Nós revelando os melhores caminhos no espaço

Uma vez que as missões científicas de muitas espaçonaves se encerram, é comum que continuem orbitando o objeto estudado. No entanto, em determinadas circunstâncias, após o cumprimento do objetivo principal, elas podem ser manobradas para outra órbita almejada pelos cientistas, sendo a disponibilidade de combustível um obstáculo. Nesse sentido, pesquisadores descobriram que a teoria dos nós pode ser a solução para esse problema.

A realização de trajetórias espaciais econômicas requer um grande investimento de tempo e cálculos computacionais. Em um novo estudo, foi indicado que a utilização da teoria dos nós poderia simplificar esse processo. Testes conduzidos demonstraram que essa técnica pode auxiliar na seleção da melhor rota para objetos no espaço.

Alguns trajetos orbitais seguidos pelas espaçonaves permitem alterações com pouco ou nenhum uso de combustível, porém descobrir tais caminhos é dispendioso computacionalmente. Recentemente, uma pesquisa publicada na revista “Astrodynamics” destacou que a teoria dos nós pode identificar esses caminhos de forma mais eficiente.

A teoria dos nós é equiparada a um GPS de curvas tridimensionais fechadas, permitindo desembaraçar emaranhados de linhas de pesca e encontrar a melhor trajetória para uma nave espacial em sistemas planetários como Júpiter e suas luas. De acordo com a pesquisa, a aplicação dessa teoria demandaria menos poder computacional.

Segundo Danny Owen, astrofísico, que se pronunciou em comunicado, anteriormente, ao buscar traçar uma rota, empresas como a NASA baseavam seus cálculos em força bruta ou suposições. Contudo, a nova técnica revela de forma clara todas as rotas possíveis para uma nave espacial, desde que as órbitas compartilhem um nível de energia comum.

O problema principal ao traçar rotas até planetas, luas e demais objetos espaciais reside na constante movimentação desses corpos celestes. Uma vez que as missões são lançadas a partir da Terra em movimento, enviando espaçonaves em alta velocidade em direção a esses objetos igualmente em movimento, torna-se fundamental a busca pelo caminho mais econômico devido à limitação de combustível.

Por meio da teoria dos nós, os pesquisadores defendem que é possível realizar uma “detecção robusta de conexões heteroclínicas”, permitindo aos navegadores escolher a rota mais adequada para cada missão espacial. Os cálculos e tempo necessários para a definição dessas rotas seriam reduzidos substancialmente com a aplicação dessa abordagem.

A teoria foi posta à prova em sistemas planetários como a Lua e as luas galileanas de Júpiter, demonstrando que pode simplificar significativamente o processo de seleção de rotas espaciais. Conforme os resultados obtidos pelos pesquisadores, a utilização da teoria dos nós pode otimizar e facilitar a escolha dos caminhos a serem percorridos no espaço.