Todėl šis vasaris Marse – labai įtemptas mėnuo: vos devynių dienų skirtumu į Raudonąją planetą atvyksta trijų skirtingų šalių zondai. Kaip jau galima buvo suprasti, šis „Marso vakarėlis“ vyksta neatsitiktinai – tai susiję ir su Žemės, ir su Marso orbitų mechanika.
Antradienį, vasario 9 d., Marso orbitą pasiekė pirmoji Jungtinių Arabų Emyratų tarpplanetinė misija – orbitinis zondas „Al-Amal“ (liet. „Viltis“).
Vasario 10 d., trečiadienį, į orbitą aplink Marsą įsitaisė pirmoji Kinijos tarpplanetinė misija „Tianwen-1“, gabenanti tiek orbitinį zondą, tiek nusileidimo modulį su marsaeigiu, kuris, tikimasi, gegužės mėnesį bandys nusileisti ant paviršiaus.
O vasario 18 d., ketvirtadienį, į raudonosios planetos atmosferą turėtų nerti NASA nusileidimo modulis, gabenantis marsaeigį „Perseverance“ (liet. „Atkaklumas“) ir nediduką marsasraigtasparnį „Ingenuity“ (liet. „Išmoningumas“).
Jei viskas vyks pagal planą, NASA nusileidimo modulis, būdamas jau arčiau paviršiaus, nusimes apvalkalą ir paskutinėmis minutėmis atliks stabdymą raketomis, kol galiausiai pakibs Marso atmosferoje – ir taip kybodamas, lynais nuleis ant paviršiaus daugmaž raganosio dydžio, 2,7 mlrd. JAV dolerių vertės marsaeigį, savo ruožtu savyje slepiantį marsasraigtasparnį.
Visi šie robotai, pasiekę Marsą beveik tuo pačiu metu, nėra atsitiktinumas, sako Harvardo universiteto astrofizikas ir kosminių skrydžių ekspertas Jonathanas McDowellas.
Marsas ir Žemė yra tarsi sportininkai, bėgantys gretimais bėgimo takeliais stadione, aiškina jis. „Ir tikrai greitas bėgikas (Žemė) reguliariai aplenkia bėgiką (Marsą), bėgantį išoriniu takeliu, – pasakoja mokslininkas. – Taigi, kartais jie yra šalia vienas kito, o kartais – priešingose stadiono pusėse“.
Toks Žemės ir Marso ciklas, kai Žemė visiškai aplenkia Marsą, trunka apie dvejus metus.
Jei iš Žemės norėtume pasiekti Marsą tada, kai planetos yra toli viena nuo kitos, reikėtų milžiniškos raketos, daugybės degalų ir daug daugiau laiko, teigia astrofizikas. Tačiau raketos paleidimas tuo metu, kai planetos yra arčiausiai – kas vidutiniškai yra 62,1 milijono kilometrų atstumas – taip pat nėra pats efektyviausias būdas pasiekti į Marsą.
Tokiam dvejų metų cikle yra dar vienas taškas, kai kelionė trunka mažiau laiko ir reikalauja mažiau degalų. Tai momentas, kai Žemė yra šiek tiek atsilikusi nuo Marso, bet kaip ir visada, juda greičiau nei kaimyninė planeta. Tokios padėties nustatymas leidžia erdvėlaiviui patekti į vadinamąją „Hohmanno perkėlimo orbitą“ (angl. Hohmann transfer orbit), pavadintą vokiečių inžinieriaus Walterio Hohmanno, kuris pirmasis 1925 m. atliko šiuos skaičiavimus, vardu.
Štai kaip tai veikia:
Nė viena raketa negali gabentis tiek degalų, kad jos varikliai veiktų visą kelią tarp Žemės ir Marso – atstumas tarp šių planetų yra nuo dešimčių iki šimtų milijonų kilometrų.
Tai reiškia, kad bet kokia tarpplanetinė kelionė prasideda trumpu, intensyviu greitėjimo periodu, po kurio tęsiasi ilgas dreifavimo ruožas. Raketų variklių užduotis tuo pradiniu greitėjimu laikotarpiu yra kuo greičiau nukreipti erdvėlaivį į reikiamą orbitą, kuri išvestų jį prie Marso. Efektyviausias kelias tarp planetų sutampa kartą per dvejus metus.
Tačiau kosmoso agentūroms nereikia ištaikyti tiksliai dienos X. Jei erdvėlaiviai paleidžiami poros savaičių skirtumu nuo reikiamos datos, jie gali sėkmingai pataikyti į Hohmanno perkėlimo orbitą. Vis dėlto uždelsus ilgiau nei porą savaičių, kosminė kelionė prasideda daug sunkiau.
JAE orbitinis zondas „Al-Amal“ startavo 2020 m. liepos 19 d., kinų „Tianwen-1“ – liepos 23 d., o NASA „Perseverance“ – liepos 30 d. Laikotarpis tarp erdvėlaivių atvykimo į Marsą variuoja dėl nedidelių raketų technologijos skirtumų, skirtingų kelionės per kosmosą trajektorijų ir pačios skrydžio paskirties, sako J. McDowellas. Pavyzdžiui, norint panerti į planetos atmosferą, reikalingas visai kitas zondo skrydžio kampas, nei norint tiesiog patekti į aukštutinę orbitą, ko, pavyzdžiui, siekia zondas „Al-Amal“.
Tai jau ne pirmas kartas, kai erdvė virš Marso taip knibžda erdvėlaiviais, pabrėžia J.McDowellas. Sovietų sąjunga 1973 m. į Marsą paleido keturis erdvėlaivius – nors vienas nė nepasiekė orbitos ir nė vienas iš kitų trijų neatvyko, kaip numatyta.
Du sovietiniai erdvėlaiviai ir vienas amerikiečių erdvėlaivis buvo paleisti į Marsą 1971 m. – ir visų jų misijos buvo bent iš dalies sėkmingos. Beje, abi valstybės tais pačiais metais planavo ir dar papildomus zondus, tačiau amerikietiškajam „Mariner 8“ nenusisekė paleidimas, o sovietinis „Kosmos 419“ taip niekada ir neištrūko iš žemosios Žemės orbitos.
Pasak J.McDowello, skirtumas šiemet yra tas, kad į Marsą nukreiptų erdvėlaivių įvairovė labai skiriasi – o be to, Marso orbitoje iš anksčiau sukasi ir dar keli zondai.
NASA Marso orbitoje dabar turi tris zondus, Europos kosmoso agentūra (ESA) – vieną (ir dar vieną, kuris yra bendras su Rusijos kosmoso agentūra „Roskosmos“), aplink Marsą skrieja dar ir Indijos zondas, o Marso paviršiuje aktyviai veikia NASA marsaeigis „Curiosity“ ir antžeminis zondas „InSight“.
Nepaisant šios zondų „grūdimosi“, J.McDowellas abejoja, ar kuris nors iš jų priartės vienas prie kito bent per keliasdešimt tūkstančių kilometrų – net jei nė viena iš šalių iš anksto ir nebuvo patikrinusi savo numatytosios trajektorijos.
„Kosmosas yra didelis“, – primena jis.
Parengta pagal „Live Science“.
