Dostaneme se na Mars levněji?
Dosavadní přelety kosmických sond ze Země k Marsu se odehrávaly po poměrně jednoduchých i když velmi přesně vypočítaných přechodových drahách, tzv. Hohmannových elipsách. U Marsu pak musela sonda zažehnout brzdící motory, aby s planetou srovnala rychlost a mohla se tak stát její družicí.
Dvojice matematiků však vypočítala nový způsob přeletu, díky němuž si Mars sondu postupně “sám zachytí”. Konečná část dráhy v okolí Marsu se pak změní v jakousi spirálu.
Tato metoda je v zásadě podobná principu tzv. gravitačního praku, při němž se sonda za vhodných podmínek (správné poloze a vektoru rychlosti, obojí měřeno vůči planetě) při těsném průletu kolem planety v jejím gravitačním poli urychlí. Princip často využívají sondy NASA, které putují ke vnějším planetám sluneční soustavy a potřebují zadarmo získat rychlost. Metoda gravitačního či balistického záchytu sondy planetou funguje na v zásadě stejném principu, ale v opačném smyslu a pomaleji - sonda musí vlivem působení gravitačního pole planety jistou část své rychlosti a pohybové energie postupně ztratit, aby se nakonec mohla stát umělou družicí cílové planety, tedy například Marsu.
Tuto metodu vyzkoušeli vědci poprvé prakticky v rámci nouzové situace japonské měsíční sondy Hiten v roce 1991. Sonda Hiten se tehdy sice nacházela blízko Měsíce, ale měla příliš velkou rychlost a zároveň málo paliva na to, aby mohla dostatečně zabrzdit let pomocí svého motoru a stát se umělou družicí Měsíce. Tehdy japonským kolegům pomohli dva američtí matematici, pracující v Laboratoři tryskových pohonů v Pasadeně. Povedlo se jim společně a bez větších nároků na spotřebu paliva “usadit” japonskou sondu na oběžné dráze kolem Měsíce.
Jedním z těchto matematiků byl i Edward Belbruno, který nyní společně s kolegou Francescem Topputem vypočítal variantu stejné metody pro balistický záchyt sondy u Marsu a tedy i pro levnější přelet k této planetě. Jejich metoda může u sondy ušetřit až několik stovek kilogramů paliva pro brzdící manévry (relativně může jít zhruba o 25% celkové zásoby paliva). Studie obou matematiků však zatím nebyla prověřena jinými vědci a jejich metoda nebyla dosud u Marsu nikdy použita. Metodu balistického záchytu zatím využila agentura NASA jen v případě letu sond k Měsíci. Nelze však vyloučit, že se v budoucnosti stane také důležitým faktorem i pro let lidí k Marsu.
Zdroje: Phys.Org, Gizmodo, Scientific American, Popular Science, arXiv
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
