Cislunární revoluce: Superpočítače odhalily 97 000 stabilních drah mezi Zemí a Měsícem

Americkým výzkumníkům se podařil dosud největší simulovaný průzkum tzv. cislunárního prostoru. Pomocí superpočítačů vědci otestovali milion drah mezi Zemí a Měsícem, přičemž objevili téměř 97 tisíc stabilních orbit, které mohou v budoucnu zásadně změnit provoz satelitů za hranicí nízké oběžné dráhy.

Kalifornská laboratoř Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) provedla dosud nejrozsáhlejší simulaci oběžných drah v tzv. cislunárním prostoru, tedy v oblasti mezi Zemí a Měsícem. Tato oblast se v posledních letech stává strategicky důležitou pro vědu, telekomunikace i budoucí mise národních kosmických agentur a soukromých společností.

Nová mapa cislunárního prostoru

Pro výpočty publikované na portále arXiv použili vědci z LLNL superpočítače Quartz a Ruby, které patří k nejvýkonnějším systémům svého druhu v rámci USA. Samotná simulace zahrnovala milion hypotetických drah, jejichž vývoj byl sledován po dobu šesti let. Výpočet si tak vyžádal zhruba 1,6 milionu CPU hodin, což odpovídá 182 letům výpočtů na běžném procesoru. Díky masivnímu počtu výpočetních operací však byla simulace dokončena za pouhé tři dny.

Obrázek: Cislunární revoluce: Superpočítače odhalily 97 000 stabilních drah mezi Zemí a Měsícem

Prostor mezi Zemí a Měsícem se v poslední době stává předmětem stále detailnějších výzkumů. Jeho potenciál se ukazuje být velký, tvrdí nová studie. Foto: Unsplash

Tým vědců se záměrně vyhnul jakýmkoli předpokladům ohledně známých stabilních drah mezi Zemí a Měsícem a namísto toho se rozhodl cislunární prostor prozkoumat prakticky od počátku. Výzkumníci tímto přístupem chtěli předejít tomu, aby nepřehlédli žádnou potenciálně využitelnou trajektorii.

Stabilních drah je málo. Pro aktuálně chystané mise však stačí

Ze studie vyplývá, že z balíku všech simulovaných drah v rámci mapovaného šestiletého období je stabilní přibližně desetina. Přesněji jde o 9,7 %, což odpovídá zhruba 97 000 dlouhodobě použitelných orbit. Ačkoliv se toto číslo může na první pohled jevit jako nízké, výzkumníci upozorňují, že takový počet představuje velmi bohatý výběr pro nejrůznější vědecké přístroje, navigační systémy či o logistické uzly pro program Artemis.

Práce navíc ukazuje, že i nestabilní dráhy mohou být mimořádně cenné. Využití naleznou například pro krátkodobé mise, pro provoz sond zkoumajících nejrůznější gravitační anomálie či jako manipulační prostor umožňující efektivní přechod mezi různými částmi cislunárního prostoru. Některé z těchto trajektorií se totiž nacházejí u tzv. Lagrangeových bodů, kde se gravitační síly Země a Měsíce částečně vyrovnávají, díky čemuž jsou zde prováděné manévry úspornější na spotřebu paliva.

Strategický význam pro budoucnost

Na nízké oběžné dráze Země (LEO) se aktuálně pohybuje přibližně 100 000 satelitů, a tento prostor se tak blíží svému limitu. Pokud bude provoz v rámci LEO i nadále růst, hrozí destabilizace orbitálního prostředí a riziko kolizní kaskády známé jako Kesslerův syndrom. Cislunární prostor tak představuje nové pole působnosti, které lze využít nejen k civilním, ale také obranným účelům.

Oblast mezi Zemí a Měsícem se díky tomu stává jedním z nejvíce sledovaných a analyzovaných prostorů v rámci kosmického výzkumu. Velké kosmické programy, jako např. již zmíněný Artemis, ve svých plánech zahrnují dlouhodobý pobyt posádek a budování logistických uzlů na orbitě Měsíce. Příkladem je například vesmírná stanice Gateway, která nese jméno podle svého primárního účelu využití, a sice sloužit jako brána pro cesty do vzdáleného vesmíru. Americké úřady pak v poslední době projevují zájem o detailní sledování cislunárního prostoru, protože s rostoucí aktivitou komerčních firem i státních agentur narůstá i riziko kolizí či jiných nečekaných událostí.

Výsledky výzkumu expertů z LLNL mohou být v budoucnu aplikovány na návrh nových orbitálních koridorů, optimalizaci kosmických misí nebo vývoj automatizovaných systémů řízení provozu v prostoru, kde dosud neexistuje standardizovaná infrastruktura podobná té v rámci LEO. Zjištění, že máme k dispozici desítky tisíc stabilních trajektorií, pak výrazně usnadní budoucí plánování, a může dokonce přinést lepší pochopení dynamiky systému Země–Měsíc.

Zdroje: 1, 2, 3

Odebírat
Upozornit na
guest
0 Komentářů
nejstarší
nejnovější nejlépe hodnocené
Inline Feedbacks
View all comments
Obrázek: Konec čekání na pokyny ze Země: Perseverance si nově najde polohu na Marsu samo, jako by mělo GPS
Konec čekání na pokyny ze Země: Perseverance si nově najde polohu na Marsu samo, jako by mělo GPS
V remaku původní trilogie série God of War mají být změny v soubojích
God of War se vrací do Řecka, studio Santa Monica oznámilo remake původní trilogie
Obrázek: Zalando v éře umělé inteligence: AI pomáhá s tvorbou obsahu i ve virtuálním šatníku (reportáž)
Zalando v éře umělé inteligence: AI pomáhá s tvorbou obsahu i ve virtuálním šatníku (reportáž)
Datová centra a obří katapult. Musk chce dostat umělou inteligenci na Měsíc
Změňte si svůj trapný e-mail ze střední školy, Gmail to konečně umožní
Vybere si každý, i s nízkým rozpočtem. Vybrali jsme nejzajímavější herní notebooky
Češi, pozor na falešné e-shopy, bazary a podvodné SMS. Jak na bezpečné vánoční nákupy?
Recenze AI překladače Timekettle W4: Zkusili jsme mluvit česky v Číně a fungovalo to