In un recente articolo pubblicato su Argomenti speciali EPJ , Jhonathan O. Murcia Piñeros, un ricercatore post-dottorato presso la Space Electronics Division, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Brasile, e i suoi coautori, mappare le variazioni di energia delle orbite dei veicoli spaziali durante le manovre di "aerogravità assistita" (AGA). Una tecnica in cui i guadagni di energia sono concessi a un veicolo spaziale da un incontro ravvicinato con un pianeta o un altro corpo celeste attraverso l'atmosfera e la gravità di quel corpo.

Nel 2019, Voyager 2 è diventato il secondo oggetto artificiale a lasciare il sistema solare, seguendo la sua controparte Voyager 1. L'energia per trasportare queste sonde è stata ottenuta tramite interazioni con i pianeti giganti del sistema solare, un esempio di pura manovra assistita dalla gravità.

L'argomento affrontato dal documento è stato affrontato in precedenza da diverse angolazioni, ma il team ha adottato il nuovo approccio di considerare un passaggio all'interno dell'atmosfera di un pianeta e gli effetti della rotazione del veicolo spaziale mentre esegue tale manovra. Nel corso della simulazione di oltre 160, 000 manovre AGA intorno alla Terra, il team ha regolato parametri come le masse, dimensioni e momento angolare, per vedere come questo influenzerebbe il "trascinamento" sul veicolo spaziale, modificando così la quantità di energia impartita.

I ricercatori hanno scoperto che maggiori erano i valori del rapporto tra area e massa (A/m, l'inverso della densità dell'area) che impiegavano nei loro modelli, maggiore era la resistenza sulla sonda, e quindi, maggiore è la perdita di energia che ha subito a causa di questo trascinamento, e minore era la sua velocità di conseguenza, ma può aumentare i guadagni di energia dalla gravità, a causa della maggiore rotazione della velocità del veicolo spaziale. Lo stesso effetto ha anche aumentato la regione in cui si sono verificate perdite di energia riducendo contemporaneamente l'area in cui può essere raggiunta la massima velocità.

I loro risultati indicano che poiché questo è l'inverso della densità dell'area e la densità diminuisce ad altitudini maggiori, la resistenza può essere ridotta da una traiettoria che porta un'imbarcazione a quote più elevate. Questo può eventualmente avvicinarsi ai valori di traiettoria forniti da un AGA puramente assistito dalla gravità.

Come mostrano le missioni Voyager, quando eseguito alla massima efficienza, Le manovre di AGA hanno il potenziale per inviare l'umanità oltre i confini del nostro sistema solare nella galassia più ampia.