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一条前往火星的捷径

科普小知识2022-10-16 12:42:55
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一条前往火星的捷径

目前,只有美国宇航局有能力执行火星计划。该机构还积极推进载人火星任务。飞往火星非常困难。它主要涉及如何选择轨道,因为它关系到火星需要携带多少补给任务。如果宇航员需要花500天来完成火星任务,他们需要带足够的食物和燃料,有没有更简单的方法来实现同样的目标?目前,米兰理工大学的科学家弗朗西斯科和美国宇航局的爱德华通过数学计算找到了一条通往火星的捷径。首先,探测器将部署在一个类似火星的轨道上,然后它将被火星的重力减速,成为一颗火星卫星。

这个理论在1990年被应用到日本的月球探测器上,但是如果它被应用到火星的载人探索上,时间将会增加几个月,这将把最初的大约500天的任务期限延长100天,并且我们得到的是更简单的轨道设计和更便宜的火星探索。从某种意义上来说,科学家们正试图让火星飞船利用火星的重力拉回并逐渐“漂移”到火星的轨道上,而不是用它自己的助推器来减缓火星的速度。美国宇航局行星科学部的科学家詹姆斯·格林认为,这是一个非常富有想象力的轨道设计,让人们非常感兴趣。

弹道捕获可以使我们向火星发射更多的任务,并向火星发射更多的探测器,甚至在载人登陆火星时也是如此。传统的利用火箭到火星的航天器需要进入霍夫曼转移轨道,而新方法的特点是不需要使用复杂的地面点火轨道,也不需要发动机点火和减速,这大大简化了去火星的复杂性。但是发射和巡航火星飞船的成本保持不变。这篇研究论文发表在《天体力学和动态天文学》上。

1990年,日本的月球探测器采用了低能转移轨道的设计。科学家们设计了一个轨道捕获轨道,让缺少燃料的探测器进入月球轨道。这是该理论第一次用于实践。这位科学家提出的类似的轨道设计也可以用于火星探索,这为将来的火星探索提供了可能性。