Астероиды укажут путь: новая методика сокращает время полета на Марс

Исследователь Марсело де Оливейра Соуза из Государственного университета Рио-де-Жанейро (UENF) обнаружил, что использование предварительных данных об орбитах астероидов может сократить время полета на Марс, уменьшив общую продолжительность миссий более чем на 150 дней. Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале Acta Astronautica.

Проблема длительных межпланетных перелетов стоит перед космическими агентствами особенно остро. Будь то роботизированные марсоходы или, в перспективе, пилотируемые экспедиции, путешествие к Марсу и обратно занимает невероятно много времени, что увеличивает риски для техники и здоровье космонавтов. Однако новое исследование предлагает неожиданный способ сократить этот путь, обратив внимание на объекты, которые традиционно не используются в планировании миссий к Красной планете.

Ключевым ограничением при отправке кораблей к Марсу является явление противостояния, которое происходит примерно каждые 26 месяцев. В этот момент Земля проходит между Солнцем и Марсом, и две планеты оказываются по одну сторону от звезды, достигая минимального расстояния друг от друга. Именно эти окна используются для запуска миссий. Однако стандартные расчеты, опирающиеся на точные данные о положении планет, могут упускать из виду более быстрые, хотя и менее очевидные, маршруты.

Марсело де Оливейра задался вопросом: можно ли использовать так называемые ранние данные об астероидах, то есть приблизительное описание траектории небесного тела, основанное на коротком периоде наблюдений, для поиска скрытых космических коридоров?

Объектом его внимания стал астероид 2001 CA21, чья первоначально предсказанная траектория пересекала орбиты Земли и Марса, даже несмотря на то, что позже орбитальные данные были уточнены. Ученый искал траектории полета к Марсу, которые отклонялись бы от плоскости орбиты астероида не более чем на пять градусов. Движение вблизи этого угла позволяет космическому аппарату следовать более прямому и быстрому пути в межпланетном пространстве, подобно тому, как лыжник выбирает прямую трассу вместо извилистой.

Проведя анализ предстоящих противостояний Марса в 2027, 2029 и 2031 годах, исследователь определил, что только 2031 год предоставляет благоприятную геометрию, при которой взаимное расположение Земли и Марса совпадает с орбитальной плоскостью астероида 2001 CA21. Этот уникальный случай, как отмечает сам ученый, подтверждает возможность осуществления двух полноценных миссий продолжительностью менее года. Иными словами, использование данных об этом астероиде позволяет сократить время перелета на сотни дней по сравнению с традиционными маршрутами.

Важно подчеркнуть, что данное исследование не призывает будущие экспедиции буквально следовать за астероидом 2001 CA21. Скорее, оно демонстрирует принципиально новый методологический подход. Анализ предварительных, «черновых» орбит малых небесных тел может служить эффективным инструментом первичного отбора для выявления быстрых траекторий, которые стандартные методы планирования могут просто не заметить.

В результате работа доказывает, что анализ ранних данных об орбитах астероидов может стать практичным инструментом для обнаружения сверхбыстрых маршрутов к Марсу. В частности, противостояние 2031 года открывает возможность для полетов туда и обратно за 226 дней, что значительно сокращает общее время миссии, однако основной ценностью работы является не готовый маршрут, а сам метод поиска скрытых космических коридоров.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях