Putovanje do Marsa moglo bi trajati znatno kraće ako se u ranoj fazi planiranja misija počnu koristiti preliminarni orbitalni podaci o asteroidima. Novo istraživanje objavljeno u časopisu Acta Astronautica pokazuje da bi takav pristup u posebnim okolnostima mogao skratiti povratnu misiju prema Crvenom planetu za stotine dana, a ukupno trajanje leta svesti na samo 153 dana.
Ne radi se o ideji da bi letjelica trebala pratiti asteroid ili koristiti ga kao usputnu postaju. Poanta je u nečemu suptilnijem: prve procjene putanje asteroida mogu otkriti geometriju prostora kroz koju se između Zemlje i Marsa možda može proći brže nego što pokazuju uobičajeni izračuni.
Misije prema Marsu planiraju se oko nebeske geometrije. Zemlja i Mars kruže oko Sunca različitim brzinama, pa se povoljan raspored dvaju planeta ponavlja tek nakon određenog vremena. Ključan trenutak je opozicija Marsa, koja se događa otprilike svaka 26 mjeseca.
Tada se Zemlja nalazi između Sunca i Marsa. Oba planeta nalaze se na istoj strani Sunca, a Mars je tada najbliži Zemlji. Zbog toga se takvi prozori pažljivo proučavaju pri planiranju robotskih misija, a jednoga dana i mogućih ljudskih letova.
U standardnom planiranju međuplanetarnih putanja koriste se precizni podaci o položaju planeta, potrebnoj energiji i potrošnji goriva. Preliminarni podaci o asteroidima, dobiveni iz kratkog razdoblja opservacija nakon njihova otkrića, u takvim se izračunima uglavnom ne uzimaju kao važan trag.
Marcelo de Oliveira Souza s Državnog sveučilišta Sjevernog Rio de Janeira (UENF) postavio je drukčije pitanje: mogu li prve procjene putanja asteroida pomoći u pronalaženju brzih ruta koje bi inače ostale neprimijećene?
Asteroid 2001 CA21 poslužio je kao orbitalni trag
U središtu istraživanja bio je asteroid 2001 CA21. Njegova rana, preliminarna putanja bila je zanimljiva zato što je presijecala orbite Zemlje i Marsa. Kasniji službeni podaci o orbiti tog asteroida bili su precizirani, ali Oliveira Souza se nije bavio asteroidom kao mogućim ciljem misije.
Važna je bila njegova početna orbitalna geometrija.
Autor je tražio putanje prema Marsu koje ostaju unutar pet stupnjeva od nagiba povezane asteroidne putanje. Takvo ograničenje ima praktičan smisao. Ako se moguća putanja letjelice nalazi blizu te orbitalne ravnine, let prema Marsu može biti izravniji.
U tom pristupu asteroid nije prečac sam po sebi. On je pokazatelj. Njegova prva procijenjena putanja upućuje na ravninu u prostoru koju vrijedi provjeriti pri traženju bržih međuplanetarnih prijelaza.
Presudan se pokazao raspored 2031. godine
Oliveira Souza je zatim ispitao opozicije Marsa 2027., 2029. i 2031. godine. Samo se 2031. geometrija Zemlje, Marsa i orbitalne ravnine povezane s asteroidom 2001 CA21 dovoljno dobro poklopila.
Prema rezultatima rada, taj raspored dopušta dvije potpune povratne misije kraće od jedne godine. U istraživanju se navodi da “opozicija Marsa 2031. podržava dvije potpune povratne misije kraće od godinu dana, usklađene s ravninom povezanom s CA21, što pokazuje kako preliminarni orbitalni podaci o malim tijelima mogu pomoći u ranom prepoznavanju brzih međuplanetarnih prijelaza.”
Najkraći izračunati scenarij svodi ukupno trajanje misije na 153 dana. Za Mars, gdje su trajanje leta, izloženost posade, logistika i povratak među najvećim izazovima, takva brojka odmah privlači pozornost.
Ipak, rad ne tvrdi da je pronađena gotova putanja za buduću misiju. Rezultat prije svega pokazuje da se u podacima koji se inače smatraju preliminarnima može skrivati korisna geometrijska informacija.
Ovo istraživanje ne mijenja osnovna pravila leta prema Marsu. Svaka stvarna misija morala bi zadovoljiti stroge zahtjeve pogona, sigurnosti, navigacije, potrošnje goriva i rasporeda planeta. No rad predlaže dodatni alat za ranu fazu planiranja.
Umjesto da se brze putanje traže samo kroz standardne planetarne izračune, preliminarne orbite asteroida mogle bi poslužiti kao filter. Ako rana putanja malog tijela povezuje korisne dijelove prostora između Zemljine i Marsove orbite, ta bi se geometrija mogla dodatno provjeriti.
Autor u radu piše da se “dobro određena geometrija ravnine preliminarne orbite malog tijela može upotrijebiti kao metodološki alat za prepoznavanje brzih međuplanetarnih prijelaza.”
Drugim riječima, asteroidi možda neće biti odredišta ni putokazi u klasičnom smislu. Ali njihove prve izračunate putanje mogle bi planerima misija pokazati gdje u složenoj geometriji Sunčeva sustava vrijedi tražiti kraći put do Marsa
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
