Ученые Тулузского университета во Франции определили перспективные траектории для космического аппарата, предназначенного для безопасного сбора образцов со спутника Сатурна Энцелада. Работа посвящена поиску орбит, которые могут использоваться в будущих миссиях к этому небесному телу.
Ранее исследователи сообщали, что земные бактерии Methanothermococcus okinawensis способны выживать и размножаться в условиях, имитирующих среду Энцелада. Это усилило интерес к разработке траекторий для более детального изучения спутника.
В новой работе ученые рассчитали гало-орбиты и несколько семейств орбит с более высоким периодом обращения в рамках круговой ограниченной задачи трех тел для системы Сатурн — Энцелад. Затем они оценили их пригодность для работы космического аппарата.
Самыми перспективными признаны четыре типа траекторий: почти прямолинейные гало-орбиты NRHO вблизи точек Лагранжа L1 и L2, классические гало-орбиты третьего периода, а также бабочкообразные орбиты. В ходе моделирования были выявлены и новые семейства периодических орбит, которые ранее не рассматривались.
Для удержания аппарата на таких траекториях потребуются ежедневные коррекции курса. По расчетам исследователей, суточный расход топлива составит от 0,37 до 0,83 м/с в зависимости от типа орбиты и навигационных погрешностей, при этом сами траектории остаются баллистическими и не требуют чрезмерных энергетических затрат.
Ученые считают, что эта работа может стать основой для дальнейшего изучения гало-орбит в миссиях к Энцеладу. Как сообщает ТАСС, разработанные методы также могут быть адаптированы для исследований Мимаса, Европы и Ганимеда.