Mars in Zemlja sta se lansko poletje lepo postavila v linijo in tri ločene vesoljske agencije so izkoristile svojo priložnost. Za Mars je februar kar naporen mesec, saj so v samo devetih dneh na Rdeči planet prišle tri sonde iz treh ločenih držav. Toda ta Marsovska zabava se ni zgodila po naključju. Povezana je z mehaniko Zemljine in Marsove orbite.
Prva medplanetarna misija Združenih arabskih emiratov, sonda Hope, je v torek (9. februarja) dosegla Marsovo orbito. Prva medplanetarna misija Kitajske, Tianwen-1, je v sredo (10. februarja) vstopila v svojo Marsovsko orbito. Kitajska sonda vključuje tako orbiter kot tudi pristanek z roverjem na krovu, ki naj bi poskušal pristati na površju maja. In 18. februarja bo Nasino prvovrstno vozilo za spust doseglo Mars in se spustilo in nanj spustilo 2.7 milijarde dolarjev vredni rover Perseverance.
Vsi ti roboti, ki se bodo srečali skoraj v istem času, niso naključje
Mars in Zemlja sta kot »tekača na progi,« je dejal Jonathan McDowell, astrofizik z Harvardske univerze in strokovnjak za vesoljske lete. »In res hiter tekač (Zemlja) redno prehiteva tekača po zunanji strani (Mars). Včasih sta torej tik ob drugem, včasih pa na nasprotnih straneh proge.« Cikel, da Zemlja popolnoma zaokroži Mars, traja približno dve leti.
Za dosego Marsa z Zemlje bi potrebovali ogromno raket, ton goriva in še veliko več časa, medtem ko so planeti daleč drug od drugega, je povedal McDowell. Toda izstrelitev, medtem ko so si planeti blizu – ko so v povprečju oddaljeni 62,6 milijona kilometrov – tudi ni najučinkovitejši način za dosego Marsa.
Obstaja zgodnejša točka v dvoletnem krogu planetov, kjer potovanje traja manj časa in zahteva manj goriva. V tistem trenutku, ki se zgodi v dvoletnem ciklusu, je Zemlja nekoliko za Marsom, vendar se še naprej premika hitreje kot Mars. To pozicioniranje omogoča vesoljskemu plovilu, da vstopi v tako imenovano »Hohmannovo prenosno orbito«, poimenovano po nemškem inženirju Walterju Hohmannu, ki je leta 1925 izdelal osnovno matematiko.
Kako deluje?
Nobena raketa ne nosi dovolj goriva, da bi bila v pogonu vse od Zemlje do Marsa, kar je med desetimi in sto milijoni kilometrov.
To pomeni, da se vsaka medplanetarna pustolovščina začne s kratkim intenzivnim obdobjem pospeševanja, ki mu sledi dolgo jadranje. Naloga raketnih motorjev v tem začetnem obdobju pospeševanja je, da vesoljsko plovilo postavijo v orbito okoli sonca, ki se bo čim prej sekala z Marsom. Najučinkovitejša pot med planeti je torej sončna orbita, ki se seka z Marsom in jo je mogoče doseči z najmanjšimi izdatki goriva. Ta orbita postane na voljo enkrat na dve leti.
Toda vesoljskim agencijam tega dne ni treba zadeti popolnoma točno. Dokler se izstrelijo v nekajtedenskem okvirju okoli datuma, lahko spravijo svoja vesoljska plovila na Hohmannove orbite. Vendar, le zamudijo za nekaj tednov, potovanje postane težje.
Orbiter Hope je bil izstreljen 19. julija 2020, Tianwen-1 23. julija in Vztrajnost 30. julija. Vrzeli med prihodi vesoljskih plovil se zaradi majhnih razlik v njihovi raketni tehnologiji , usmeritve skozi vesolje in samih ciljev, ne ujemajo natančno z njihovimi datumi izstrelitve, je dejal McDowell.
McDowell je poudaril, da orbitalni prostor Marsa ni prvič v taki gneči. Sovjetska zveza je leta 1973 na Mars izstrelila štiri vesoljska plovila, čeprav enemu ni uspelo doseči orbite in nobena od preostalih treh ob prihodu ni delovala, kot je bilo predvideno. Dve sovjetski vesoljski in ena ameriška vesoljska ladja sta izpluli na Mars leta 1971 in vsi so imeli vsaj delno uspešne misije. (Obe državi sta za tisto leto načrtovali dodatne sonde, vendar ameriška sonda Mariner 8 med izstrelitvijo ni uspela in sovjetski Kosmos 419 ni nikoli ušel Zemljini nizki orbiti.)
Letos je drugače
Velika raznolikost vesoljskih plovil, ki dosegajo Mars, in dejstvo, da je okoli planeta že dejavnih več dodatnih sond. NASA ima v orbiti Marsa tri orbiterje, Evropska vesoljska agencija (ESA) ima enega svojega in en orbiter, ki je skupni projekt z ruskim Roscosmosom, indijska organizacija za vesoljske raziskave pa ima tudi enega aktivnega. Na Marsinem površju sta še vedno aktivna tudi Nasin rover Curiosity in lander InSight.
Kljub razmeroma veliki gneči je McDowell dejal, da dvomi, da bo katera od sond prišla na deset tisoč kilometrov drug od drugega, četudi nobena od držav vnaprej ne bi preverila svojih poti.
»Vesolje je veliko,« je dejal.
Novinar
