Когато изпраща космически кораб до Марс, настоящият, предпочитан метод включва стрелба на космически кораб към Марс с пълна скорост, след което извършва спирачна маневра, след като корабът е достатъчно близо, за да го забави и да го изведе в орбита.
Известен като метод „Трансфер на Хоман“, този вид маневра е известен като ефективен. Но той също е доста скъп и разчита много на времето. Ето защо се предлага нова идея, която би включвала изпращането на космическия кораб пред орбиталната пътека на Марс и след това чакането на Марс да излезе от него и да го изгребне.
Това е известното като „балистично заснемане“, нова техника, предложена от професор Франческо Топпуто от Миланския политехнически институт и Едуард Белбруно, асоцииран изследовател в университета в Принстън и бивш член на лабораторията за реактивни двигатели на НАСА.
В своята изследователска работа, която беше публикувана в arXiv Astrophysics в края на октомври, те очертаха предимствата на този метод спрямо традиционните. В допълнение към намаляване на разходите за гориво, балистичното улавяне би осигурило и известна гъвкавост, когато става въпрос за пускане на прозорци.
В момента изстрелванията между Земята и Марс са ограничени до период, в който въртенето между двете планети е точно правилно. Пропуснете този прозорец и трябва да изчакате още 26 месеца, за да дойде нов.
В същото време изпращането на ракета в космоса през огромния залив, който разделя орбитата на Земята и Марс и след това изстрелването на дросели в обратна посока, за да се забави, изисква голямо количество гориво. Това от своя страна означава, че космическият апарат, отговорен за транспортирането на спътници, роувъри и (един ден) астронавти, трябва да бъде по-голям и сложен, а оттам и по-скъп.
Както Белбруно каза за Space Magazine по имейл: „Този нов клас трансфери е много обещаващ за даване на нов подход към бъдещите мисии на Марс, които трябва да намалят разходите и риска. Този нов клас трансфери трябва да е приложим за всички планети. Това трябва да даде всякакви нови възможности за мисии. "
Идеята е първоначално предложена от Белбруно, докато той работи за JPL, където той се опитва да измисли цифрови модели за нискоенергийни траектории. „За пръв път дойдох идеята за балистично улавяне в началото на 1986 г., когато работех върху JPL проучване, наречено LGAS (Lunar Get Away Special)“, каза той. „Това проучване включваше поставянето на малък 100-килограмов слънчев електрически космически кораб в орбита около Луната, който за пръв път беше изхвърлен от специална канистра за излитане в космическия совал.“
Тестът на LGAS не беше огромен успех, тъй като щеше да стане две години, преди да стигне до Луната. Но през 1990 г., когато Япония искаше да спаси техния неуспешен лунен орбитър, Хитен, той представи предложения за опит за балистично залавяне, които бързо бяха включени в мисията.
"Времето за полет за този беше 5 месеца", каза той. „Успешно се използва през 1991 г., за да стигне Хитън до Луната.“ И оттогава дизайнът на LGAS се използва за други лунни мисии, включително мисията на ESA SMART-1 през 2004 г. и мисията на НАСА GRAIL през 2011 г.
Но именно в бъдещите мисии, които включват много по-големи разстояния и разходи за гориво, Белбруно смята, че ще има най-голяма полза от този метод. За съжаление идеята срещна известна съпротива, тъй като нито една мисия не изглеждаше добре подходяща за техниката.
„Още от 1991 г., когато Хитън от Япония използва новия балистичен трансфер за улавяне на Луната, се смяташе, че намирането на полезен за Марс не е възможно поради много по-голямото разстояние на Марс и високата му орбитална скорост около Слънцето. Въпреки това успях да го намеря в началото на 2014 г. с колегата Франческо Топпуто. "
Разбира се, има някои недостатъци на новия метод. За един космически кораб, изпратен пред орбиталния път на Марс, ще отнеме повече време, за да излезе в орбита, отколкото този, който се забавя, за да установи орбита.
Освен това методът на Hohmann Transfer е изпитан и надежден. Едно от най-успешните приложения на тази маневра се случи през септември, когато мисията на Марс Орбитър (MOM) направи историческата си орбита около Червената планета. Това не само състави първия път, когато една азиатска държава достигне Марс, но и първият път, когато някоя космическа агенция е постигнала орбита на Марс при първия опит.
Въпреки това, възможностите за подобрения над сегашния метод за изпращане на плавателни съдове до Марс вълнуват хората от НАСА. Както каза в интервю за Джеймс Грийн, директор на Отдела за планетарни науки на НАСА Научен американец: „Това е отварящо очи. Тази [балистична техника на улавяне] може да се приложи не само към роботизирания край на нея, но и към края на изследването на човека. "
Не се учудвайте тогава, ако предстоящите мисии до Марс или външната Слънчева система се изпълняват с по-голяма гъвкавост и при по-строг бюджет.
