SpaceX: почему сокол, ведущий к Марсу, полагается на передачу Гомана

Это миссия лет в разработке. Ранним днем ​​6 февраля открывается окно для первого в истории запуска ракеты SpaceX Falcon Heavy, когда она стартует из космического центра Кеннеди во Флориде. Но это только начало миссии - чтобы история закончилась, как надеется SpaceX, компания будет полагаться на то, что называется передачей Хомана.

Генеральный директор SpaceX Элон Маск был откровенен о возможности взрыва ракеты вскоре после запуска, взяв с собой его полезную нагрузку, собственный родстер Tesla от Musk. Если все пойдет по плану, спортивная машина отправится на Марс … вроде того.

На самом деле машина не приземлится на Марсе - хотя, если SpaceX собирался попытаться это сделать, «столкновение с Марсом», вероятно, является лучшим способом ее установки - и при этом он не будет выведен на орбиту вокруг красных планет. Техническая запутанность, необходимая для запуска ракеты, ускорения ее до межпланетных скоростей, а затем замедления ее для того, чтобы полезная нагрузка, спортивный автомобиль или что-то еще могло двигаться на стабильную орбиту вокруг другой планеты, - это далеко за пределы того, чего еще не достиг SpaceX.

Это не та вещь, которую кто-то, даже Элон Маск, просто косвенно объявил бы в твиттере о грузе Сокол-Хэвина. Но да, вы были бы прощены за мысли, что он подразумевал это.

Полезным грузом будет моя полночная вишня Тесла Родстер, играющая в Space Oddity. Пункт назначения - орбита Марса. Будет в глубоком космосе в течение миллиарда лет или около того, если он не взорвется при восхождении.

- Элон Маск (@elonmusk) 2 декабря 2017 г.

То, что Маск назвал «орбитой Марса», было бы более точно назвать чем-то вроде орбиты Земля-Марс - по сути, это чрезвычайно эллиптическая орбита вокруг Солнца, на которой Земля - ​​ближайшая точка, а Марс - самая дальняя точка.

Поскольку SpaceX специально выбрал орбитальный путь, который требует наименьшего количества энергии, технически это будет так называемая трансферная орбита Гомана, названная в честь немецкого инженера и ученого-ракетостроителя начала 20-го века, которая его разработала.

Думайте о родословной Меска Тесла как о некой искусственной комете, хотя та, которая прослеживает гораздо более короткое путешествие по солнечной системе, чем ее реальные аналоги, может пройти от нескольких десятилетий до тысячелетий, чтобы проложить свой путь через внешние границы солнечной системы. Этот план также проясняет, каким образом можно ожидать, что спортивный автомобиль достигнет Марса в любом смысле без каких-либо дополнительных ракет, сопровождающих его - Falcon Heavy просто используется для доставки полезного груза в космос, а оттуда - орбитальная динамика передачи Гомана. перенимать.

В будущем эти передачи Хоманна, вероятно, окажутся критически важными для долгосрочных планов Mars на Марсе с его недавно объявленным межпланетным космическим кораблем BFR, поскольку они сокращают время полета и уменьшают энергопотребление. До открытия BFR планы компании на будущее вращались вокруг использования тяжелых ракет Falcon и передач Хомана, начиная с 2018 года, чтобы начать сбрасывать запасы на Марсе при подготовке к будущим миссиям с экипажем.

Что бы ни случилось дальше, предстоящий запуск - это также хорошая возможность, как и любой, ускорить работу над астрофизикой, которая, скорее всего, послужит основой для большей части планов SpaceX и других на Марсе в ближайшие годы.