Nosūtot kosmosa kuģi uz Marsu, pašreizējā vēlamā metode ietver kosmosa kuģa šaušanu virzienā uz Marsu ar pilnu ātrumu, pēc tam veicot bremzēšanas manevru, kad kuģis ir pietiekami tuvu, lai to palēninātu un nogādātu orbītā.
Zināms kā “Hohmann Transfer” metode, ir zināms, ka šāda veida manevri ir efektīvi. Bet tas ir arī diezgan dārgs un ļoti atkarīgs no laika. Tāpēc tiek ierosināta jauna ideja, kas ietvertu kosmosa kuģa nosūtīšanu pa Marsa orbitālo ceļu un tad gaidīšanu, kad Marss nāks, un to noraus.
Tas ir tas, kas ir pazīstams kā “Ballistic Capture” - jauna metode, ko ierosinājis profesors Frančesko Topputo no Milānas Politehniskā institūta un Edvards Belbruno, Prinstonas universitātes viespētnieks un bijušais NASA reaktīvo dzinēju laboratorijas loceklis.
Savā pētījumu dokumentā, kas oktobra beigās tika publicēts arXiv Astrophysics, viņi aprakstīja šīs metodes priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām. Papildus degvielas izmaksu samazināšanai ballistiskā uztveršana arī nodrošinātu zināmu elastību, kad runa ir par logu palaišanu.
Pašlaik palaišana starp Zemi un Marsu ir ierobežota ar periodu, kurā rotācija starp abām planētām ir pareiza. Palaidiet garām šo logu, un jums būs jāgaida vēl 26 mēneši, līdz nāks jauns.
Tajā pašā laikā raķetes nosūtīšana kosmosā caur plašo līci, kas atdala Zemes un Marsa orbītu, un pēc tam virzuļu izšaušana pretējā virzienā, lai palēninātos, prasa daudz degvielas. Tas savukārt nozīmē, ka kosmosa kuģim, kas atbild par satelītu, roveru un (vienas dienas) astronautu pārvadāšanu, jābūt lielākiem un sarežģītākiem, tātad dārgākiem.
Kā Belbruno pa e-pastu sacīja žurnālam Space Magazine: “Šī jaunā pārsūtīšanas klase ir ļoti daudzsološa, piešķirot jaunu pieeju nākamajām Marsa misijām, kurām vajadzētu samazināt izmaksas un risku. Šī jaunā pārvietojumu klase būtu jāpiemēro visām planētām. Tam vajadzētu dot visa veida jaunas iespējas misijām. ”
Ideju vispirms ierosināja Belbruno, strādājot JPL, kur viņš mēģināja nākt klajā ar skaitliskiem modeļiem zemas enerģijas trajektorijām. "Es pirmo reizi nācu klajā ar ideju par ballistisko uztveršanu 1986. gada sākumā, strādājot pie JPL pētījuma ar nosaukumu LGAS (Lunar Get Away Special)," viņš teica. "Šis pētījums ietvēra neliela 100 kg saules elektriskā kosmosa kuģa novietošanu orbītā ap Mēnesi, kas pirmo reizi tika izmests no īpašas kārbas Get Away uz kosmosa kuģa."
LGAS pārbaude nebija milzīgs panākums, jo būs pagājuši divi gadi, līdz tā nokļuva Mēness. Bet 1990. gadā, kad Japāna vēlējās izglābt viņu neveiksmīgo Mēness orbītu Hitenu, viņš iesniedza priekšlikumus ballistiskās sagūstīšanas mēģinājumam, kas ātri tika iekļauts misijā.
"Lidojuma laiks šim vienam bija 5 mēneši," viņš teica. "Tas tika veiksmīgi izmantots 1991. gadā, lai nokļūtu Hitenā uz Mēness." Kopš tā laika LGAS dizains tiek izmantots citām Mēness misijām, ieskaitot ESA misiju SMART-1 2004. gadā un NASA GRAIL misiju 2011. gadā.
Bet nākamajās misijās, kas saistītas ar daudz lielākiem attālumiem un degvielas patēriņu, Belbruno uzskatīja, ka šī metode gūs vislielāko labumu. Diemžēl ideja cieta zināmu pretestību, jo neviena misija neizrādījās piemērota tehnikai.
Kopš 1991. gada, kad Japānas Hitens izmantoja jauno ballistiskās uztveršanas pārnesi uz Mēnesi, tika uzskatīts, ka Marsam noderīga atrašana nav iespējama, pateicoties Marsam daudz lielākā attālumā un tā lielajam orbītas ātrumam ap Sauli. Tomēr man to izdevās atrast 2014. gada sākumā ar savu kolēģi Frančesko Topputo. ”
Jāatzīst, ka šai metodei ir daži trūkumi. Pirmkārt, kosmosa kuģim, kas nosūtīts pirms Marsa orbītas ceļa, iekļūšanai orbītā būtu vajadzīgs ilgāks laiks nekā tādam, kas pats palēninās, lai izveidotu orbītu.
Turklāt Hohmann Transfer metode ir laika pārbaudīta un uzticama. Viens no veiksmīgākajiem šī manevra pieteikumiem notika septembrī, kad Marsa Orbitera misija (MOM) veica savu vēsturisko orbītu ap Sarkano planētu. Šī bija ne tikai pirmā reize, kad Āzijas tauta sasniedza Marsu, bet arī pirmā reize, kad jebkura kosmosa aģentūra ar pirmo mēģinājumu bija sasniegusi Marsa orbītu.
Neskatoties uz to, NASA cilvēki ir satraukti par iespējām uzlabot pašreizējo kuģu nosūtīšanas uz Marsu metodi. Kā intervijā žurnālam sacīja NASA Planētu zinātnes nodaļas direktors Džeimss Grīns Zinātniskais amerikānis: “Tas ir acu atvērējs. Šis [ballistiskās sagūstīšanas paņēmiens] šeit varēja attiekties ne tikai uz tā robotizēto galu, bet arī uz cilvēku izpētes beigām. ”
Nebrīnieties, ja gaidāmās misijas uz Marsu vai ārējo Saules sistēmu tiek veiktas ar lielāku elastību un ar stingrāku budžetu.
