科技日报北京5月19日电 (记者刘霞)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。