Desarrollan mapa de rutas para ahorrar combustible en vuelos espaciales

Científicos de la Universidad de Surrey han desarrollado un nuevo método para encontrar las rutas óptimas para futuras misiones espaciales sin necesidad de desperdiciar combustible.

Así como la navegación por satélite acabó con la necesidad de discutir sobre la mejor ruta a casa, el nuevo método --presentado en la revista Astrodynamics-- utiliza las matemáticas para revelar todas las rutas posibles de una órbita a otra sin hacer conjeturas ni utilizar una enorme potencia informática.

Danny Owen, quien desarrolló la técnica en el Centro Espacial de Surrey, dijo en un comunicado: "Anteriormente, cuando agencias como la NASA querían trazar una ruta, sus cálculos se basaban en la fuerza bruta o en conjeturas".

"Nuestra nueva técnica revela claramente todas las rutas posibles que una nave espacial podría tomar de A a B, siempre que ambas órbitas compartan un nivel de energía común. Esto simplifica mucho la tarea de planificar misiones. Lo consideramos como un mapa tubular para el espacio".

En las últimas décadas, las misiones espaciales se han basado cada vez más en la capacidad de cambiar el curso de la trayectoria de un satélite a través del espacio sin utilizar combustible. 

Una forma de hacerlo es encontrar "conexiones heteroclínicas", las trayectorias que permiten a las naves espaciales trasladarse de una órbita a otra sin utilizar combustible.

Las matemáticas para encontrar estos caminos son complejas: generalmente se calculan utilizando una gran potencia informática para analizar una opción tras otra o haciendo una "suposición inteligente" y luego investigándola más a fondo.

Esta nueva técnica utiliza un área de las matemáticas llamada teoría de nudos para generar rápidamente trayectorias aproximadas, que luego pueden perfeccionarse. Al hacerlo, las agencias espaciales pueden obtener una lista completa de todas las rutas posibles desde una órbita designada. Luego podrán elegir la que mejor se adapte a su misión, de la misma manera que se puede elegir una ruta estudiando el mapa del metro.

 La técnica se probó con éxito en varios sistemas planetarios, incluida la Luna y las lunas galileanas de Júpiter. Ambos son el foco de las misiones actuales y futuras. 

El doctor Nicola Baresi, profesor de Mecánica Orbital de la Universidad de Surrey, dijo: "Impulsada por el programa Artemis de la NASA, la nueva carrera por la luna está inspirando a los diseñadores de misiones de todo el mundo a investigar rutas eficientes en combustible que puedan explorar mejor y más eficientemente la Luna y sus proximidades".

"Nuestra técnica no sólo hace que esa engorrosa tarea sea más sencilla, sino que también puede aplicarse a otros sistemas planetarios, como las lunas heladas de Saturno y Júpiter", concluyó.