Марс стал ближе: ученые нашли способ быстро попасть на Красную планету

Ученые разработали новый способ сократить время полета на Марс. Исследование, опубликованное в журнале Acta Astronautica, показало, что предварительные данные об орбитах астероидов могут помочь сократить путь к Красной планете на сотни дней. В некоторых сценариях общая длительность миссии может составить всего 153 дня, что в 3–4 раза быстрее традиционных маршрутов.

Полет к Марсу и назад сегодня занимает порядка 500 дней. Сокращение до 153 дней означает не только меньшее время в пути для астронавтов, но и значительно меньшие траты на провизию, топливо и других ресурсов. Все подробности – в материале РЕН ТВ.

Бразильский ученый нашел способ "срезать" путь до Марса

Полет к Марсу и обратно занимает сотни дней, поэтому любой способ сократить время в пути особенно важен для будущих пилотируемых экспедиций.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Acta Astronautica, предложили необычный подход: использовать предварительные данные об орбитах астероидов как своеобразную подсказку для построения более короткого межпланетного маршрута. При удачном сценарии это может уменьшить общее время полета до 153 дней.

Обычно при планировании миссий специалисты опираются на точные сведения о положении планет. Особое значение имеет противостояние Марса, которое происходит раз в 26 месяцев: в этот период Земля находится между Солнцем и Красной планетой, а расстояние между ними становится минимальным.

Космолог Марсело де Оливейра Соуза из Государственного университета Северного Рио-де-Жанейро решил проверить, можно ли применить ранние и приблизительные оценки орбит астероидов, полученные за короткий период наблюдений, как дополнительный навигационный ориентир. Его задача заключалась в поиске скрытых "коротких путей" в космосе.

Точный график полета на Красную планету

В центре внимания исследователя оказался астероид 2001 CA21. Его первоначально рассчитанная орбита пересекала траектории Земли и Марса.

Соуза искал такие маршруты к Красной планете, которые отклонялись бы от плоскости орбиты астероида не более чем на 5 градусов. Такой угол, по его расчетам, позволяет аппарату двигаться к Марсу более прямым путем.

Расчеты провели для противостояний Марса в 2027, 2029 и 2031 годах. Выяснилось, что наиболее удачная геометрия Земли, Марса и орбитальной плоскости выбранного астероида складывается только в 2031 году. В этом случае возможны две миссии с полетом туда и обратно продолжительностью менее года.

"Противостояние Марса в 2031 году поддерживает две полные субгодовые миссии туда и обратно, совместимые с плоскостью CA21. Это иллюстрирует, как предварительные орбитальные данные малых тел могут способствовать раннему выявлению возможностей быстрых межпланетных перелетов", – указал бразильский исследователь.

При этом речь не идет о том, что космический аппарат должен буквально следовать за астероидом. Исследование предлагает новый метод планирования: анализ ранних орбит малых небесных тел может помочь находить быстрые межпланетные траектории, которые обычно остаются вне поля зрения традиционных расчетов.

Ученые рассчитали точный график: старт с Земли 20 апреля, прибытие на Марс 23 мая, пребывание на планете 30 дней, старт обратно 22 июня и возвращение на Землю 20 сентября, что в сумме дает 153 дня.

Авторы подчеркивают, что этот вариант является экстремальным, требует минимального времени, но крайне высоких энергетических затрат и подходит скорее для проверки теоретических пределов, чем для практической реализации.

Вместе с тем исследователи предложили более реалистичный сценарий длительностью 226 дней. Он более сбалансирован по энергетическим требованиям и потенциально совместим с будущими ядерно-тепловыми и гибридными двигателями.

Долететь до Марса можно еще быстрее?

Ранее американский исследователь Джек Кингдон из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предлагал способ сократить перелет к Марсу до 90–104 дней с применением уже существующих технологий. Это в 2-3 раза быстрее нынешних марсианских миссий. Работа была опубликована в журнале Scientific Reports.

Кингдон использовал математический алгоритм, чтобы рассчитать оптимальные траектории, по которым корабль Starship компании SpaceX сможет добраться до Красной планеты за рекордно короткое время.

Первый сценарий предусматривает запуск 30 апреля 2033 года, перелет продолжительностью 90 дней и возвращение на Землю 2 июля 2035 года.

Второй вариант предполагает старт 15 июля 2035 года и 104-дневный путь. Оба маршрута учитывают периодическое сближение Земли и Марса, что позволяет снизить расход топлива.

По словам ученого, Starship способен долететь до Марса примерно за три месяца почти в любое стартовое окно. Главный плюс такого подхода – отсутствие необходимости в ядерных реакторах, которые остаются сложными и с технической, и с политической точки зрения.

В исследовании также предлагалось решение одной из ключевых проблем миссии SpaceX – нехватки массы для обратного перелета. Кингдон считает, что корабль нужно дозаправлять на низкой околоземной орбите с помощью танкеров. Это позволит сохранить топливо для возвращения.

Кроме того, грузовые корабли должны доставить на Марс оборудование для производства топлива из местного углекислого газа и водяного льда. Однако такая технология пока не проверялась в реальных условиях.

При этом Кингдон признает, что успех миссии зависит от решения ряда задач: улучшения характеристик Starship после испытаний, создания надежных систем жизнеобеспечения и орбитальной дозаправки, а также развертывания инфраструктуры для производства топлива на Марсе.