ลองนึกภาพว่าเมื่อนักบินอวกาศเหยียบดาวอังคาร นั่นหมายความว่าการเดินทางไปยังดาวอังคารประสบความสำเร็จเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น เนื่องจากเมื่อนักบินอวกาศต้องการกลับยังโลก การออกจากดาวอังคารก็ไม่ใช่เรื่องง่าย
ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่นี่คือการลงจอดยานอวกาศขนาดใหญ่บนพื้นผิวดาวอังคารอย่างปลอดภัยในสภาวะทางเทคนิคและภูมิประเทศที่เหมาะสมที่สุด เพื่อที่จะสามารถขึ้นบินและบินออกไปจากดาวอังคารได้
ในความเป็นจริง ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ มีความสามารถในการสร้างสถานีอวกาศไร้คนขับขนาดเล็กที่สามารถออกจากโลก ลงจอดบนดาวอังคารอย่างนุ่มนวล เจาะเก็บตัวอย่างบางส่วน จากนั้นจึงขึ้นบินและกลับมายังโลก แต่ยานอวกาศที่มีมนุษย์โดยสารจะเป็นอีกเรื่องหนึ่ง
ประการแรก การจะส่งยานอวกาศพร้อมมนุษย์ขนาดเพียงพอจากโลกไปสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ จำเป็นต้องใช้จรวดขนาดใหญ่ที่มีเครื่องยนต์อันทรงพลัง
โดยพื้นฐานแล้ว ระบบจะต้องมีขนาดเท่ากับเรือบรรทุกน้ำมันขนาดกลาง ซึ่งบรรจุน้ำมันเชื้อเพลิงจำนวนมากไว้ใต้ท้องเรือ และแน่นอนว่าต้องมีสินค้าบางส่วนที่เป็นประโยชน์ต่อนักบินอวกาศด้วย
ดาวอังคารมีแรงโน้มถ่วงประมาณร้อยละ 40 ของโลกและมีชั้นบรรยากาศเบาบาง ดังนั้นการกลับมายังโลกจะต้องใช้จรวดที่มีขนาดประมาณหนึ่งในสามของจรวดที่ส่งพวกเขาไปที่นั่น
จรวดต้องเติมเชื้อเพลิงให้เต็มถังจึงจะขึ้นบินและนำนักบินอวกาศกลับบ้านได้ ดังนั้น หากนักบินอวกาศต้องการบินไปยังดาวอังคารและกลับมายังโลก พวกเขาจะต้องพกเชื้อเพลิงประมาณ 1,400 ตัน
ควรสังเกตว่าเชื้อเพลิงจรวดนั้นติดไฟและระเบิดได้ง่ายมาก ดังนั้นจึงต้องจัดเก็บในถังพิเศษเพื่อไม่ให้แตกหักเมื่อยานอวกาศลงจอดบนดาวอังคาร
ดาวอังคารก็มีชั้นบรรยากาศเช่นกัน แต่โชคไม่ดีที่ชั้นบรรยากาศไม่หนาแน่นพอที่จะให้ร่มชูชีพทำงานได้อย่างเหมาะสม นั่นหมายความว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารไม่เหมาะที่จะชะลอความเร็วของยานอวกาศ เนื่องจากระบบร่มชูชีพ ทำให้ยานลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคารได้อย่างปลอดภัย ซึ่งรับประกันความปลอดภัยของนักบินอวกาศและถังเชื้อเพลิง
ดังนั้นยานอวกาศจะต้องสตาร์ทเครื่องยนต์แบบย้อนกลับในระหว่างการลงจอด ซึ่งยังสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากอีกด้วย
คงจะง่ายกว่านี้มากหากดาวอังคารไม่มีชั้นบรรยากาศเลย เนื่องจากจะทำให้สามารถควบคุมกระบวนการลงจอดได้แม่นยำยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตาม บรรยากาศของดาวอังคารนั้น "ไม่แน่นอน" มาก ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นของบรรยากาศบนดาวอังคารนั้นเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา บางครั้งบรรยากาศจะหนาแน่นมากจนทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ช้าลงได้อย่างง่ายดาย (หรืออาจถึงขั้นเผาไหม้ได้) แต่บางครั้งก็บางมากจนแทบจะไม่ส่งผลกระทบต่อความเร็วของยานอวกาศเลย
เมื่อเผชิญกับสถานการณ์ดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงเลือกใช้เครื่องยนต์ที่มีแรงขับย้อนกลับเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการลงจอดบนดาวอังคารอย่างนุ่มนวล
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการลงจอดยานอวกาศไม่ว่าเล็กหรือใหญ่บนดาวอังคารโดยราบรื่นยังถือเป็นความสำเร็จทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่ ไม่ว่าจะทำไปกี่ครั้งก็ตาม
แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด สิ่งที่ซับซ้อนที่สุดก็คือระยะห่างระหว่างโลกกับดาวอังคารเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เนื่องจากดาวเคราะห์ทั้งสองโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วที่ต่างกัน
โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่า ดังนั้นการโคจรรอบดวงอาทิตย์จึงใช้เวลาเพียง 365.25 วันเท่านั้น ดาวอังคารอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่า เคลื่อนที่ช้ากว่า และใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบนาน 687 วันบนโลก (ซึ่งยาวนานเกือบสองเท่าของโลก)
ผลก็คือ ดาวอังคารอยู่ห่างจากโลกค่อนข้างมากตลอดทั้งปี ทำให้ไม่สามารถบินจากโลกไปยังดาวอังคารได้
ตำแหน่งที่ดีสำหรับเที่ยวบินจากโลกไปดาวอังคารจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อทั้งสองดาวเคราะห์อยู่ในด้านเดียวกันของดวงอาทิตย์ และสิ่งนี้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในทุกๆ 778 วัน (หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เพียงครั้งเดียวในทุกๆ 2 ปี 1 เดือน และ 18 วัน)
หน้าต่างระยะเวลา 778 วันนี้ถือเป็นโอกาสที่ดีเยี่ยมในการบินจากโลกไปยังดาวอังคาร ในแง่ของการประหยัดพลังงานและเวลาบิน
ลองสมมติว่านักบินอวกาศสามารถทำการบินแบบ “กำหนดเวลา” สำเร็จและเดินทางถึงดาวอังคารได้ แต่จะเกิดอะไรขึ้นต่อไป พวกเขาสามารถกลับมายังโลกได้หลังจากเข้าใกล้ระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสองดวงอีกครั้ง ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะต้องอยู่บนดาวอังคารเป็นเวลา 2 ปี 1 เดือน และ 18 วันพอดี จึงจะทันเวลาและบินกลับมายังโลก
ยานอวกาศจะต้องขึ้นและบินไปในทิศทางเดียวกับที่ดาวอังคารโคจรรอบดวงอาทิตย์ และจากนั้นนักบินอวกาศจะต้องปรับวิถีของยานอวกาศซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อให้ตรงกับวงโคจรของโลกและความเร็วที่โคจรรอบดวงอาทิตย์
นี่เป็นปฏิบัติการทางเทคนิคที่ค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งนักบินอวกาศจะต้องดำเนินการในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการ “บินตรง” พาคนอวกาศไปดาวอังคาร พักอยู่ที่นั่นสองสามวัน แล้วกลับมายังโลกจึงยังคงเป็นไปไม่ได้ - จนกระทั่งถึงปัจจุบัน
ที่มา: https://www.vietnamplus.vn/vi-sao-cac-nha-du-hanh-vu-tru-van-chua-the-bay-tu-trai-dat-toi-sao-hoa-post1042222.vnp
การแสดงความคิดเห็น (0)