一艘宇宙飞船可以访问土星所有的内部大卫星

土星最大的卫星。

鸣谢:美国宇航局/ JPL加州理工学院/艾米丽·拉克达瓦拉剪辑/泰德·斯特莱克、戈丹·乌加尔科维奇、艾米丽·拉克达瓦拉和杰森·佩里处理

（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：如果你玩过Kerbal太空计划，你就会知道让你的飞船进入你想要的轨道有多困难。

现实生活中就更难了。

这就是为什么一次研究土星所有大型内卫星的提议令人印象深刻。

从广义上讲，轨道非常简单。

行星和卫星基本上是椭圆形的。

一旦开始运动，航天器通常会遵循椭圆或抛物线路径，因此只需将您的航天器轨道与您的目的地和出发点对齐即可。

如果你懂数学，你可以手工计算。

一些早期的科幻小说作家，如罗伯特·海因莱茵和哈尔·克莱门特就是这样做的，以确保他们的太空旅行故事是准确的。

但是这些类型的简单计算只确定了飞越路径，它们没有考虑到像重力弹弓这样的节能技巧。

让宇宙飞船到达外太阳系的能量需求是如此之高，以至于即使是早期的木星及更远的任务也依赖于重力辅助，这是很难计算的。

正如我们从朱诺和卡西尼等任务中看到的那样，将航天器放在行星轨道上非常有用，这样我们就有足够的时间收集数据。

理想情况下，对于像土星这样的任务来说，你会希望在合理的时间内到达环形行星，然后进入围绕行星的一系列轨道，几次飞越有趣的卫星，但这对任务来说是一个很大的要求。

挑战之一与轨道能量有关。

为了快速到达土星，你需要提高速度。

为了进入轨道，你必须把大部分速度带走。

如果你想让你的宇宙飞船在地球引力井深处运行，这尤其具有挑战性。

对于卡西尼任务，研究小组达成了一个妥协，使用不时接近土星内部卫星的轨道。

这很好，因为卡西尼号的主要焦点是距离土星相对较远的土卫六。

土星的两个卫星，土卫四和土卫五之间的轨道转移。

鸣谢:凡蒂诺等人

在返回土星的任务中，天文学家真的很想好好看看土卫二。

我们知道它有大量的液态水，是生命的绝佳候选。

但它位于土星引力井的深处，轨道半径只有土卫六的五分之一。

目前，最强的拟议任务是恩克拉多斯奥比兰德，它将围绕月球运行约18个月。

但是这将阻止该任务深入研究土星的其他卫星。

这就是这个新提议的由来。

与其简单地关注土卫二，为什么不花时间在土星的所有主要卫星上呢？为了实现这一目标，该团队提出了一套依赖于电力推进引擎的复杂轨道。

也被称为离子推进器，这种发动机可以在长时间内提供少量的推力。

这个想法是逐步改变轨道，而不是一次性改变轨道。

这些动态轨道确实很难计算，但它们非常节能，并且可以随着时间的推移进行调整。

在他们的提案中，研究小组展示了电力推进如何为不仅访问土卫二和土卫六，而且访问土卫四、土卫五和土卫五的任务提供动力。

根据轻重缓急，这项任务可以放在这些卫星周围的轨道上，对每个星球进行几次近距离接触。

根据任务的时间长短，电力推进可以是太阳能的，也可以是核能的。

这个最初的提议只是一个概念证明，但它表明下一次土星任务不必在土卫二或另一个卫星之间做出选择。

只要我们对自己选择的轨道保持坚定的目光，就有可能在土星系统中进行一次盛大的旅行。

这些发现发表在arXiv预印本服务器上。