Астронавтам предлагают лететь на Марс через Венеру

В закладки
Аудио

Маневр в гравитационном поле Венеры поможет значительно сэкономить топливо при полете на Марс, а также сократит продолжительность миссий, говорится в отчете исследователей.
(подготовлено for Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey 2023-2032)

Source: https://www.archyde.com/the-astronauts-were-invited-to-fly-to-mars-through-venus/

Кроме того, это упростит изучение Венеры, позволяя астронавтам управлять научными зондами для изучения Венеры в режиме реального времени.

Гравитационные маневры часто используются для разгона автоматических межпланетных станций, отправляемых на удаленные объекты в Солнечной системе. Без них многие современные миссии были бы просто неосуществимы, поскольку гравитационные потери при полете в космос просто огромны. Чтобы попасть на Марс с низкой околоземной орбиты (чтобы достичь ее (HOO) нужно развить скорость 8 километров в секунду) по траектории Hohmann [https://en.wikipedia.org/wiki/Hohmann_transfer_orbit] необходимо дополнительно разогнаться до 3,5 километров в секунду, а для полета на Юпитер — уже 6 километров в секунду. Более того, согласно формуле Циолковского [https://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation], каждые дополнительных 3 километра в секунду ускорения увеличивают стартовую массу космической системы в три раза.

Hohmann transfer orbit, labelled 2, from an orbit (1) to a higher orbit (3)

Учитывая тот факт, что сегодня, как и шесть десятилетий назад, для космических полетов используются химические двигатели (что накладывает ограничения на количество энергии, которая может быть извлечена из них), в конечном итоге полезная нагрузка для полетов на дальние расстояния составляет всего несколько процентов от орбитальной массы корабля, а это, в свою очередь, лишь несколько процентов от стартовой массы всей ракеты.

Вот почему инженеры используют гравитацию других массивных небесных тел для экономии топлива. Например, межпланетные станции Voyager 1 и Voyager 2 использовали гравитационные маневры в гравитационных полях Юпитера и Сатурна, в то же время как Розетта выполняла четыре гравитационных маневра в гравитационных полях Земли и Марса. Теперь ученые предлагают использовать гравитацию Венеры для полета на Красную планету.

Группа физиков и инженеров во главе с Ноамом. Р. Изенберг из Университета Джонса Хопкинса подсчиталa, что летать на Марс через Венеру было бы гораздо удобнее, чем лететь прямо на Марс, для чего необходимо, чтобы Земля была как можно ближе к Красной планете (это называется конфронтацией), и происходит только раз в 26 месяцев. В случае гравитационного маневра возле Венеры удобное для полёта противостояние планет будет происходить каждые 19 месяцев, что позволит чаще отправлять миссии на Марс.

Предложенный учеными сценарий полета на Марс (слева), и классический сценарий полета (справа).

Кроме того, будет меньше ограничений по продолжительности миссий. В классическом сценарии ожидание подходящего для возвращения времени может занять до полутора лет, а при использовании гравитационного маневра астронавты могут гипотетически вернуться через месяц (если они выполняют только один маневр во время полета в оба конца, a не два). Несмотря на то, что полет через саму Венеру продлится дольше — но все же меньше года — он сократит общее время марсианских миссий и расход топлива.

Кроме того, гравитационный маневр около Венеры позволит изучить «две планеты по цене одной». Если научные аппараты [Венерианские зонды] летят вместе с экипажем, исследователи смогут управлять ими без задержек, которые при отправке сигнала с Земли могут составлять от 5 до 28 минут. Это позволит ученым принимать решения в режиме реального времени.

Однако авторы отчета отмечают, что в то же время космонавты будут более подвержены радиации, чем при обычном полете на Марс (за исключением галактического излучения, от которого защищает Солнце). Это важно учитывать при подготовке к миссии.

Сегодня существует несколько проектов для отправки людей на Марс. Ближайшие даты называeт SpaceX, которая планирует отправить первую сверхтяжелую ракету BFR на Марс в 2022-2024 году, а к 2028 году она намерена развернуть полноценную жилую базу на Марсе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

8
Войдите, чтобы видеть ещё 9 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Джон Инспракер
Вечность назад

Радиация - это самая главная проблема в полёте на Марс. Даже при прямом полёте доза облучения вписывается в допустимые рамки "со скрипом". Тут полёт дольше, да ещё близко к Солнцу... Однозначно не вариант.

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.