puține în largul oceanelor, unde trebuie montate pe geamanduri.

Christoforos Kotsakis, profesor de geodezie la Universitatea Aristotel din Salonic, Grecia, a dezvoltat o nouă metodă de analiză a datelor GNSS, care surprinde mai bine schimbările de la suprafața planetei.

Cercetătorul a constatat că, între 2011 și 2015, polii s-au ridicat, iar bombarea de la Ecuator s-a redus, fiecare cu aproximativ un milimetru pe an. Pare puțin, având în vedere că diametrul Pământului la Ecuator este de aproximativ 12.756 de kilometri.

Schimbarea este însă mai mare decât cea din perioada 1997-2000, când Pământul se rotunjea cu aproximativ 0,5 milimetri pe an. Asta înseamnă că, de la un deceniu la altul, ritmul în care se rotunjește planeta crește cu 0,4 milimetri pe an.

Potrivit lui Kotsakis, fenomenul este provocat de topirea gheții de la poli, care reduce presiunea asupra scoarței terestre și îi permite acesteia să se ridice încet, la fel cum aluatul crescut revine la forma inițială după ce apeși cu degetul în el.
În același timp, masa tot mai mare din zona Ecuatorului apasă pe scoarță în acea regiune, reducându-i bombarea.

Există însă și o capcană: dacă luăm în calcul împreună partea solidă a Pământului și oceanul, planeta devine de fapt mai turtită, cu aproximativ 0,8 milimetri pe an, pentru că, pe măsură ce apa se deplasează dinspre poli, oceanul se bombează tot mai mult la Ecuator.

Această „greutate a apei” depășește efectul de rotunjire care are loc în roca de dedesubt.

Alte cercetări au arătat că aceste schimbări încetinesc și rotația Pământului.

Oamenii de știință urmăresc schimbările de formă ale Pământului și prin măsurători ale câmpului său gravitațional, care variază în funcție de masa fiecărei regiuni.

Kotsakis a constatat că datele GNSS și măsurătorile câmpului gravitațional nu se potrivesc perfect, ceea ce arată că forma planetei și câmpul ei gravitațional nu evoluează în perfectă sincronie.

Cele două metode pot fi însă folosite împreună pentru a urmări efectele majore ale schimbărilor climatice, în special topirea gheții din Groenlanda și Antarctica și mișcările variabile ale apei din oceane.