През лятото на 1961 година, студент от Университета на Калифорния в Лос Анджелис, Майкъл Минович, работил в Лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL). Задачата му била да изследва как космически кораб може да пътува между две точки, използвайки гравитационното поле на Слънцето. Въпреки че проблемът бил сложен, той бил ясно дефиниран. Но скоро Минович започнал да се пита какво би се случило, ако гравитацията на планета стане част от пътуването. Този въпрос променил възможностите за междупланетни пътувания.

Минович работил по проблема извън задълженията си и разработил изчисления, които показвали как космически кораб може да направи близък прелет покрай планета и да излезе на много различен маршрут около Слънцето. Вместо да получава енергия от нищото, корабът можел да обменя орбитална енергия с движеща се планета, печелейки или губейки скорост спрямо Слънцето без да включва двигателите си по време на срещата. Днес НАСА описва гравитационните асистенции като основен инструмент в дизайна на планетарни мисии.

3:2 мин.

Китай инвестира 54 милиарда долара в държавни банки и застрахователи за укрепване на финансовата система Спасители в Непал извлякоха двама оцеляли десет дни след опустошителните наводнения Ормузкия проток блокиран: Ескалация между САЩ и Иран след взаимни атаки

Когато Минович пристигнал в JPL през юни 1961 година, задачата му не била да изобретява нова система за пропулсия. Той работел върху математиката на свободнопадащ космически кораб, който пътува между две определени точки под влиянието на гравитацията на Слънцето. Проблемът включвал изчисляване на възможните траектории и определяне на условията, които корабът трябва да изпълни, за да следва една от тях. Това било работа, която лесно можела да погълне цялото лято.

Вместо това обаче, Минович проявил интерес към по-сложния тройствен проблем, свързан с движението на космическия кораб покрай планета. Започнал да използва компютъра IBM 7090 в JPL, за да проучи тези срещи и продължил да развива идеята извън пределите на първоначалната си задача. Според собственото му историческо изложение, 23 август 1961 година била датата на написването на 47-страничен технически доклад, описващ неговата работа.

Основната физика звучи почти твърде проста без математиката. Космическият кораб приближава планета, която вече се движи около Слънцето. Гравитацията на планетата привлича кораба, извивайки траекторията му при преминаването покрай нея. От гледна точка на самата планета, космическият кораб не получава магически тласък. Важната промяна настъпва, когато срещата бъде разгледана от позицията на Слънцето.

0:33 мин.

Кушнер и Уиткоф обсъждат мирния процес с президента Зеленски в Киев Путин проведе тричасова среща с американски преговарящи по въпросите за Украйна Успешно изстрелване на германска ракета поставя основите за европейска независимост в космическите мисии

Тъй като планетата също се движи, космическият кораб може да напусне срещата с различна скорост спрямо Слънцето. В зависимост от геометрията на подхода и заминаването, това може да добави енергия към орбитата на кораба или да я намали. НАСА използва термина "гравитационен асист" за този маневър и ефектът може драстично да намали необходимото гориво за междупланетна мисия.

Проблемът пред ранните планетарни мисии не бил просто да изведат космическия кораб от Земята. След като сонда била в движение, инженерите трябвало също така да й осигурят достатъчно скорост и правилен маршрут за достигане до друга планета. Носенето на достатъчно химическо гориво за всяка основна промяна с двигателите би направило кораба по-тежък и стартирането на допълнителната маса би изисквало повече енергия при стартиране.

Гравитационният асист предлагал друга опция. Вместо да носи цялата енергия необходима за пътуването, планиращите мисии можели да изберат траектория, която позволяваше на планета да свърши част от работата. По-късно НАСА отбелязала, че този подход могъл да избегне нуждата от допълнително гориво и по-голям стартов носител.

1:33 мин.

Откритие в имунната система на вечерниците разкрива нови аспекти за тяхното взаимодействие с вируси Свлачище в Китай отнема два живота и оставя десетима безследно изчезнали след дъждовете от циклон Саудел Иран критикува ударите на САЩ по търговски кораби, определяйки ги като нарушение на международното право

Работата на Минович не била единствената причина за появата на тази техника. Важно е да се отбележи, че той не бил първият човек, осъзнал как гравитацията може да промени пътя на космически кораб. Основният гравитационен феномен бил разбран много преди ерата на космонавтиката и предишни изследователи били разглеждали свързани идеи за космическите полети.

Неговият принос бил по-конкретен и полезен. Той разработил практическо математическо третиране за планетарни срещи и показал как тези срещи могат да бъдат интегрирани в междупланетни траектории. Работата му от 1961 година помогнала да се превърне един стар гравитационен феномен в сериозна техника за проектиране на мисии.

Идеята достигнала до Меркурий след повече от десетилетие. Мисията Mariner 10 била стартирана от Космическия център Кенеди с амбициозната цел - Меркурий. За достигане до там било нужно внимателно проектирано трасе през вътрешната слънчева система.

Mariner 10 преминал покрай Венера и използвал гравитацията й, за да промени скоростта и траекторията си. Този маневър поставил космическия кораб по пътя към Меркурий и НАСА го идентифицира като първия космически кораб, който използвал междупланетен гравитационен асист за промяна на траекторията и достигане до друга планета.

По-голямото предимство настъпило когато инженерите започнали да разглеждат възможности извън индивидуалните планетарни прелети. През 60-те години изследователят от JPL Гари Фландро изучавал възможността за използване на благоприятни планетарни подредби за изпращане на един космически кораб покрай няколко външни планети.

Гравитационните асистенции позволили космически кораби като Voyager 2 да предприемат пътувания, които иначе щели да бъдат изключително трудни с конвенционална ракетна пропулсия. Корабът можел да използва гравитацията на планета за преформулиране на траекторията си и продължаване към следващата дестинация вместо просто да разчита само на двигателите си.

Важно е също така да се уточни терминологията: гравитационният асист не предоставя "безплатно гориво". Космическият кораб се възползва от орбиталното движение на планета и общата енергия в системата остава запазена. Планетата представлява огромен движещ се обект, който може леко да промени движението на космическия кораб.

Повече от шест десетилетия по-късно инженерите все още използват тази техника. Гравитационният асист не е остарял трик от ранните дни на космическите изследвания; НАСА и други космически агенции все още изграждат планетарни траектории около същите основни физически принципи.

Мисията Mariner 10 е най-ясният раннен пример за това, но техниката е използвана в мисии свързани с Луната, Венера, Земята, Марс и Юпитер. Записите на НАСА конкретно идентифицират гравитационните асистенции като начин за промяна на траекториите на космическите кораби при запазване на горивото.

Историята около Минович е важна именно защото пробивът не започнал с нов двигател; той започнал с поглед върху тесен математически проблем и решението му довело до един от най-важните инструменти в роботизираните изследвания. Планетите могат не само да бъдат дестинации, но също така могат да станат част от стратегията за пропулсия на космическия кораб.