Dans un article récent publié dans Thèmes spéciaux de l'EPJ , Jhonathan O. Murcia Piñeros, chercheur post-doctorant à la Division Electronique Spatiale, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Brésil, et ses co-auteurs, cartographier les variations d'énergie des orbites des engins spatiaux lors des manœuvres « Aérogravité assistée » (AGA). Une technique dans laquelle des gains d'énergie sont accordés à un vaisseau spatial par une rencontre rapprochée avec une planète ou un autre corps céleste via l'atmosphère et la gravité de ce corps.

En 2019, Voyager 2 est devenu le deuxième objet artificiel à quitter le système solaire, à la suite de son homologue Voyager 1. L'énergie nécessaire pour transporter ces sondes a été obtenue via des interactions avec les planètes géantes du système solaire, un exemple de manœuvre assistée par gravité pure.

Le sujet abordé par le document a déjà été abordé sous plusieurs angles différents, mais l'équipe a adopté la nouvelle approche en considérant un passage à l'intérieur de l'atmosphère d'une planète et les effets de la rotation du vaisseau spatial lorsqu'il effectue une telle manœuvre. Au cours de la simulation de plus de 160, 000 manœuvres AGA autour de la Terre, l'équipe a ajusté des paramètres tels que les masses, tailles et moment cinétique, pour voir comment cela affecterait la « traînée » sur le vaisseau spatial, modifiant ainsi la quantité d'énergie transmise.

Les chercheurs ont découvert que plus les valeurs du rapport surface/masse (A/m - l'inverse de la densité de surface) qu'ils utilisaient dans leurs modèles étaient élevées, plus la traînée de la sonde était importante. Et ainsi, plus la perte d'énergie qu'il a subie en raison de cette traînée est importante, et plus sa vitesse était faible, mais il peut augmenter les gains d'énergie de la gravité, en raison de la plus grande rotation de la vitesse de l'engin spatial. Le même effet a également augmenté la zone dans laquelle les pertes d'énergie se sont produites tout en réduisant simultanément la zone dans laquelle la vitesse maximale peut être atteinte.

Leurs résultats indiquent que comme c'est l'inverse de la densité de surface et que la densité diminue à des altitudes plus élevées, la traînée peut être réduite par une trajectoire qui amène un engin à des altitudes plus élevées. Cela peut éventuellement approcher les valeurs de trajectoire données par un AGA assisté par gravité pure.

Comme le montrent les missions Voyager, lorsqu'il est effectué à une efficacité maximale, Les manœuvres d'AGA ont le potentiel d'envoyer l'humanité au-delà des limites de notre système solaire dans la galaxie plus large.