Ученые заявили о том, что в будущем астронавты смогут совершать полет на Марс и обратно менее чем за год. На создание такого «маршрута» их вдохновили наблюдения за траекториями астероидов, сообщает Live Science.

На данный момент путь на Марс, который находится на 50% дальше от Солнца, чем Земля, занимает семь-девять месяцев. Поскольку Земля и Марс выравниваются для экономичных перелетов только каждые 26 месяцев, необходимо ждать появления окна, что увеличивает срок миссии до трех лет.

[see_also ids="681508"]

Но теперь ученые заявили о том, что ранние, неточные оценки орбит околоземных астероидов — которые исторически использовались для оценки рисков столкновения, прежде чем были отброшены в пользу более точных данных — могут содержать ценные геометрические подсказки для проектирования более быстрых межпланетных маршрутов.

«Возможно, это изменит представление о том, что нам нужно больше двух лет, чтобы отправиться на Марс и вернуться», — заявил автор исследования Марсело де Оливейра Соуза, космолог из Государственного университета Северного Рио-де-Жанейро в Бразилии.

Впервые такая идея пришла ему в голову в 2015 году, когда Соуза изучал околоземные астероиды. Один объект, в частности, 2001 CA21, привлек его внимание, поскольку ранние оценки предполагали, что он следовал по редкой траектории, пересекающей орбитальные зоны Земли и Марса.

В дальнейшем исследователи уточнили траекторию движения космического камня, но его первоначальная геометрия во время противостояния в октябре 2020 года — когда Земля и Марс находились на одной стороне Солнца и были максимально близки друг к другу на своих орбитах — намекала на возможность существования «сверхкоротких» путей между двумя планетами. «Это стало для меня неожиданностью — я этого не искал», — отметил Соуза.

В октябре 2020 года Соуза провел расчеты, которые показали, что на Марс можно долететь за 34 дня. Но для этого космический аппарат должен двигаться по траектории, аналогичной ранней орбитальной плоскости астероида. Но для этого необходимо двигаться на скорости около 32,5 километров в секунду, что значительно превышает возможности современных ракет. Кроме того, космический аппарат прибудет на Марс со скоростью около 108 тысяч километров в час, из-за чего невозможно будет совершить безопасную посадку.

Соуза использовал геометрию, вдохновленную астероидом, чтобы изучить будущие противостояния Марса в 2027, 2029 и 2031 годах. Используя стандартный метод расчета траекторий между двумя точками в пространстве (так называемый анализ Ламберта) и ограничивая эти траектории примерно 5 градусами относительно наклона орбиты астероида, Соуза обнаружил, что только выравнивание 2031 года предоставляет реальную возможность для быстрого путешествия с использованием технологий ближайшего будущего.

Расчеты показали, что в этот период путешествие на Марс и обратно можно совершить за 153 дня. В этом сценарии космический аппарат покинет Землю 20 апреля 2031 года со скоростью около 27 километров в секунду, прибудет на Марс к 23 мая после 33-дневного путешествия, проведет на поверхности около 30 дней, покинет Землю 22 июня и вернется к 20 сентября, при этом обратный путь займет примерно 90 дней.

Соуза также определил альтернативный вариант с меньшей энергией в том же временном окне, требующий запуска со скоростью около 16,5 километров в секунду для миссии, которая продлится около 226 дней, или примерно 7,5 месяцев. Это все еще значительно меньше, чем необходимо сейчас.

Напомним, недавно компания SpaceX утвердила для генерального директора Илона Маска новый компенсационный пакет, который напрямую связан с реализацией его наиболее амбициозной мечты — созданием постоянной человеческой колонии на Марсе. Для получения полного пакета вознаграждения компания требует не только резкого роста собственной стоимости, но и ряд «космических достижений».