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Estudio publicado en la revista Astrodynamics evaluó millones de trayectorias entre la Tierra y la luna e identificó una ruta que ahorra combustible al usar el punto L1 como parada gravitacional, aunque el trayecto sea más lento y más indicado para cargas.
58,80 metros por segundo pueden decidir cuánto combustible ahorra una misión rumbo a la luna. Un estudio publicado en la revista Astrodynamics evaluó decenas de millones de trayectorias y encontró una ruta eficiente, aunque lenta, entre la órbita terrestre y la órbita lunar.
Ruta hacia la luna intercambia velocidad por economía
La propuesta no busca repetir viajes rápidos al estilo Apollo o Artemis. El trayecto modelado lleva 31,9 días, porque la nave espacial se acerca a la luna y entra en una órbita de Lyapunov alrededor del punto L1 Tierra-Luna.
Ese punto se encuentra en una región de equilibrio gravitacional entre los dos cuerpos. En el escenario estudiado, funciona como parada intermedia antes de la transferencia final a una órbita lunar de 100 kilómetros.
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El ahorro estimado, de 58,80 metros por segundo ante rutas similares de la literatura, parece pequeño. Pero, en vuelos espaciales, un menor cambio de velocidad puede reducir combustible, aliviar masa de lanzamiento o abrir espacio para carga.
Allan Kardec de Almeida Júnior, de la Universidad de Coimbra y autor principal, afirmó que cada metro por segundo en viajes espaciales equivale a un gran consumo de combustible. Menos propulsante puede hacer que las misiones sean flexibles.
Cómo las matemáticas redujeron millones de posibilidades
El equipo usó la teoría de las conexiones funcionales para incorporar restricciones de la misión directamente en las ecuaciones. Con esto, logró reducir el costo computacional de la búsqueda y analizar un mayor volumen de alternativas.
Trabajos anteriores citados habían simulado cerca de 280 mil trayectorias. En esta investigación, solo la primera etapa examinó 24 millones de posibilidades, desde la órbita terrestre hasta la variedad estable que conduce a la región de L1.
El mejor costo inicial reportado fue de 3.342,96 metros por segundo, tras una transferencia de 3,69 días hasta el camino gravitacional estable. La transferencia completa, pasando por L1 y llegando a la luna, costó 3.991,60 metros por segundo.
El resultado más inesperado apareció en el punto de entrada de la ruta gravitacional. En lugar de usar la rama más cercana a la Tierra, la solución más económica se acercó a la luna y entró por el lado opuesto.
Vitor Martins de Oliveira, investigador de posdoctorado de la Universidad de São Paulo y coautor, dijo que los métodos rápidos permiten buscar soluciones no triviales, sin asumir que el camino más cercano a la Tierra es siempre el más fácil.
Camino lento puede favorecer cargas y comunicación
Para astronautas, un viaje de casi 32 días requeriría más comida, agua, soporte vital y atención a la radiación. Para cargas, sin embargo, el tiempo suele pesar menos que masa, costo y combustible.
Por eso, la ruta puede tener más sentido para equipos, suministros o infraestructura robótica. Con presencia permanente en el espacio lunar, trayectos económicos pueden ser útiles en reabastecimiento.
El paso por L1 también puede mejorar la comunicación. Oliveira citó que la Artemis 2 perdió contacto al quedar detrás de la luna, mientras que la órbita propuesta podría mantener comunicación ininterrumpida.
Los autores reconocen límites. Las simulaciones consideraron Tierra y luna, pero no Sol ni otros cuerpos. La ruta final de una misión real dependería de la fecha de lanzamiento, geometría orbital y mantenimiento en L1.
Estudio disponible en Astrodinámica.
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