如果有人问，从地球去月球最快、最省燃料的路线是什么，很多人会直觉地回答：当然是朝着月球直接飞过去。
但最新研究却给出了一个有些“反常识”的答案——最节省燃料的办法，竟然是先飞过月球，再绕回来。
这项由葡萄牙、法国和巴西研究人员联合完成的研究，利用超过3000万条模拟轨迹进行筛选，最终找到了一条迄今为止最经济的地月转移路线。这项成果不仅可能改变未来探月任务的设计方式，也可能为人类建设月球基地节省大量成本。
对未来几十年可能频繁往返月球的航天任务来说，每节省一点燃料，都意味着可以多携带更多设备、补给，甚至更多宇航员。
传统观念里，飞船从地球出发前往月球，通常会选择一条相对直接的路径，进入月球轨道后减速并执行任务。
但这次科学家发现，真正最“便宜”的路线却不是这样。
他们建议飞船先从低地球轨道出发，朝月球方向飞去，但不是立刻进入月球轨道，而是从距离月球表面仅约73公里的位置擦身而过，借助月球引力完成一次“免费加速”，然后再朝一个特殊的位置前进。
这个位置叫做地月L1拉格朗日点。
这是位于地球和月球之间的一处特殊引力平衡区域，大约在地月距离的85%位置。这里的引力状态十分奇特：地球和月球的引力在这里达到某种动态平衡，航天器可以借助这种平衡，以极低的燃料维持轨道运行。
科学家把它看作是一座隐藏在宇宙中的“中转站”。
研究团队认为，如果飞船先经过月球，再利用月球引力弹弓效应进入L1附近的轨道，就能比过去已知的最佳路线节省至少58.8米/秒的速度变化需求（Δv）。听起来数字不大，但在航天工程中，这可能意味着节省数十甚至数百公斤推进剂。
这条新路线分为三个主要阶段。
首先，飞船从距离地球约167公里的低轨道点火离开，完成一次大约3142米/秒的加速。
接着，它会飞行约3.7天抵达月球附近，以极低高度掠过月面。
在这个过程中，月球引力会帮助飞船调整轨迹，相当于免费“推了一把”。
随后，飞船进行一次较小的修正，进入通往L1拉格朗日点的自然引力通道。
到达L1后，飞船甚至可以在那里停留等待。
研究指出，围绕L1点运行的一种特殊轨道——称为李雅普诺夫轨道——周期约为13.75天，飞船可以在这里“悬停”，等待合适时机再执行下一步任务。
最后，只需要再进行少量推进，飞船就能顺利进入距离月球约100公里的圆形轨道。
除了节省燃料，这条路线还有另一个重要优势：通信不会中断。
因为L1位置始终处于地球和月球之间，飞船在那里可以同时“看见”地球和月球，不会被月球遮挡。
这意味着飞船能够保持与地球的持续联系。
相比之下，像NASA的“阿尔忒弥斯2号”任务，就曾因为飞船运行到月球背面而暂时失去通信。
随着全球探月热潮升温，科学家预计到2030年后，将有大约250次月球任务陆续展开。
这些任务可能包括科研探测器、货运飞船，甚至未来月球基地建设所需的运输任务。
在这种背景下，一条更省燃料、更稳定的航线，意义非常巨大。
有时候，宇宙中的捷径看起来反而像是在绕远路。
先飞过月球，再回头靠近它——这听起来有些奇怪，但或许正是未来通往月球最聪明的方式。
本文译自：scienceblog（编译 / 整理：olaola）