Bay lên sao Hỏa mất bao lâu (và tại sao)?

Câu trả lời chính xác: 7 đến tháng 9

Sao Hỏa là hành tinh thứ tư tính từ mặt trời và sao Kim là hành tinh gần trái đất nhất. Tuy nhiên, khi chúng quay quanh mặt trời, khoảng cách giữa hai hành tinh thay đổi.

Về nguyên tắc, thời điểm Trái đất và sao Hỏa gần nhau nhất là thời điểm sao Hỏa ở gần mặt trời nhất còn Trái đất ở xa hơn. Ở khoảng cách này, khoảng cách giữa các hành tinh chỉ là 33.9 triệu dặm.

Khi hai hành tinh ở khoảng cách lớn nhất so với mặt trời, chúng cách xa nhau nhất về hai phía của ngôi sao. Ở giai đoạn này, chúng có thể cách nhau 250 triệu dặm (401 triệu km). Khoảng cách trung bình giữa hai hành tinh là 140 triệu km (225 triệu km).

Bao lâu để bay lên sao Hỏa?

Sau khi tàu vũ trụ tách khỏi tên lửa ngay sau khi phóng, giai đoạn hành trình bắt đầu. Tàu vũ trụ rời Trái đất với tốc độ xấp xỉ 24,600 dặm một giờ. Sẽ mất từ ​​7 đến 9 tháng để đi 300 triệu dặm đến sao Hỏa. Khoảng 15 ngày sau khi phóng, lần đầu tiên hành trình bay của tàu vũ trụ được điều chỉnh.

 Thời gian bay tới sao Hỏa phụ thuộc vào vị trí của hai hành tinh trên quỹ đạo của chúng khi bắt đầu sứ mệnh. Nó cũng phụ thuộc vào sự tiến bộ của công nghệ hệ thống đẩy. Nhiệm vụ sẽ được khởi động khi Trái đất và Sao Hỏa ở vị trí tương đối lý tưởng để hạ cánh trên Sao Hỏa. Kết quả là, du hành tới sao Hỏa vào thời điểm này tiêu thụ ít năng lượng hơn so với những thời điểm khác khi Trái đất và sao Hỏa ở các điểm khác nhau trên quỹ đạo của chúng.

Các kỹ sư phải xác định quỹ đạo tốt nhất để tàu vũ trụ đi từ Trái đất đến Sao Hỏa. Tính toán của họ tính đến khoảng cách và tiết kiệm nhiên liệu cùng một lúc. Để tránh vượt qua hành tinh mới, tàu vũ trụ phải giảm tốc khi đi vào quỹ đạo.

Các kỹ sư có nhiều cơ hội để sửa đổi đường bay trong giai đoạn hành trình (cộng với thao tác dự phòng và thao tác khẩn cấp). Các kỹ sư sẽ tính toán vị trí của tàu vũ trụ trong các hoạt động điều chỉnh quỹ đạo này và chỉ đạo tám động cơ đẩy trên giai đoạn hành trình khai hỏa trong một khoảng thời gian nhất định để thay đổi hướng đi.

Các chuyển động rất quan trọng vì Miệng núi lửa Jezero đã được chọn làm địa điểm hạ cánh trên Sao Hỏa sau nhiều năm chuẩn bị nghiêm ngặt và việc tinh chỉnh đường bay đảm bảo rằng tàu vũ trụ sẽ đi vào bầu khí quyển Sao Hỏa ở vị trí chính xác để hạ cánh trong miệng núi lửa Jezero.

Giai đoạn tiếp cận là 45 ngày cuối cùng trước khi hạ cánh. Các hoạt động điều hướng và chuẩn bị cho tàu vũ trụ sẵn sàng đi vào, đi xuống và hạ cánh là trọng tâm chính của giai đoạn này. Tại thời điểm này, ba kỹ thuật điều chỉnh quỹ đạo cuối cùng có thể được thực hiện.

Tại sao phải mất nhiều thời gian để bay lên sao Hỏa?

Trái đất mất một năm để quay quanh mặt trời, trong khi sao Hỏa mất 1.9 năm. Quỹ đạo hình elip đưa bạn từ Trái đất đến Sao Hỏa dài hơn Trái đất nhưng ngắn hơn Sao Hỏa. Do đó, thời gian cần thiết để hoàn thành quỹ đạo này được ước tính bằng cách lấy trung bình độ dài quỹ đạo của Trái đất và Sao Hỏa. Do đó, quỹ đạo hình elip sẽ mất khoảng một năm rưỡi để hoàn thành.

Sao Hỏa di chuyển một khoảng cách đáng kể trên quỹ đạo của nó trong chín tháng để đến Sao Hỏa, khoảng 26/26 quãng đường quanh mặt trời. Nó nên được lên kế hoạch sao cho khi bạn đi hết quãng đường của quỹ đạo sao Hỏa, sao Hỏa chính xác là nơi bạn cần đến. Điều này xảy ra chỉ một lần mỗi XNUMX tháng. Tức là cứ sau XNUMX tháng, chỉ có một cửa sổ khởi chạy.

Kết luận

Chúng tôi không có ước tính cụ thể về tốc độ có thể hình dung được đến sao Hỏa bởi vì chưa có ai làm điều đó - hãy nhớ rằng, bạn phải giảm tốc độ khi đến gần sao Hỏa hơn. Các cuộc thám hiểm của con người tới sao Hỏa dự kiến ​​sẽ được lên lịch để tận dụng lợi thế của sự liên kết hành tinh thuận lợi, theo các tính toán tốt nhất.

Tàu vũ trụ Viking 6 và Viking 7 có thời gian di chuyển nhanh nhất từ ​​Trái đất đến Sao Hỏa, lần lượt là 155 và 128 ngày. Cả hai tàu vũ trụ đã thực hiện các nhiệm vụ bay ngang qua để chụp ảnh sao Hỏa.

dự án

1. https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2016/09/aa28869-16/aa28869-16.html
2. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1992mars.book..835Z/abstract