Mars Global Surveyor er en av flere sonder som er sendt til planeten Mars. Ferden gikk langs en bane som krever mer drivstoff og mer presis innsikting enn den nye og økonomiske banen som er utviklet av to italienske forskere. (Illustrasjon: NASA)
Til Mars på sparebluss
Ny bane for romskip fra jorda til Mars kan spare drivstoff og krever ikke spesielle oppskytningstidspunkt, men tar lengre tid.
To italienske forskere har foreslått en ny metode for å reise billigere og sikrere til planeten Mars. De har utarbeidet en ny type bane som romskip kan følge. Banen kalles ballistisk innfanging, og lar Mars gjøre deler av jobben som fram til nå har krevd drivstoffslukende raketter.
- Dette er en øyeåpner. Det kan være et stort skritt for oss, og virkelig spare oss for ressurser, noe vi alltid er på utkikk etter, sier leder av NASAs avdeling for planetvitenskap, James Green, til tidsskriftet Scientific American. Green ser for seg at metoden kan prøves ut i neste tiår.
Reisen vil ta lengre tid, og derfor vil ikke den nye banen være så godt egnet til bemannede romskip. Oppholdet i verdensrommet er en belastning for menneskekroppen, både på grunn av kosmisk stråling og vektløsheten ombord.
Til gjengjeld vil et romskip i denne banen bruke en fjerdedel mindre drivstoff. Derfor kan for eksempel ubemannede romsonder som skal utforske planeten bruke banen, eller lasteskip som en gang i framtida skal frakte nye forsyninger til en koloni på Mars, ifølge Scientific American.
En tradisjonell marsferd innebærer at romskipet siktes nøyaktig inn mot planeten, omtrent som når et gevær siktes mot et bevegelig mål. Mars må være på riktig plass i banen, ganske nær jorda, og det skjer bare i et kort tidsrom. Hvis det blir utsettelser, må hele oppskytningen kanskje forskyves til neste mulighet, to år seinere.
Den tradisjonelle romskipsbanen innebærer at romskipet reiser ganske fort. Det krever mye drivstoff. Enda mer drivstoff kreves når romskipet nærmer seg Mars. Da må nemlig romskipet bremses opp med rakettene igjen, for ikke å skyte forbi planeten. Oppbremsingen må også være helt nøyaktig.
Romskipet reiser fra jorda til Mars (svart bane), venter ute ved banen til Mars til planeten tar den igjen (rød bane) og fanges så inn av tyngdekraftfeltet rundt Mars (blå bane). (Foto: (Figur: Fra artikkelen Earth--Mars Transfers with Ballistic Capture, arXiv:1410.8856.))
Større slingringsmonn
Italienerne Edward Belbruno og Francesco Topputo fant fram til den nye banen mens de arbeidet på oppdrag for den amerikanske fly- og romskipsprodusenten Boeing. Deres idé var å reise langsommere og la planeten Mars gjøre jobben med å fange inn romskipet i en bane i sitt tyngdekraftfelt.
Denne banen sikter ikke rett mot Mars. Isteden sikter den foran planeten, med et mye større slingringsmonn. Romskipet trenger ikke å skytes opp i ett bestemt tidsrom. Isteden venter det ute ved banen til Mars, inntil planeten tar det igjen med litt høyere hastighet. Så suger tyngdekraftfeltet til Mars romskipet inn i bane.
Denne banen er riktignok ganske høyt over overflaten til den røde planeten, hele 20 000 kilometer oppe. Det kan være nyttig til enkelte formål. Belbruno ser for seg at framtidas kommunikasjonssatellitter kan plasseres rundt Mars i denne høyden, når planeten har fått nok mobilbrukere, TV-tittere og andre som trenger å kommunisere.
Bremseraketter må likevel til for å senke bane, og eventuelt lande. Likevel vil denne oppbremsingen kreve mye mindre drivstoff enn den tradisjonelle oppbremsingen.
Selv om metoden er ny for reiser til Mars, foreslo Belbruno den allerede i 1991, mens han arbeidet for NASAs Jet Propulsion Laboratory, som arbeider først og fremst med ubemannede sonder til andre planeter.
Annonse
Den gangen ble metoden foreslått blant annet til måneferder. Tvillingsondene GRAIL, som kartla månens tyngdefelt, brukte denne oppbremsingsmetoden for å komme inn i bane rundt månen.
Problemet med å bruke metoden for reise til Mars, var at denne planeten har mye større fart i forhold til jorda, enn for eksempel månen. Det var derfor regnet som umulig å få den relativt svake tyngdekraften til Mars til å bremse opp romskipet. Gjennombruddet kom med idéen om å la romskipet vente ute ved banen til Mars, og så la planeten langsomt innhente romskipet.
Francesco Topputo, Edward Belbruno: Earth—Mars Transfers with Ballistic Capture, arXiv: 1410.8856. (Er sendt inn til vurdering i tidsskriftet Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy.)
