“Es to nemeklēju!” Zinātnieks nejauši atrod īsceļu uz Marsu, kas varētu par pusi samazināt misijas laiku 0
Jauns pētījums liecina, ka asteroīdu trajektorijas var palīdzēt izveidot ievērojami ātrākus maršrutus uz Sarkano planētu. Astronauti nākotnē varētu veikt turp un atpakaļ ceļojumu uz Marsu mazāk nekā gada laikā.
Saskaņā ar pašreizējiem plāniem ceļojums no Zemes līdz Marsam aizņem aptuveni septiņus līdz desmit mēnešus vienā virzienā. Tā kā Zeme un Marss izdevīgās pozīcijās sakrīt tikai reizi aptuveni 26 mēnešos, astronautiem bieži nākas ilgi gaidīt atgriešanās logu. Rezultātā pilns turp un atpakaļ brauciens ar uzturēšanos uz planētas var ilgt gandrīz trīs gadus.
Tomēr jauns pētījums, kas publicēts žurnālā “Acta Astronautica”, piedāvā daudzsološu alternatīvu. Brazīlijas kosmologs Marselu de Oliveira Souza nejauši atklājis, ka ļoti agrīnie, neprecīzie dati par Zemei tuvu asteroīdu trajektorijām satur ģeometriskas norādes, kas var palīdzēt izstrādāt ātrākus starpplanētu ceļus.
Ideja radās 2015. gadā, kad Souza pētīja Zemei tuvu asteroīdu orbītas. Viņa uzmanību piesaistīja objekts ar pagaidu apzīmējumu 2001 CA21. Sākotnējie aprēķini parādīja, ka asteroīds šķērso gan Zemes, gan Marsa orbītas zonas neparastā veidā.
Lai gan vēlākie precīzākie mērījumi mainīja asteroīda īsto trajektoriju, tā sākotnējā orbītas ģeometrija 2020. gada oktobra opozīcijas laikā (kad Zeme un Marss atradās vistuvāk) lika zinātniekam aizdomāties par “ultraīsu” maršrutu starp abām planētām. “Tas man bija pilnīgs pārsteigums – es to nemeklēju,” vēlāk atzina Souza.
Izmantojot asteroīda sākotnējo orbītas plakni kā iedvesmu, Souza aprēķināja, ka 2020. gada oktobra opozīcijas laikā teorētiski būtu iespējams nokļūt Marsā tikai 34 dienās. Tomēr šāds ātrais maršruts prasītu ļoti lielu izlidošanas ātrumu – aptuveni 32,5 km/s -, kas šobrīd pārsniedz esošo tehnoloģiju iespējas. Turklāt kosmosa kuģis Marsā ielidotų pārāk lielā ātrumā, ko pašreizējās nosēšanās sistēmas nespētu droši apstrādāt.
Tāpēc Souza pievērsās tuvākās nākotnes opozīcijām – 2027., 2029. un 2031. gadam. Viņš ierobežoja meklēšanu piecu grādu attālumā no asteroīda orbītas slīpuma un izmantoja klasisko Lamberta analīzi.
Rezultāti parādīja, ka 2031. gads piedāvā reālu iespēju ātrai misijai ar nākamās paaudzes tehnoloģijām. Saskaņā ar aprēķiniem 2031. gadā būtu iespējams veikt pilnu turp un atpakaļ misiju tikai 153 dienās (aptuveni piecos mēnešos).
Plāns izskatītos aptuveni šādi: starta datums: 2031. gada 20. aprīlis; ceļš uz Marsu: 33 dienas; uzturēšanās uz Marsa: aptuveni 30 dienas; atgriešanās uz Zemi: 90 dienas; kopējais misijas ilgums: aptuveni 153 dienas.
Turklāt zinātnieks atrada arī saudzīgāku variantu ar izlidošanas ātrumu aptuveni 16,5 km/s, kas ļautu veikt misiju aptuveni 226 dienās (7,5 mēnešos) – joprojām ievērojami īsāk nekā pašreizējie trīs gadi.
Vai tas ir reāli? Pagaidām koncepcija ir teorētiska un lielā mērā atkarīga no kosmosa kuģa konstrukcijas, masas un dzinēju jaudas. Tomēr nepieciešamie ātrumi ir salīdzināmi ar tiem, ko jau sasniegusi NASA misija New Horizons (16,26 km/s).
Souza uzskata, ka nākamās paaudzes smagās raķetes, piemēram, SpaceX Starship vai Blue Origin New Glenn, varētu padarīt šādus ātrgaitas maršrutus par realitāti.
Lai gan šis pētījums vēl nenozīmē gatavu lidojuma plānu, tas parāda jaunu pieeju trajektoriju meklēšanai un var ievērojami sašaurināt nākotnes misiju iespēju diapazonu.
