На фоне стремительного роста числа спутников на околоземной орбите научное сообщество всё чаще рассматривает возможности расширения космической инфраструктуры далеко за пределы привычных границ. Одним из наиболее перспективных векторов развития признано цислунарное пространство — обширный регион между Землёй и Луной. Предполагается, что в будущем здесь разместятся многофункциональные спутниковые группировки, обеспечивающие навигацию, бесперебойную связь и логистическую поддержку лунных экспедиций.
Однако свежее исследование, проведённое экспертами Ливерморской национальной лаборатории (LLNL), показало, что освоение этой зоны сопряжено с беспрецедентными техническими вызовами. Задействовав вычислительные мощности суперкомпьютеров Quartz и Ruby, команда смоделировала динамику движения миллиона гипотетических аппаратов, рассредоточенных в различных точках между планетой и её спутником. Результаты оказались отрезвляющими: менее 10% проанализированных орбит сохраняют стабильность в течение шести лет. Большинство объектов неизбежно сходит с заданного курса под влиянием сложного гравитационного резонанса Земли, Луны и Солнца.
В отличие от низких околоземных орбит, где поведение спутников поддаётся достаточно точному прогнозированию, цислунарная среда подвержена влиянию множества дестабилизирующих факторов. Даже едва уловимые колебания земного гравитационного поля, солнечная активность или нюансы планетарного рельефа могут стать фатальными для космического аппарата. Учёные напоминают, что Земля не является идеальной сферой: например, гравитационные аномалии над территорией Канады выражены слабее, чем над Атлантическим океаном, что вносит существенные погрешности в баллистические расчёты.
Тем не менее, среди огромного массива данных исследователям удалось выявить около 97 тысяч устойчивых траекторий. Это открытие закладывает фундамент для планирования будущих миссий и создания долгосрочной инфраструктуры для лунных колоний. Весь массив информации о стабильных орбитах опубликован в открытом доступе, что позволит мировому научному сообществу продолжить поиск наиболее эффективных решений для покорения пространства между Землёй и её естественным спутником.
Авторы изыскания отмечают, что проделанная работа — лишь первый шаг на пути к глубокому пониманию сложной динамики цислунарной зоны. В дальнейшем специалистам предстоит учесть ещё более широкий спектр переменных, включая радиационное воздействие, проблему космического мусора и риски столкновения аппаратов друг с другом. Очевидно одно: практическое освоение этих рубежей потребует принципиально новых концепций проектирования и управления высокотехнологичными космическими системами.
Источник: iXBT
