«Баллистический захват» для полёта на Марс

Учёные предложили новую траекторию полёта к Марсу. Речь идёт о так называемом методе «баллистического захвата» (ballistic capture), который позволяет тратить для перелётов к Марсу (и любому другому небесному телу) меньше топлива.

Сейчас КА, стартующие к Марсу, используют так называемую «Гомановскую траекторию» (Hohmann transfer). При этом КА направляется в точку, в которой в это же время будет находиться и целевое небесное тело (Марс, например). Долетев до точки со скоростью несколько десятков километров в секунду, космическому аппарату следует резко сбросить скорость, на что расходуется значительная часть горючего (десятки и сотни килограммов), которое космический аппарат везёт с собой всё время перелёта.

В противоположность «Гомановской траектории» полёта, метод «баллистического захвата» предполагает, что космический аппарат окажется далеко впереди целевого небесного тела. Потихоньку притормаживая, КА оказывается в сфере действия гравитации небесного тела и под её воздействием постепенно переходит на орбиту вокруг изучаемого небесного тела. Такой метод полёта по расчётам учёных позволит сэкономить до 25 % топлива по сравнению с использованием «Гомановской траектории» полёта.

Следует добавить, что такой метод полёта к небесным телам был уже неоднократно опробован. Например, в 1991 году японский космический аппарат Hiten, предназначенный для исследования Луны с орбиты, совершал свой полёт нештатно — с ним пропала связь и к моменту её восстановления, в баках КА оставалось слишком мало топлива для выхода на круговую орбиту вокруг Луны.

Японским специалистам помогли американские, рассчитавшие новую траекторию как раз на основе «баллистического захвата». Также «баллистический захват» использовали исследователи Европейского Космического Агентства и NASA.

Ещё одним важным преимуществом метода «баллистического захвата» является широкие «стартовые окна» для запуска космических аппаратов. Например, сейчас для полёта на Марс нужно дождаться момента, когда Земля и Марс сближаются максимально. Если пропустить момент, следующего «стартового окна» придётся ждать до двух лет.

Вместе с тем, полёт с использованием траектории «баллистического захвата» длится дольше, чем полёт по «Гомановской траектории». Для автоматических аппаратов это не так существенно, а для пилотируемого полёта на Марс эти дополнительные несколько месяцев полёта могут перекрыть все преимущества в экономии топлива. Ведь экипажу потребуются продукты питания, воздух/кислород для обеспечения жизнедеятельности на эти несколько дополнительных месяцев, а это дополнительная масса и дополнительное место. В итоге может получиться, что пилотируемый перелёт к Марсу по «Гомановской траектории» окажется всё-таки более выгодным.