Κυριακή, 28 Δεκεμβρίου 2014

Μαθηματικοί βρήκαν πιο οικονομικό τρόπο να πάμε στον Άρη;


Μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη θα έχει να αντιμετωπίσει πολλές δυσκολίες που πρέπει να λυθούν προτού γίνει πραγματικότητα. Δύο από τα μεγαλύτερα προβλήματα είναι η μεγάλη ποσότητα καυσίμων που χρειάζονται για να φτάσει κανείς στον Άρη και το «παράθυρο» εκτόξευσης που καθιστά δυνατή την εκτόξευση κάθε 26 μήνες, όταν η Γη και ο Άρης είναι στην κατάλληλη θέση.

Δύο μαθηματικοί κατάφεραν να λύσουν αυτά τα προβλήματα σχεδιάζοντας μια νέα τροχιά προς τον Άρη, η οποία απέχει πολύ από το να είναι μια ευθεία γραμμή.
Το να χαρτογραφήσεις μια τροχιά από την Γη στον Άρη δεν είναι εύκολο, καθώς η απόσταση των δύο πλανητών μεγαλώνει και μικραίνει συνεχόμενα ανάλογα με το σημείο της τροχιάς γύρω από τον Ήλιο. Επίσης πρέπει να λάβεις υπόψιν την επίδραση της βαρύτητας της Γης του Άρη και του Ήλιου.
Οι μαθηματικοί Francesco Topputo και Edward Belbruno, υπολόγισαν μια τροχιά η οποία χρησιμοποιεί την κίνηση του Άρη για να τα καταφέρουν. Η στρατηγική αυτή ονομάζεται ballistic capture, σε αντίθεση με την Hohmann transfer που χρησιμοποιούμε συνήθως.
 
Με την Hohmann transfer το διαστημόπλοιο εκτοξεύεται προς το σημείο που θα είναι ο πλανήτης όταν θα φτάσει το διαστημόπλοιο. Όταν όμως το διαστημόπλοιο φτάσει στο σημείο συνάντησης χρειάζεται να πυροδοτηθούν ξανά οι κινητήρες του ώστε να επιβραδύνει σπαταλώντας έτσι καύσιμα τα οποία είναι πολύτιμα. Με την στρατηγική ballistic capture το διαστημόπλοιο εκτοξεύεται προς την τροχιά του Άρη πριν φτάσει σε αυτό το σημείο ο πλανήτης με μικρότερη ταχύτητα. Με αυτό τον τρόπο ο πλανήτης θα πλησιάσει το διαστημόπλοιο από πίσω βάζοντάς το σε τροχιά.
Η κρίσιμη λεπτομέρεια είναι ότι το διαστημόπλοιο θα χρειάζεται λιγότερα καύσιμα για να επιβραδύνει καθώς πλησιάζει στον Άρη. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς χρειάζεται 25% λιγότερα καύσιμα, το οποίο σημαίνει μικρότερο και φθηνότερο πύραυλο στην εκτόξευση ή εναλλακτικά μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο.
Επιπλέον δεν χρειάζεται να περιμένεις ώστε η Γη και ο Άρης να είναι στο βέλτιστο σημείο για την εκτόξευση. Μπορείς να σχεδιάσεις πολλαπλές αποστολές οι οποίες θα είναι απαραίτητες στο μέλλον για την επιβίωση.
Στα αρνητικά είναι ότι ένα τέτοιο ταξίδι μπορεί να διαρκεί παραπάνω χρόνο από τους 6 μήνες που υπολογίζαμε μέχρι σήμερα. Παρόλα αυτά το συνολικό όφελος δεν είναι αμελητέο.
defencenet.gr