“Я этого не искал!” Учёный случайно находит короткий путь к Марсу, который может вдвое сократить время миссии 0
Новое исследование показывает, что траектории астероидов могут помочь создать значительно более быстрые маршруты к Красной планете. В будущем астронавты могли бы совершать путешествие на Марс и обратно менее чем за год.
Согласно текущим планам, путешествие от Земли до Марса занимает примерно от семи до десяти месяцев в одну сторону. Поскольку Земля и Марс оказываются в благоприятных позициях только один раз примерно в 26 месяцев, астронавтам часто приходится долго ждать окна для возвращения. В результате полное путешествие туда и обратно с пребыванием на планете может длиться почти три года.
Однако новое исследование, опубликованное в журнале “Acta Astronautica”, предлагает многообещающую альтернативу. Бразильский космолог Марселу де Оливейра Соуза случайно обнаружил, что самые ранние, неточные данные о траекториях околоземных астероидов содержат геометрические подсказки, которые могут помочь разработать более быстрые межпланетные маршруты.
Идея возникла в 2015 году, когда Соуза изучал орбиты околоземных астероидов. Его внимание привлёк объект с временным обозначением 2001 CA21. Первоначальные расчёты показали, что астероид необычным образом пересекает зоны орбит как Земли, так и Марса.
Хотя более поздние и точные измерения изменили истинную траекторию астероида, исходная геометрия его орбиты во время октябрьского противостояния 2020 года (когда Земля и Марс находились ближе всего) навела учёного на мысль об «ультракоротком» маршруте между двумя планетами. «Для меня это было полной неожиданностью — я этого не искал», — позже признался Соуза.
Используя исходную плоскость орбиты астероида как источник вдохновения, Соуза рассчитал, что во время октябрьского противостояния 2020 года теоретически можно было бы добраться до Марса всего за 34 дня. Однако такой быстрый маршрут потребовал бы очень высокой скорости вылета — около 32,5 км/с, — что в настоящее время превышает возможности существующих технологий. Кроме того, космический корабль вошёл бы в атмосферу Марса на слишком высокой скорости, которую нынешние системы посадки не смогли бы безопасно обработать.
Поэтому Соуза обратил внимание на противостояния ближайшего будущего — 2027, 2029 и 2031 годов. Он ограничил поиск расстоянием в пять градусов от наклона орбиты астероида и использовал классический анализ Ламберта.
Результаты показали, что 2031 год предлагает реальную возможность для быстрой миссии с технологиями следующего поколения. Согласно расчётам, в 2031 году было бы возможно выполнить полную миссию туда и обратно всего за 153 дня (примерно за пять месяцев).
План выглядел бы примерно так: дата старта: 20 апреля 2031 года; путь к Марсу: 33 дня; пребывание на Марсе: примерно 30 дней; возвращение на Землю: 90 дней; общая продолжительность миссии: примерно 153 дня.
Кроме того, учёный нашёл и более щадящий вариант со скоростью вылета около 16,5 км/с, который позволил бы выполнить миссию примерно за 226 дней (7,5 месяца) — всё ещё значительно быстрее, чем нынешние три года.
Реально ли это? Пока концепция остаётся теоретической и в значительной степени зависит от конструкции космического корабля, его массы и мощности двигателей. Однако необходимые скорости сопоставимы с теми, которых уже достигла миссия NASA New Horizons (16,26 км/с).
Соуза считает, что тяжёлые ракеты следующего поколения, такие как SpaceX Starship или Blue Origin New Glenn, могли бы сделать такие высокоскоростные маршруты реальностью.
Хотя это исследование пока ещё не означает готового плана полёта, оно показывает новый подход к поиску траекторий и может значительно сузить диапазон возможностей будущих миссий.
