Новый метод расчёта траекторий к Луне позволяет экономить топливо и выбирать оптимальный маршрут

22.02.2026 23:39:00 | iXBT.com

Японские учёные представили метод проектирования низкоэнергетических траекторий для миссий в окололунном пространстве. В основе подхода лежит раздел нелинейной динамики, описывающий хаотический перенос в гравитационных системах нескольких объектов.

Авторы рассматривают движение космического аппарата в рамках ограниченной задачи трёх тел «Земля — Луна — аппарат» и связанных с ней расширенных моделей. В фазовом пространстве таких систем формируются особые области, через которые возможен естественный перенос траекторий с минимальными затратами энергии. Новый метод позволяет систематически использовать эти структуры для построения маршрутов перелёта.

Иллюстрация: Grok

Для этого учёные формируют граф возможных траекторий. Такой граф позволяет автоматически подбирать последовательности участков движения, соединяющие начальную и конечную орбиты через хаотические области фазового пространства. Для точной стыковки отдельных сегментов применяется стратегия, включающая корректирующие манёвры, обеспечивающие попадание в нужный участок.

Метод был протестирован на задаче перелёта с низкой околоземной орбиты (LEO) на низкую окололунную орбиту (LLO). Полученные траектории сравнивались с классическими решениями — гомановскими переходами, маршрутами слабого гравитационного захвата (WSB) и баллистическим захватом. Анализ показал, что новый подход позволяет находить набор оптимальных траекторий, обеспечивающих баланс между временем полёта и расходом топлива.

Отдельное преимущество метода — устойчивость к навигационным ошибкам и возможность масштабирования на более сложные модели, включая влияние Солнца и других тел. Это делает подход перспективным для проектирования как пилотируемых, так и автоматических миссий, включая малые спутники и межпланетные аппараты.

Разработанная методика переводит использование хаотической динамики из области отдельных расчётов в системный инструмент проектирования. Это открывает возможность более гибкого и экономичного планирования окололунных и межпланетных миссий с учётом реальных ограничений по топливу и времени.

Подробнее

Читайте также