结合结论理论实现的行星和卫星的“管道地图”

该文章介绍了来自萨里大学的科学家们开发了一种新方法，可以在未来太空任务中找到最佳航线，而无需浪费燃料。他们使用数学方法揭示了从一个轨道到另一个轨道的所有可能路线，而无需猜测或使用庞大的计算机能力。这一技术可以被称为是太空的“地铁图”。传统上，太空任务越来越依赖于改变卫星在太空中的路径的能力，而不需要使用燃料。其中一种方法是寻找“异性连接”，即允许航天器在不使用燃料的情况下从一个轨道转移到另一个轨道的路径。这种数学方法利用了结论理论的一个领域，快速生成粗略轨迹，然后进行进一步的细化。通过这种方法，太空机构可以获得特定轨道上所有可能航线的完整列表，然后选择最适合他们任务的航线。该技术已成功在各种行星系统上进行了测试，包括月球和木星的伽利略卫星。萨里大学轨道力学讲师Nicola Baresi博士表示：“在NASA的阿尔忒弥斯计划的推动下，新的登月竞赛激发了世界各地的任务设计者研究更节省燃料的航线，以更好地并更有效地探索月球附近。我们的技术不仅使这一繁琐的任务更加简单，而且还可以应用于其他行星系统，例如土星和木星的冰卫星。”

Overall, the University of Surrey scientists have developed a new method that uses mathematics to find optimal routes for future space missions without wasting fuel. This method, referred to as a "tube map" for space, reveals all possible routes from one orbit to another using knot theory. It simplifies the task of planning missions and can be applied to planetary systems such as the moon and the moons of Jupiter and Saturn. This advancement is particularly relevant in the context of NASA's Artemis program, which aims to inspire mission designers to research fuel-efficient routes for exploring the vicinity of the moon.