„Не го барав ова“: Научник случајно пронајде пократок пат до Марс што би можело да го преполови времето на патување

Нова студија сугерира дека раните податоци за траекторијата на астероидот би можеле да помогнат во дизајнирањето побрзи мисии на Марс, потенцијално скратувајќи го времето на патување во двата правци на помалку од една година.

Астронаутите би можеле еден ден да завршат кружно патување до Марс за помалку од една година, потенцијално скратувајќи ги моменталните временски рокови на мисиите за половина, според нова студија која е инспирирана од траекториите на астероидите.

Според моменталните профили на мисиите, достигнувањето до Марс , кој се наоѓа околу 50% подалеку од Сонцето отколку Земјата, трае приближно седум до 10 месеци . Бидејќи Земјата и Марс се усогласуваат за трансфери со ефикасна потрошувачка на гориво само на секои 26 месеци, астронаутите мора да чекаат период за враќање, што го продолжува целосното патување во двата правци на речиси три години .

Сепак, новите наоди, објавени онлајн во списанието Acta Astronautica во април, сугерираат дека раните, непрецизни орбитални проценки на астероидите близу Земјата - кои историски се користеле за проценка на ризиците од удар, пред да бидат отфрлени во корист на попрецизни податоци - може да содржат вредни геометриски индиции за дизајнирање побрзи меѓупланетарни рути.

„Можеби ова може да ја промени идејата дека ни требаат повеќе од две години за да одиме на Марс и да се вратиме“, изјави за „Лајв саенс“ авторот на студијата Марсело де Оливеира Соуза , космолог на Државниот универзитет во Северен Рио де Жанеиро во Бразил.

„Не го барав ова“

Соуза првпат наишол на идејата во 2015 година, кога ги проучувал астероидите во близина на Земјата. Еден објект, поточно, 2001 CA21 , го привлече неговото внимание бидејќи првичните проценки сугерираа дека следи ретка патека што ги преминува орбиталните зони и на Земјата и на Марс.

Иако подоцнежните мерења ја прецизираа вистинската траекторија на астероидот, неговата почетна геометрија за време на спротивставувањето во октомври 2020 година - кога Земјата и Марс беа порамнети на истата страна од сонцето и најблиску еден до друг во своите орбити - навести на можноста за „ултра кратки“ рути помеѓу двете планети, забележа Соуза во трудот.

„Ова беше изненадување за мене - не го барав ова“, изјави тој за „Лајв саенс“.

Како што повеќе набљудувања им овозможуваат на астрономите да ја прецизираат орбитата на астероидот, тие рани траектории се менуваат, па некој што подоцна го анализирал не би ја видел истата патека, додаде Соуза. „Можеби бев на вистинското место во вистинското време“, рече тој.

Кружен пат до Марс?

За спротивставувањето во октомври 2020 година, пресметките на Соуза покажаа дека многу брзо, приближно 34-дневно патување од Земјата до Марс е геометриски можно ако вселенското летало следи патека слична на раната орбитална рамнина на астероидот.

Сепак, таквата траекторија би барала брзина на полетување од околу 32,5 километри во секунда, што е далеку над сегашните можности на ракетата, а вселенското летало би пристигнало на Марс патувајќи со околу 108.000 км/ч - пребрзо за безбедно справување со постојните системи за слетување, забележа Соуза во трудот.

Наместо тоа, Соуза ја користел геометријата инспирирана од астероидот за да истражи можни патувања за време на идните спротивставености на Марс во 2027, 2029 и 2031 година. Користејќи стандарден метод за пресметување на патеките помеѓу две точки во вселената (наречен Ламбертова анализа) и ограничувајќи ги тие патеки да останат во рамките на околу 5 степени од орбиталниот наклон на астероидот, Соуза открил дека само усогласувањето во 2031 година нуди одржлива можност за брзо патување со помош на технологија во краток рок.

Во тој прозорец, мисијата со повратно патување од Земјата до Марс би можела да биде завршена за само 153 дена, или приближно пет месеци, според студијата.

Во тој сценарио, вселенско летало би ја напуштило Земјата на 20 април 2031 година, со брзина од околу 27 километри во секунда, би пристигнало на Марс до 23 мај по 33-дневно патување, би поминало околу 30 дена на површината, би тргнало на 22 јуни и би се вратило на Земјата до 20 септември, а враќањето би траело приближно 90 дена.

Соуза, исто така, идентификуваше алтернатива со пониска енергија во истиот прозорец, што бара лансирање со брзина од околу 16,5 километри во секунда за мисија што трае околу 226 дена, или околу 7,5 месеци - сè уште значително пократко од моменталните временски рокови на мисијата.

Сепак, концептот останува во голема мера теоретски и во голема мера би зависел од спецификите на мисијата - вклучувајќи го дизајнот на вселенското летало, масата на товарот и погонските можности - што сето тоа би влијаело врз тоа дали ваквите брзи трансфери се изводливи во пракса.

Сепак, методот сè уште би можел да се покаже како корисен како начин за стеснување на потрагата по одржливи траектории. Потребните брзини се споредливи со оние што ги постигнуваат мисиите како што е „Нови хоризонти“ - сондата на НАСА , која, кога беше лансирана во 2006 година на мисија да прелета покрај Плутон со брзина од 16,26 километри во секунда, беше најбрзиот објект направен од човек некогаш лансиран од Земјата.

Ваквите траектории со голема брзина би можеле да бидат во дофат на ракети од следната генерација како што се „Старшип“ на „Спејс Екс“ или „Њу Глен“ на „Блу Ориџин“, изјави Соуза за „Лајв саенс“.