В Солнечной системе существует невидимая сеть траекторий, по которым космические аппараты могут путешествовать почти без затрат топлива. Это Межпланетная транспортная сеть (Interplanetary Transport Network, ITN) — система гравитационных «коридоров», соединяющих планеты и их спутники.
ITN основана на точках Лагранжа — особых местах в пространстве, где гравитация двух массивных тел (например, Земли и Луны или Солнца и Земли) уравновешивается центробежной силой. В этих точках объект может оставаться относительно неподвижным без затрат энергии.
Но главное не сами точки, а траектории между ними. Теория хаоса и ограниченная задача трех тел предсказывают существование орбитальных «туннелей» — путей, где гравитация естественным образом направляет объект от одной точки Лагранжа к другой. Космическому аппарату нужен лишь небольшой импульс в начале — дальше гравитация сделает все сама.
Плюсы и минусы
Главное преимущество ITN — экономия топлива. Аппарат движется почти «бесплатно», используя гравитацию планет как парусное судно ловит попутный ветер.
Недостаток — время. Путешествие по ITN занимает намного больше времени, чем путь по прямым траекториям. Но для миссий, где важна экономия массы (больше научного оборудования, меньше топлива), это оптимальный выбор.
Кто использовал ITN?
- NASA/ESA ISEE-3 (1978 год) — первый аппарат, осуществивший гравитационные маневры через точки Лагранжа.
- JAXA «Хитэн» (1991 год) — первый японский космический аппарат для исследований Луны использовал ITN для экономии топлива.
- NASA Genesis (2001–2004 годы) — космический аппарат, предназначенный для сбора и доставки на Землю образцов солнечного ветра, использовал точку Лагранжа L1 для гравитационного маневра.
- CNSA «Чанъэ-2» (2010 год) — китайский зонд, запущенный для исследования Луны, совершил маневр через L2 с целью изучения астероида 4179 Тоутатис.
Межпланетная транспортная сеть открывает дорогу к дешевым космическим перелетам. В будущем ITN может использоваться для доставки грузов на Луну и Марс — медленно, но очень экономично.
Читайте также: Для колонизации Марса нам нужно сделать межпланетные запуски чем-то обыденным.
