将来天外千里镜的联想更易于维修，要点是克服偏远地区和燃料有限等挑战。新圭表包括安全的近距离操作和高效的轨迹经营，有可能延迟詹姆斯-韦伯（James Webb）和盖亚（Gaia）等已有任务的寿命。

天外千里镜越来越多地给与可惊羡性联想，以应酬距离和易损性等挑战。 掂量东谈主员正在开拓鼎新的搞定决策，举例专揽模块化附件延迟千里镜的使用寿命，联想安全的近距离操作以幸免在维修进程中形成伤害。 图片开首：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷格工程学院裁剪

由于给与了真贵可惊羡性的新联想，天外千里镜正变得更具可捏续性。 掂量东谈主员从詹姆斯韦伯天外千里镜和欧空局的盖亚等任务中吸收灵感，为将来的天外天文台制定了惊羡辩论。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Grainger 工程学院航空航天工程解释 Siegfried Eggl 解释说："尽管下一代大型天外千里镜在联想时接洽到了可惊羡性，但在施行进程中仍濒临真切挑战。"

一个主要挑战是距离。 当代千里镜位于日地拉格朗日点 L2，距离地球毛糙一百万英里。 诚然这个位置与地球同步转移，使其在某种进度上更容易到达，但由于距离太远，运载物料既费时又用钱。 尽管存在这些挑战，但拉格朗日点 L2 提供了一个中意、低干涉的环境，大大增强了像盖娅这样的任务的影响力，埃格尔合计这样的起劲是值得的。

埃格尔说："盖亚就像一个带有太阳能电板板的旋转圆筒。它被封装起来，是以莫得受到损坏，但在外面漂荡了十年之后，它的燃料也曾未几了。 鲁特维克-博梅纳联想了一个新颖的主张，即添加一种蜘蛛状的附件，既能延迟它的寿命，又不妨碍它的数据收罗。 盖亚很快就要退役了，是以莫得阔气的时刻去宣战它，但詹姆斯-韦伯可能还有契机，因为它还将运行几年，他们可能会决定延迟它的任务期限。"

他解释说，詹姆斯-韦伯千里镜的镜面是无屏蔽的分段式镜面，其中一些镜面在受到微陨石撞击时也曾损坏。 JWST 的整个镜面直径为 6 米。 下一个大型千里镜将是这个尺寸的两倍。

"咱们正试图升迁一步，以便筹谋地更换收敛的反射镜等。 要是咱们不这样作念，就好比买了一辆不菲的跑车，当它没油的时候就像扔掉它不异。"

盖娅飞船与办事飞舞器的 CAD 模子，对接后的建立。 远程开首：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Grainger 工程学院

博梅纳公司的另一项职责是安全近距离功课。

博梅纳说："被送去修理千里镜或为其补充燃料的航天器在到达时需要制动。使用鼓动器减慢就像用喷灯瞄准千里镜。 你不会念念对像千里镜镜面这样的精密结构这样作念的。 咱们何如才能在不点火整个镜面的情况下达到宗旨呢？"

罗宾-沃兰斯（Robyn Woollands）亦然伊利诺伊大学的航空航天工程解释，他说，他们通过这项职责兑现的主要辩论之一，便是找到一条不依赖资本奋斗的大型火箭就能低价到达那儿的轨谈。

"红运的是，由于太阳系中一些隐敝的高速公路，到达那儿是可行的。 咱们有一条最相宜维修 JWST 所需的航天器大小的轨迹，"她说。

博士生亚历克斯-帕斯卡雷拉（Alex Pascarella）开拓出了一种新技巧，可快速采样解空间，从而镌汰策动时刻。他说："新颖之处在于咱们将两种不同的轨迹联想圭表蚁集在全部：能源系统表面和最优收尾表面。"

在多体系统（如太阳-地球系统）中进行轨谈联想的传统圭表依赖于策动轨谈的不变流形--流形是空间中的旅途，它当然地将航天器引向给定的轨谈。 这是一种伟大的圭表，在学术掂量和骨子应用中也曾告捷使用了几十年。

"当你试图在空间/时刻的特定位置与辩论航天器会合，而不是到达辩论轨谈时，你所面对的是低推力航天器，其发动机万古刻职责，而不是领有更刚劲鼓动器的航天器，其发动机职责时刻很短，这就变得有点具有挑战性。咱们的技巧基于一个略有不同的念念法。 "帕斯卡雷拉说："咱们当先通过传播解的样正本掂量解的空间--要么不使用任何推力，要么使用相等精真金不怕火的推力收尾规章--然后咱们细心它们与咱们欲望的宗旨地的接近进度。"

他补充说，由于他们试图达到的轨谈类型会产生流形，因此他们知谈至少有一些运行预计会接近理念念轨谈："在绘画出运行解图后，咱们专揽最优收尾表面生成最优的端到端轨迹。最优收尾使咱们约略找到从地球近邻开赴的轨迹，并在最短的时刻内与咱们的天外千里镜会合。 解空间的运行采样是最基本的--最优收尾问题出了名的难以搞定，因此咱们需要一个合适的运行预计。"

埃格尔说，开拓盖亚/为其提供燃料的辩论是一个不错施行的完竣联想，而詹姆斯-韦伯千里镜则需要更多的工程联想。

编译自/ScitechDaily