کشف یک «میان‌بر فضایی» از زمین به مریخ

ستاره‌شناسان به تازگی یک «راهرو» جدید برای سفر به مریخ بر اساس مدار یک سیارک نزدیک به زمین کشف کرده‌اند.

(تصویر تزئینی: Adobe Stock)

این کشف امکان کوتاه کردن قابل توجه زمان سفرهای بین سیاره‌ای در آینده را فراهم می‌کند و زمینه بیشتری را برای برنامه‌های اعزام انسان به سیاره سرخ در دهه‌های آینده فراهم می‌کند.

تحقیقات جدید منتشر شده در مجله علمی Acta Astronautica نشان می‌دهد که تجزیه و تحلیل داده‌های مدار سیارک می‌تواند به شناسایی مسیرهای سریع‌تر بین زمین و مریخ کمک کند - چیزی که روش‌های محاسباتی سنتی ممکن است از آن غافل مانده باشند.

به گفته دانشمندان، در شرایط فعلی، سفر از زمین به مریخ معمولاً ۷ تا ۱۰ ماه طول می‌کشد، حتی با استفاده از سریع‌ترین فضاپیماها. دلیل این امر این است که فاصله بین این دو سیاره به دلیل مدار آنها به دور خورشید دائماً در حال تغییر است. کوتاه‌ترین فاصله زمانی اتفاق می‌افتد که زمین بین خورشید و مریخ قرار گیرد - پدیده‌ای که به عنوان "مقابله مریخ" شناخته می‌شود و تقریباً هر ۲۶ ماه اتفاق می‌افتد. این "پنجره طلایی" برای پرتاب کاوشگرها یا مأموریت‌های سرنشین‌دار به سیاره سرخ محسوب می‌شود.

با این حال، حتی در مطلوب‌ترین شرایط، یک ماموریت رفت و برگشت سرنشین‌دار بین زمین و مریخ می‌تواند تقریباً سه سال طول بکشد، زیرا خدمه باید منتظر لحظه مناسب برای بازگشت به زمین باشند. در این زمینه، کشف جدید توجه قابل توجهی را از سوی جامعه بین‌المللی تحقیقات فضایی به خود جلب کرده است.

(عکس: گتی ایمیجز)

تیم تحقیقاتی داده‌های مداری سیارک نزدیک به زمین 2001 CA21 را تجزیه و تحلیل کردند - یک جرم آسمانی که مسیر آن مدارهای زمین و مریخ را قطع می‌کند. دانشمندان از این داده‌ها دریافتند که مدار این سیارک می‌تواند یک "راهروی ترانزیتی" را نشان دهد که به فضاپیماها اجازه می‌دهد مستقیماً به مریخ نزدیک شوند.

کیهان‌شناس مارسلو د اولیویرا سوزا از دانشگاه ایالتی ریودوژانیرو شمالی (برزیل)، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت که استفاده از داده‌های اولیه مدار سیارک‌ها می‌تواند به شناسایی مسیرهای بین سیاره‌ای سریع‌تر از همان مراحل اولیه طراحی ماموریت کمک کند.

محققان رویدادهای برخورد مریخ در سال‌های ۲۰۲۷، ۲۰۲۹ و ۲۰۳۱ را ارزیابی کردند تا مناسب‌ترین زمان برای مسیر پرواز جدید را تعیین کنند. نتایج نشان داد که تنها در سال ۲۰۳۱ هندسه زمین-مریخ به طور مطلوبی با صفحه مداری سیارک ۲۰۰۱ CA21 سازگار بود.

طبق تحقیقات، دو مسیر رفت و برگشت بین زمین و مریخ که کمتر از یک سال طول می‌کشند، می‌توانند در سال ۲۰۳۱ در دسترس باشند. سریع‌ترین مسیر، زمان سفر کلی تقریباً ۱۵۳ روز خواهد داشت، در حالی که گزینه دوم که امکان‌پذیر است، حدود ۲۲۶ روز طول خواهد کشید. در صورت تحقق، این یک جهش بزرگ به جلو در مقایسه با ماموریت‌های فعلی خواهد بود که اغلب برای یک سفر یک طرفه ماه‌ها طول می‌کشند. دانشمندان معتقدند که این کشف، رویکردی کاملاً جدید برای طراحی ماموریت‌های بین سیاره‌ای ایجاد می‌کند.

