O descoperire întâmplătoare din 2015 a dus la conturarea unei teorii care ar putea reduce la jumătate timpul unei călătorii dus-întors spre Marte. Un om de știință din Brazilia și-a dat seama că astronauții ar putea folosi „o scurtătură” pentru a ajunge mai repede pe Planeta Roșie. Mai exact, aceștia ar putea urma traiectoriile asteroizilor. De exemplu, un calcul arată că, dacă o navă ar pleca de pe Pământ spre Marte în aprilie 2031, ar ajunge la destinație în 33 de zile, față de 7–10 luni, cât indică estimările actuale, relatează Live Science.
Conform estimărilor oficiale din prezent, călătoria până la Planeta Roșie, care este cu 50% mai departe de Soare decât Pământul, durează între șapte și zece luni. Mai mult, deoarece Pământul și Marte se aliniază pentru transferuri eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil doar o dată la 26 de luni, astronauții trebuie să aștepte o fereastră de întoarcere, ceea ce prelungește o călătorie completă (dus-întors) până la aproape trei ani.
Totuși, o teorie nouă ar putea schimba, în viitor, aceste date. Studiul publicat în revista Acta Astronautica arată că estimările orbitale timpurii și imprecise ale asteroizilor din apropierea Pământului, folosite în trecut pentru evaluarea riscurilor de impact, înainte de a fi înlocuite cu date mai precise, pot conține indicii geometrice valoroase pentru proiectarea unor rute interplanetare mai rapide.
„Poate că acest lucru poate schimba ideea că avem nevoie de mai mult de doi ani pentru a merge pe Marte și a ne întoarce”, a declarat autorul studiului, Marcelo de Oliveira Souza, cosmolog la Universitatea de Stat din Nordul statului Rio de Janeiro, Brazilia, pentru Live Science.
„Nu căutam asta”
Ideea a încolțit în mintea lui Souza întâmplător. În 2015, acesta studia asteroizi din apropierea Pământului. Un obiect în special, 2001 CA21, i-a atras atenția deoarece estimările inițiale sugerau că urmează o traiectorie rară, care intersectează atât zona orbitală a Pământului, cât și pe cea a lui Marte.
Deși măsurătorile ulterioare au rafinat traiectoria reală a asteroidului, geometria inițială din timpul opoziției din octombrie 2020, adică când Pământul și Marte erau aliniate de aceeași parte a Soarelui și la cea mai mică distanță între orbite, a sugerat posibilitatea unor rute „ultra-scurte” între cele două planete, a notat Souza în studiu.
„A fost o surpriză pentru mine. Nu căutam asta”, a spus el.
Astronomii rafinează în mod constant orbitele asteroizilor, astfel că traiectoriile inițiale se schimbă, iar cineva care le-ar analiza ulterior nu ar mai vedea aceeași cale, a explicat Souza. „Poate că am fost în locul potrivit la momentul potrivit”, a spus el.
Calcule pentru o călătorie dus-întors pe Marte
Pentru opoziția din octombrie 2020, calculele lui Souza au arătat că o călătorie foarte rapidă, de aproximativ 34 de zile, de la Pământ la Marte este posibilă din punct de vedere geometric, dacă o navă spațială ar urma o traiectorie similară planului orbital inițial al asteroidului.
Totuși, o astfel de traiectorie ar necesita viteze de plecare de aproximativ 32,5 kilometri pe secundă, mult peste capacitățile actuale ale rachetelor, iar nava ar ajunge la Marte cu circa 108.000 km/h, prea rapid pentru ca sistemele actuale de aterizare să gestioneze în siguranță această viteză, a notat Souza.
În schimb, el a folosit geometria inspirată de asteroid pentru a calcula posibile călătorii în timpul viitoarelor opoziții ale lui Marte din 2027, 2029 și 2031.
Folosind o metodă standard de calcul al traiectoriilor între două puncte în spațiu (analiza Lambert) și limitând aceste traiectorii la o abatere de aproximativ 5 grade față de înclinația orbitală a asteroidului, Souza a constatat că doar alinierea din 2031 oferă o oportunitate viabilă pentru călătorii rapide folosind tehnologie apropiată de cea actuală.
În acea fereastră, o misiune dus-întors între Pământ și Marte ar putea fi finalizată în doar 153 de zile, adică aproximativ cinci luni.
În acest scenariu, o navă ar pleca de pe Pământ pe 20 aprilie 2031, cu o viteză de aproximativ 27 km/s, ar ajunge pe Marte pe 23 mai, după o călătorie de 33 de zile, ar petrece aproximativ 30 de zile la suprafață, ar pleca pe 22 iunie și s-ar întoarce pe Pământ până pe 20 septembrie, segmentul de întoarcere durând aproximativ 90 de zile.
Souza a identificat și o alternativă cu consum mai redus de energie în aceeași fereastră, care ar necesita o lansare la circa 16,5 km/s pentru o misiune de aproximativ 226 de zile (circa 7 luni și jumătate). Semnificativ mai scurtă decât duratele actuale.
Cu toate acestea, conceptul rămâne în mare parte teoretic și depinde puternic de detalii precum designul navei, masa încărcăturii și capacitățile de propulsie, toate influențând fezabilitatea acestor transferuri rapide.
Metoda ar putea totuși să se dovedească utilă pentru restrângerea căutării unor traiectorii viabile. Vitezele necesare sunt comparabile cu cele atinse de misiuni precum New Horizons, sonda NASA care, lansată în 2006 pentru a survola Pluto cu 16,26 km/s, a fost cel mai rapid obiect construit de om lansat de pe Pământ.
Astfel de traiectorii de mare viteză ar putea deveni accesibile rachetelor de generație următoare, precum Starship de la SpaceX sau New Glenn de la Blue Origin, a declarat Souza.
Ştiri video recomandate
