Будь то роботизированные марсоходы, отправляющиеся на Марс, или, в будущем, экипаж космонавтов, путешествие туда и обратно занимает огромное количество времени. Тем не менее, возможно, существует способ оптимизировать маршрут. Согласно новому исследованию, результаты которого были опубликованы в журнале Acta Astronautica, использование информации о траекториях астероидов, полученной на ранних этапах, может значительно уменьшить время возвращения с Красной планеты. Это потенциально сократит общую продолжительность миссии до 153 дней.
При составлении планов межпланетных путешествий и определении необходимого количества топлива эксперты опираются на достоверные сведения о планетах. Отправка экспедиций к другим планетам нечасто основывается на первых орбитальных данных об астероидах. В случае миссий на Марс важным аспектом планирования выступает явление противостояния Марса, которое возникает примерно каждые 26 месяцев, когда Земля располагается между Солнцем и Марсом. В момент такого выравнивания обе планеты оказываются по одну сторону от Солнца, что сокращает расстояние между Марсом и Землей до минимально возможного.
Марсело де Оливейра Соуза, сотрудник Государственного университета Северного Рио-де-Жанейро (UENF), изучил возможность применения ранних данных об астероидах (оценочных данных о траектории, полученных на основе короткого периода наблюдений) для обнаружения скрытых, коротких маршрутов в космосе. В качестве объекта исследования он выбрал астероид 2001 CA21, поскольку его первоначальная траектория, согласно прогнозам, пересекала орбиты Земли и Марса, хотя впоследствии данные об орбите были уточнены. Целью работы было выявление маршрутов к Марсу, отклонение от плоскости орбиты астероида не превышало пяти градусов. Движение вблизи этого угла позволяет космическим аппаратам выбирать более прямые траектории.
После этого он изучил противостояния Марса, наступающие в 2027, 2029 и 2031 годах, чтобы установить, какое из них предоставит наиболее подходящие условия для сокращения времени в пути. Результаты анализа выявили, что лишь в 2031 году наблюдается благоприятное сочетание расположения Земли и Марса относительно орбитальной плоскости астероида. По словам Оливейра Соузы, в своей публикации, «противостояние Марса в 2031 году позволяет осуществить две полноценные экспедиции туда и обратно, занимающие менее года, и при этом соответствуют плоскости, связанной с астероидом CA21, что демонстрирует, как предварительные данные об орбитах малых тел могут помочь в обнаружении перспективных возможностей для быстрых межпланетных перелетов».
В статье не утверждается, что последующие миссии должны быть связаны с данным астероидом. Она показывает один из вариантов выявления более быстрых траекторий, которые могут быть не замечены при использовании обычных подходов. «Данное исследование демонстрирует, как четко определенная плоская геометрия предварительной орбиты небольшого небесного тела может служить инструментом для оперативного поиска межпланетных перелетов».
Исследование в журнале Acta Astronautica.