Física y las matemáticas detrás de vuelo a través del sistema solar: ¿dónde empezar?

Question

Escribí un primer programa que simula un sistema solar. Yo era capaz de calcular las ubicaciones de cada planeta en su elíptica ruta para cualquier momento dado.
En un segundo programa me las arreglé para simular gravitacional newtoniano comportamiento (n-problema de los tres cuerpos, el tiempo de paso).

Pero me pregunto cómo es posible:
(1) encontrar rutas (diferentes posibilidades) de una determinada ubicación/planeta a otro
(2) elegir la mejor ruta de acuerdo a la duración o combustible cosumption

Por lo que es un buen lugar para empezar?

Para ser más exactos: no Se trata de escribir otra simulación, se trata de la comprensión de la física detrás de esto!

Hasta ahora, no he sido capaz de encontrar buenos recursos en el internet.

Answer 1

Así como el cálculo de una onda luminosa de la ruta más corta entre los puntos a y B, donde a está en el aire y B es de cristal, usted puede poner las funciones reales de los médiums, a continuación, tomar la derivada. Igual que el de Snell de la Ley : http://en.wikipedia.org/wiki/Snell's_law. (pero esta vez, la media no es constante, hay masas en movimiento que cambia el espacio y el tiempo)

No habrá un medio constante, pero en lugar de poner en el espacio/tiempo de los índices de donde se va a cambiar cerca de los planetas y las estrellas.

Tal vez usted puede utilizar elementos finitos-enfoque. Sólo tiene que utilizar un esférica(3D) de la onda(o circular 2D) generando punto en el elemento finito de la matriz, a continuación, ver cada pieza del frente de onda. Que el frente de onda punto llega a su destino en primer lugar, será la nave espacial.

Answer 2

Sugiero mirar el Interplanetario de la Red de Transporte página de la wikipedia, y este artículo (pdf). Esta es una manera para interplanetario de viajar con muy poco propulsor.

La idea detrás de esto es bastante simple. Es bien sabido que las partículas se mueven libremente en los campos gravitacionales de los varios órganos de la exhibición movimiento caótico, lo que significa que cerca de las trayectorias a menudo divergen de manera exponencial con el tiempo. Así que con muy poco propulsor de la nave espacial puede saltar entre tales trayectorias. El truco es identificar los "centros" de tales trayectorias, como diversos puntos de Lagrange, en la que muchas trayectorias desde y hacia varios destinos convergen. A continuación, la nave espacial, el uso de pequeñas 'codazos' salta primero en la ruta de acceso a centro de tales, a continuación, una vez allí, en un camino a su próximo destino.