Un remolcador espacial con motor iónico acelera lentamente, pero gasta muy poco combustible. Para pasar de una órbita a otra hay que resolver un problema complicado: cuánto tiempo encender el motor y hacia dónde dirigirlo. Normalmente se busca el vuelo más rápido para una masa dada de la nave. Los autores del nuevo trabajo le dieron la vuelta a la condición: preguntan cuál puede ser la masa inicial máxima si el tiempo de vuelo ya está fijado.

Este enfoque se llama problema de la masa inicial máxima. Matemáticamente es similar a buscar el vuelo más rápido, pero con otro signo. Resulta que a cada ruta más rápida le corresponde una variante límite en masa, y viceversa. Esto permite usar soluciones ya conocidas para construir nuevas trayectorias, de forma más suave y fiable.

El método se probó en un ejemplo clásico: llevar un satélite desde una órbita elíptica alta hasta la geoestacionaria (órbita circular a unos 36 000 km de altura). Los cálculos no solo confirmaron la ruta más rápida conocida, sino que también encontraron ramas adicionales de soluciones. Algunas de ellas antes se consideraban las más rápidas, pero en realidad resultaron ser las más lentas entre las posibles con la misma masa inicial.