薩里大學（University of Surrey）採用一種新穎的數學技術，繪製出類似地鐵地圖的高效路線，從而簡化了太空任務規劃。就像衛星導航讓人們不再需要為回家的最佳路線爭論不休一樣，科學家也開發出了一種新方法，可以為未來的太空任務找到最佳路線，而無需浪費燃料。新方法利用數學來揭示從一個軌道到另一個軌道的所有可能路線，而無需猜測或使用巨大的計算機能力。

薩裡太空中心開發出這項技術的丹尼-歐文（Danny Owen）說：

“以前，當美國國家航空暨太空總署等機構想要繪製一條航線時，他們的計算要么靠蠻力算，要么靠猜測。我們的新技術巧妙地揭示了航天器從A 到B 的所有可能路線，只要兩個軌道具有共同的能階。

近幾十年來，太空任務越來越依賴在不使用燃料的情況下改變衛星在太空中運行軌跡的能力。其中一種方法是尋找”異質連接”–使太空船能夠在不使用燃料的情況下從一個軌道轉移到另一個軌道的路徑。找到這些路徑的數學方法非常複雜，通常是透過使用龐大的計算能力來計算出一個又一個選項，或者是進行”智能猜測”，然後進一步研究。

這項新技術利用一種被稱為”結理論”的數學領域來快速產生粗略的軌跡，然後再對其進行改進。透過這種方法，航太機構可以獲得一份從指定軌道出發的所有可能路線的完整清單。然後，他們就可以選擇最適合其任務的路線–就像你透過研究管狀地圖來選擇路線一樣。

該技術已在多個行星系統上成功測試，包括月球和木星的伽利略衛星。這兩個系統都是當前和未來任務的重點。

薩里大學軌道力學講師Nicola Baresi 博士表示：「在美國國家航空暨太空總署阿耳特彌斯計畫的推動下，新的月球競賽正在激勵世界各地的任務設計者研究燃料效率高的路線，以便更好、更有效地探索月球附近地區。

論文發表在《天體動力學》雜誌。

DOI: 10.1007/s42064-024-0201-0

編譯來源：ScitechDaily