Prilikom slanja svemirskog broda na Mars, trenutna, preferirana metoda uključuje pucanje svemirskog broda prema Marsu punom brzinom, a zatim izvođenje kočionog manevra nakon što je brod dovoljno blizu da ga uspori i dovede u orbitu.
Poznata i kao metoda "Hohmannovog prijenosa", ova vrsta manevara je poznata kao učinkovita. Ali također je prilično skupo i uvelike se oslanja na vremenski raspored. Stoga se predlaže nova ideja koja bi uključivala slanje svemirskog broda ispred Marsove orbitalne staze, a zatim čekanje da Mars krene i istrgne ga.
To je ono što je poznato kao „balističko hvatanje“, nova tehnika koju su predložili profesor Francesco Topputo s milanskog Politehničkog instituta i Edward Belbruno, pridruženi istraživač na Sveučilištu Princeton i bivši član NASA-inog laboratorija za mlazni pogon.
U svom istraživačkom radu, koji je krajem listopada objavljen u arXiv Astrophysics, oni su istaknuli prednosti ove metode u odnosu na tradicionalne. Osim smanjenja troškova za gorivo, balistički zahvat pružio bi i određenu fleksibilnost kada je u pitanju pokretanje prozora.
Trenutno su lansiranja između Zemlje i Marsa ograničena na razdoblje u kojem je rotacija između dva planeta upravo tačna. Propustite ovaj prozor i morate pričekati još 26 mjeseci da dođe novi.
Istovremeno, slanje rakete u svemir, kroz nepregledni zaljev koji razdvaja Zemljinu i Marsovu orbitu, a zatim aktiviranje potiskivača u suprotnom smjeru kako bi se usporilo, zahtijeva mnogo goriva. To zauzvrat znači da svemirske letjelice odgovorne za prijevoz satelita, rovera i (jednog dana) astronauta moraju biti veće i složenije, a samim tim i skuplje.
Kako je Belbruno putem E-maila izjavio za Space Magazine: „Ova nova klasa transfera je vrlo obećavajuća za novi pristup budućim misijama na Marsu koje bi trebale sniziti troškove i rizik. Ova nova klasa prijenosa trebala bi biti primjenjiva na sve planete. To bi trebalo dati sve vrste novih mogućnosti za misije. "
Ideju je prvi predložio Belbruno dok je radio za JPL, gdje je pokušavao smisliti numeričke modele niskoenergetskih putanja. "Prvo sam došao na ideju o balističkom hvatanju početkom 1986. godine, radeći na JPL studiji nazvanoj LGAS (Lunar Get Away Special)," rekao je. "Ovo je istraživanje uključivalo postavljanje sićušnog električnog svemirskog broda od 100 kg u orbitu oko Mjeseca koji je prvi put izbačen iz specijalnog kanistera" Skloni se "u svemirskom brodu."
Test LGAS-a nije bio nevjerojatan uspjeh, kao što će biti dvije godine prije nego što je stigao na Mjesec. No, 1990. godine, kada je Japan želio spasiti njihov neuspjeli lunarni orbiter, Hiten, podnio je prijedloge za balistički pokušaj hvatanja koji su brzo ugrađeni u misiju.
"Vrijeme leta za ovo je bilo 5 mjeseci", rekao je. "Uspješno je korišten 1991. godine da Hiten dođe na Mjesec." I od tada se LGAS-ov dizajn koristio za druge lunarne misije, uključujući ESA-inu SMART-1 misiju 2004. godine i NASA-ino GRAIL-ovu misiju 2011. godine.
Ali upravo bi Belbruno, u budućim misijama koje uključuju mnogo veće udaljenosti i rashode goriva, imao najviše koristi od ove metode. Nažalost, ideja se susrela s određenim otporom, jer nijedna misija nije izgledala dobro prilagođeno tehnici.
"Još od 1991. godine, kada je japanski Hiten koristio novi balistički prijenos hvatanja na Mjesec, smatralo se da pronalazak korisnog za Mars nije moguće zbog Marsa mnogo veće udaljenosti i njegove velike orbitalne brzine oko Sunca. Međutim, uspio sam ga pronaći početkom 2014. s kolegom Francescom Topputom. "
Pod uvjetom, postoje neke nedostatke nove metode. Za jednu, svemirskoj letjelici poslanoj ispred Marsove orbitalne staze trebati više vremena za ulazak u orbitu od one koja se usporava da bi uspostavila orbitu.
Pored toga, metoda Hohmanfova prijenosa vremenski je provjerena i pouzdana. Jedna od najuspješnijih primjena ovog manevra dogodila se još u rujnu, kada je Mars Orbiter Mission (MOM) prošla svoju povijesnu orbitu oko Crvene planete. Ovo nije samo što je prvi put azijska država stigla na Mars, već je i bilo koja svemirska agencija prvi put pokušala postići orbitu Marsa.
Ipak, mogućnosti za poboljšanja u odnosu na trenutni način slanja plovila na Mars uzbuđivali su ljude u NASA-i. Kao što je u intervjuu za James Green rekao direktor NASA-inog odjela za planetarne znanosti Znanstveni američki: "Otvarač je očiju Ova [balistička tehnika hvatanja] ovdje se ne može primijeniti samo na njen robotski kraj, već i na kraj ljudskog istraživanja. "
Nemojte se iznenaditi ako se nadolazeće misije na Mars ili vanjski Sunčev sustav izvode s većom fleksibilnošću i strožim proračunom.