(عکس: خبرگزاری فرانسه)

تیم تحقیقاتی تأکید کرد که روش جدید «غربالگری هندسه مداری» می‌تواند به شناسایی مسیرهای پرواز سریعی که مدل‌های محاسباتی سنتی شناسایی نکرده‌اند، کمک کند. در عین حال، مطالعه بیشتر سیارک‌های نزدیک به زمین می‌تواند از توسعه استراتژی‌های سفر کارآمدتر به سایر سیارات منظومه شمسی پشتیبانی کند.

با این حال، کارشناسان همچنین خاطرنشان می‌کنند که این کشف تا حد زیادی نظری است و هنوز چالش‌های فنی زیادی برای غلبه بر آن وجود دارد. به گفته سوزا، برای دستیابی به سفرهایی که تنها ۱۵۳ یا ۲۲۶ روز طول بکشند، فضاپیما باید به سرعت‌هایی بسیار فراتر از قابلیت‌های فعلی فناوری موشک و سیستم‌های فرود برسد. این بدان معناست که بشر نمی‌تواند بلافاصله این مسیر پرواز را در ماموریت‌های سرنشین‌دار در آینده نزدیک اعمال کند. با این وجود، این تحقیق سهم قابل توجهی در زمینه دینامیک مداری و طراحی پروازهای فضایی محسوب می‌شود.

این کشف جدید در حالی صورت می‌گیرد که سازمان ملی هوانوردی و فضایی ایالات متحده (ناسا) در حال تسریع برنامه خود برای اعزام انسان به مریخ در سال‌های آینده است. ناسا در حال حاضر در حال اجرای برنامه آرتمیس است که هدف آن بازگرداندن فضانوردان به ماه و ایجاد پایه‌های فناوری و تجربی برای پروازهای فضایی بیشتر، از جمله سفر به مریخ است.

طبق برنامه، ناسا قصد دارد اولین فضاپیمای هسته‌ای را در سال ۲۰۲۸ به عنوان بخشی از پروژه رآکتور فضایی-۱ به مریخ پرتاب کند. در صورت موفقیت، این فضاپیما می‌تواند در سال ۲۰۳۰ به مریخ برسد. این ماموریت سه هلیکوپتر مشابه مدل Ingenuity که قبلاً در مریخ فعالیت داشته است را برای بررسی مکان‌های بالقوه برای فرودهای آینده انسان مستقر خواهد کرد و همچنین از رادار برای جستجوی آب‌های زیرزمینی در زیر سطح سیاره استفاده خواهد کرد.

کارشناسان معتقدند که کوتاه کردن زمان پرواز به مریخ به ویژه برای ماموریت‌های سرنشین‌دار مهم خواهد بود. سفرهای کوتاه‌تر نه تنها میزان سوخت مورد نیاز را کاهش می‌دهند، بلکه تأثیر تشعشعات کیهانی و وخامت سلامتی ناشی از دوره‌های طولانی بی‌وزنی بر فضانوردان را نیز محدود می‌کنند.

علاوه بر این، بهینه‌سازی زمان سفر می‌تواند هزینه‌های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کاهش داده و امکان‌سنجی ماموریت‌های نجات یا تأمین مجدد در آینده را افزایش دهد. اگرچه هنوز در مرحله تحقیقات اولیه است، کشف یک "میانبر" به مریخ، پتانسیل بالای بهره‌برداری از داده‌های مدار سیارک‌ها در هوافضای مدرن را نشان می‌دهد.

منبع: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/phat-hien-duong-tat-vu-tru-tu-trai-dat-toi-sao-hoa-172260511073216192.htm