O cale surprinzătoare spre Marte, revelată întâmplător de un savant
Un cercetător brazilian a descoperit accidental o posibilă „scurtătură” spre Marte, care ar putea reduce drastic durata unei misiuni spațiale. Inspirată de traiectoriile timpurii ale unor asteroizi din apropierea Pământului, metoda propusă ar putea permite efectuarea unei călătorii dus-întors spre Planeta Roșie în doar 153 de zile, comparativ cu aproape trei ani cât ar dura în prezent o astfel de misiune.
În prezent, o călătorie spre Marte, aflată la o distanță de Soare cu aproximativ 50% mai mare decât cea a Pământului, durează între șapte și zece luni. 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 nouă fereastră pentru întoarcere, ceea ce poate extinde durata totală a unei misiuni până la aproape trei ani.
Noile concluzii sugerează că estimările orbitale timpurii ale unor asteroizi din apropierea Pământului ar putea conține indicii geometrice valoroase pentru proiectarea unor rute interplanetare mai rapide. Aceste date erau folosite inițial pentru evaluarea riscurilor de impact, înainte de a fi abandonate în favoarea unor măsurători mai precise.
„Poate că acest lucru poate schimba ideea că avem nevoie de mai mult de doi ani pentru a ajunge pe Marte și a ne întoarce,” a declarat cercetătorul. „Nu asta căutam. Eram în locul potrivit la momentul potrivit.”
Souza a descoperit ideea în 2015, în timp ce studia asteroizi din apropierea Pământului. Un asteroid anume, 2001 CA21, i-a atras atenția deoarece estimările inițiale sugerau că urmează o traiectorie rară care intersecta atât orbita Pământului, cât și pe cea a lui Marte. Deși măsurătorile ulterioare au rafinat traiectoria reală a asteroidului, geometria sa inițială în timpul opoziției din octombrie 2020, când Pământul și Marte erau cele mai aproape, sugera posibilitatea unor rute „ultra-scurte” între cele două planete.
„A fost o surpriză pentru mine. Nu asta căutam,” a spus cercetătorul. Pe măsură ce astronomii obțin mai multe observații, orbitele asteroizilor sunt recalibrate, iar acele traiectorii inițiale dispar practic din calcule.
Călătorie dus-întors spre Marte în 153 de zile
Pentru opoziția din octombrie 2020, calculele lui Souza au arătat că o călătorie extrem de rapidă, de aproximativ 34 de zile între Pământ și Marte, este posibilă din punct de vedere geometric dacă nava spațială ar urma o traiectorie asemănătoare cu planul orbital inițial al asteroidului. Totuși, o astfel de misiune ar necesita viteze de aproximativ 32,5 kilometri pe secundă, mult peste capacitățile actuale ale rachetelor. Nava ar ajunge la Marte cu aproximativ 108.000 km/h, o viteză prea mare pentru sistemele actuale de aterizare.
În schimb, cercetătorul a analizat posibile misiuni în timpul viitoarelor alinieri Marte-Pământ din 2027, 2029 și 2031. Folosind o metodă standard de calcul a traiectoriilor spațiale, Souza a concluzionat că doar alinierea din 2031 oferă o oportunitate realistă pentru o călătorie rapidă folosind tehnologii apropiate de cele existente. În acest scenariu, o misiune dus-întors între Pământ și Marte ar putea dura doar 153 de zile.
O navă ar pleca de pe Pământ pe 20 aprilie 2031 cu 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, apoi 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 variantă cu consum mai redus de energie, care ar necesita o viteză de lansare de aproximativ 16,5 km/s și ar dura circa 226 de zile, semnificativ mai puțin decât misiunile estimate în prezent. Totuși, conceptul rămâne în mare parte teoretic și depinde de mai mulți factori, inclusiv designul navei spațiale, masa încărcăturii și capacitățile sistemelor de propulsie.
Chiar și așa, metoda ar putea ajuta la identificarea mai rapidă a unor traiectorii viabile. Vitezele necesare sunt comparabile cu cele atinse de misiuni precum New Horizons, sonda NASA lansată în 2006 spre Pluto. Potrivit lui Souza, astfel de traiectorii de mare viteză ar putea deveni accesibile cu viitoarele generații de rachete.
