Ученые нашли межпланетный короткий путь для быстрых миссий на Марс
Будь то роботизированные марсоходы, направляющиеся на Марс, или, однажды, команда космонавтов, путешествие туда и обратно является невероятно долгим. Однако, возможно, существует способ найти короткий путь. Новое исследование, опубликованное в журнале Acta Astronautica, предполагает, что использование ранних орбитальных данных астероидов может сократить сотни дней при возвращении на Красную планету. Это позволило бы сократить общую продолжительность миссии до 153 дней.
Для определения оптимальных маршрутов и расчета потребностей в топливе специалисты по планированию межпланетных миссий используют точные планетарные данные. Отправка миссий к другим мирам редко подразумевает использование ранних орбитальных данных астероидов. Когда речь заходит о миссиях на Марс, ключевым фактором планирования является явление, известное как противостояние Марса. Оно происходит примерно каждые 26 месяцев, когда Земля проходит прямо между Солнцем и Марсом. Во время этого выравнивания две планеты оказываются на одной стороне Солнца, что приближает Марс к Земле на максимально близкое расстояние.
Марсело де Оливейра Соуза из Государственного университета Северного Рио-де-Жанейро (UENF) задался вопросом, могут ли ранние данные об астероидах (приблизительная оценка траектории астероида, основанная на коротком периоде наблюдений) быть использованы для поиска скрытых коротких путей в космосе. В своем исследовании он сосредоточился на астероиде под названием 2001 CA21, поскольку его предварительно предсказанная траектория пересекала орбиты как Земли, так и Марса, даже несмотря на то, что официальные детали его орбиты впоследствии были обновлены. Он искал пути к Марсу, которые оставались бы в пределах пяти градусов от наклона орбиты астероида. Следование вблизи этого угла позволяет космическому аппарату прокладывать более прямой путь через космос.
Затем он проверил противостояния Марса в 2027, 2029 и 2031 годах, чтобы определить, какое из них предлагает наилучшие условия для более короткого путешествия. Анализ показал, что только 2031 год является тем годом, когда геометрия Земли и Марса благоприятно совпала с орбитальной плоскостью астероида. Как отмечает Оливейра Соуза в своей работе, «противостояние Марса в 2031 году поддерживает две полные миссии туда и обратно продолжительностью менее года, согласованные с плоскостью, привязанной к астероиду CA21, что иллюстрирует, как ранние данные об орбитах малых тел могут способствовать раннему выявлению возможностей быстрых межпланетных перелетов».
Статья не предполагает, что будущие миссии должны следовать за этим конкретным астероидом. Вместо этого она демонстрирует возможный способ определения более быстрых траекторий полета, которые традиционные методы могут упустить. «Это исследование иллюстрирует, как хорошо определенная плоская геометрия предварительной орбиты малого тела может быть использована в качестве методологического инструмента для быстрого выявления межпланетных перелетов».
Исследование в журнале Acta Astronautica.