Teoria dos nós pode revelar os melhores caminhos do espaço

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Muitas espaçonaves depois de terminarem suas missões científicas continuam orbitando o objeto estudado. No entanto, em algumas situações, após cumprirem seu objetivo principal, elas podem ser manobradas para outra órbita que os cientistas gostariam de explorar, tendo como problema a disponibilidade de combustível. No entanto, pesquisadores descobriram que a teoria dos nós pode resolver esse problema.

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Para quem tem pressa:

• Traçar rotas espaciais econômicas exigem muito tempo e cálculos computacionais;
• Em nova pesquisa, foi apontado que a teoria dos nós pode deixar isso mais fácil;
• Os testes demonstraram que a técnica pode ajudar a escolher a melhor rota para objetos no espaço. 

Alguns dos caminhos orbitais feitos por espaçonaves permitem mudanças usando pouco ou nenhum combustível, mas descobrir esses caminhos é computacionalmente caro. Agora uma nova pesquisa publicada na revista Astrodynamics, demonstrou que a teoria dos nós pode encontrar esses caminhos mais facilmente.

A teoria dos nós é um como GPS de curvas tridimensionais fechadas, que poderia servir para tentarmos descobrir a maneira mais fácil de desembaraçar um emaranhado de linhas de pesca, como também, para encontrar a melhor trajetória de uma nave espacial em um sistema planetário lotado, como Júpiter e todas as suas luas. De acordo com a pesquisa, utilizar a teoria faria com que fosse necessário menos poder computacional.

Anteriormente, quando empresas como a NASA queriam traçar uma rota, os seus cálculos baseavam-se na força bruta ou em suposições. A nossa nova técnica revela claramente todas as rotas possíveis que uma nave espacial poderia seguir de A para B, desde que ambas as órbitas partilhem um nível de energia comum.

Danny Owen, astrofísica, em comunicado

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Teoria dos nós e rotas espaciais

O grande problema de traçar rotas até planetas, luas e outros objetos espaciais é que nada no espaço está fixo. Quando missões são lançadas, estamos enviando espaçonaves em alta velocidade, partindo da Terra em movimento, para outro objeto que também está se movimentando. 

Como o combustível é um recurso limitado, o melhor caminho é geralmente o mais econômico. Os astrônomos traçam essas rotas a partir de conexões heteroclínicas, onde a espaçonave vai de uma órbita para outra gastando a menor quantidade de prepotente. No entanto, essas rotas exigem muitos cálculos computacionais e tempo para serem realizadas.

Com a teoria dos nós, os pesquisadores apontam que uma “detecção robusta de conexões heteroclínicas” pode ser realizada. A partir disso, os navegadores podem escolher a rota que melhor se adapta à missão.

A técnica foi testada em sistemas planetários como a Lua e as luas galileanas de Júpiter e os resultados mostraram que ela pode deixar tudo mais simples.