数学方法算出地月之间最高效路线
来自法国巴黎天文台、葡萄牙科英布拉大学、巴西圣保罗大学等机构的科学家携手，开发出一种数学方法，能更精确地计算天体轨道之间最经济的旅行路线。为验证这一方法，他们算出了一条新的地球与月球之间的轨道转移路线，比此前科学文献中描述的任何其他路线都更高效。相关论文发表于最新一期《天体动力学》杂志。
与此前最节能的路线相比，新路线所需燃料减少了58.80米/秒。与旅程的预估总成本3342.96米/秒相比，这一差距看似微小，却对任务成本影响巨大。团队表示，在太空旅行中，每1米/秒的速度变化，都意味着巨大的燃料消耗。
新方法基于函数连接理论（TFC）。这套数学框架可显著提升求解效率与精度。该理论可应用于航天轨道转移，例如地球—月球转移。通过分段运用TFC，计算精度可以提升几个数量级，同时降低空间旅行模拟的计算成本，让科学家得以模拟更多不同的轨迹，从中找出更“实惠”的方案。
最新研究模拟了3000万条不同路线，并参考了28万个模拟结果，才得出最终答案。
基于这一结果，团队绘制出一条从地球轨道到月球轨道的航天器飞行轨迹，并将其分为两个阶段。首先，航天器脱离地球轨道，进入L1拉格朗日点周围的轨道。L1拉格朗日点位于地球和月球之间，在这里，两天体的引力恰好相互抵消。借助控制系统，航天器可以无限期地保持在这个中间轨道上，直到任务准备就绪，再执行进入月球轨道的第二阶段。
这种“空间转移”颇具优势，因为等待期间与地球或月球的通信不会中断。例如，“阿尔忒弥斯2号”任务就曾因飞至月球正后方而与地球失联一段时间。新提出的轨迹，正是一种可确保全程不间断通信的方案。
尽管新路线比此前所描述的更节能，但它或许并非最省钱的选择。因为模拟过程只考虑了月球和地球的引力，而忽略了太阳等其他天体的影响。若将它们纳入考量，或许能获得更大的节省空间，但也会使发射窗口变得更加受限。
团队表示，接下来还需要针对太阳的特定位置进行模拟。（记者刘霞）