Вчені розрахували найдешевший спосіб польоту на Марс

Вчені із США та Італії запропонували свій спосіб подорожі на Марс, який дозволяє вирушати до Червоної планети не тільки під час так званого «стартового вікна». Результати своїх досліджень вони опублікували на ресурсі препринтів arXiv.org, а коротко з ними можна ознайомитися на сайті Scientific American.

У дослідженні зазначається, що найбільш вигідний час для польоту космічного корабля із Землі на Марс раніше був обумовлений особливим взаємним розташуванням двох планет. Це призводить до того, що такий політ можливий під час вузького «стартового вікна» раз у 26 місяців.

Вчені захотіли відійти від такого обмеження і запропонували відмовитися від так званої траєкторії Гомана – Вєтчинкіна. Ця еліптична траєкторія передбачає перехід між двома орбітами – з низької (Землі) на високу (Марсу). Маневр передбачає прискорення корабля у двох точках траєкторії: при переході з низької орбіти на високу.

Новий метод дослідники назвали балістичним захопленням.

Замість вильоту до місця зустрічі з Марсом на певній точці орбіти («прицілювання»), космічні апарати будуть виводитися на планетарну орбіту, рухатися по ній з меншою швидкістю і чекати, поки тяжіння наближення Марса саме не затягне корабель до потрібної точки. Таким чином, новий підхід дозволить відмовитися від спалювання тонн палива, необхідного при уповільненні корабля (для потрапляння в потрібну точку орбіти).

Основний результат авторів полягає в аналізі параметрів наближення до Марса. Новий метод додасть як мінімум кілька місяців до тривалості польоту – що робить його малопридатним для керованих місій (ризик опромінення під час подорожі на Марс й так вважається дуже високим). Однак можливість відмовитися від стартових вікон робить цей підхід корисним для вантажних кораблів: вони зможуть регулярно доставляти будматеріали та інші ресурси для марсіанських баз.

Аналогічний маневр на низькоенергетичній трансферній орбіті на початку 1990-х років використовувала японська автоматична міжпланетна станція Hiten. Це дозволило їй за три місяці досягти Місяця (замість декількох діб – при використанні траєкторії Гомана-Вєтчинкіна). Маневр, що його використала станція Hiten, був запропонований математиком Едвардом Белбраном, який є одним із співавторів дослідження.