Mars und zurück, Aufenthalt nur wenige Tage

Das sagt dieser Artikel

Sobald Sie auf dem Mars angekommen sind, haben Sie nur ein paar Wochen Zeit, bevor Sie mit einem neuen Hohmann-Transfer zurück zur Erde beginnen müssen, andernfalls müssen Sie etwa 18 Monate auf dem Mars abhängen, bevor ein weiteres Startfenster kommt. zur Erde zurückkehren! Aus diesem Grund sind menschliche Missionen zum Mars entweder kurzfristig (etwa zehn Tage auf dem Planeten) oder langfristig (zwei Jahre auf dem Planeten).

Das klingt so, als könnten Sie mit einem einzigen Hohmann-Transfer zum Mars und zurück zur Erde fliegen. (Ich nehme an, ein Verlassen der Transferbahn für etwa zehn Tage würde die Gesamtflugbahn nicht wesentlich ändern.)

Allerdings ist die große Halbachse eines Hohmann-Transfers zwischen den Umlaufbahnen von Erde und Mars, gegeben durch

R E A R T H + R M A R S 2 ,
beträgt etwa 1,26 AE (unter der Annahme, dass Erde und Mars kreisförmige Umlaufbahnen um die Sonne haben, mit R E A R T H = 1 A U Und R M A R S = 1.52 A U ), für die Keplers 3. Gesetz eine Umlaufzeit von 1,42 Jahren angibt. Wenn also ein Objekt, das dieser Hohmann-Umlaufbahn folgt, nach dem Verlassen der Erde das nächste Mal wieder in der Erdumlaufbahn ankommt, sind fast eineinhalb Jahre vergangen und die Erde befindet sich irgendwo auf der anderen Seite der Sonne: der Transferbahn nicht zur Erde zurückkehren würde (zumindest nicht innerhalb einer Umlaufzeit).

Weder die Umlaufbahn der Erde noch des Mars ist genau kreisförmig, und es gibt einen Unterschied in der Neigung, sodass die Transferbahn nicht genau eine Hohmann-Umlaufbahn sein wird, aber die relative Neigung und die Exzentrizität der Umlaufbahn von Erde und Mars sind gering, daher erwarte ich dies nicht haben einen erheblichen Einfluss.

Mir ist auch bewusst, dass eine Transferbahn zwischen zwei Planeten nicht unbedingt eine (Beinahe-)Hohmannbahn sein muss. Soweit ich weiß, gibt es jedoch einen erheblichen Unterschied in Bezug auf den Energie- (und damit Brennstoff-) Bedarf, wodurch jeder andere Transfer als (fast) Hohmann mehr oder weniger unmöglich ist (in den meisten Situationen und insbesondere für Erde-Mars oder zurück). ).

Angesichts der Tatsache, dass ein einzelner Hohmann-Transferorbit von der Erde zum Mars nicht zur Erde zurückkehrt, wie würde eine Marsmission mit einem Aufenthalt von nur etwa zehn Tagen auf dem Mars (wie im Artikel beschrieben) durchgeführt werden? Kann es (vernünftigerweise) überhaupt funktionieren, oder ist dieser Artikel falsch? Das behauptet es auch

der Hohmann-Transferorbit […] braucht gut sechs Monate, um von der Erde zum Mars zu gelangen

was nicht mit der obigen Berechnung übereinstimmt (die Hälfte von 1,42 Jahren sind 8,5 Monate), daher vermute ich, dass es sich entweder um eine andere Art von Transferbahn handelt oder nur die Zahlen falsch sind.

Antworten (1)

Es gibt eine populäre Idee, die vorgebracht wurde, dass man über die Venus zur Erde zurückkehren kann, und um dies zu erreichen, muss man innerhalb weniger Wochen nach der Landung auf dem Mars starten. Ich vermute, dass der Autor das verwechselt. Sie können unter http://clowder.net/hop/railroad/sched.html nachsehen, wann die Zeiten sind, und sehen, dass sich die Zeiten ziemlich genau überschneiden.

Theoretisch könnte man dort sehr schnell hinfahren, das ist etwas unhohmannisch, und das Gleiche im Gegenzug tun. Dies könnte einen kurzen Aufenthalt ermöglichen.

Beachten Sie, dass eine perfekte Hohmann-Umlaufbahn zwischen Erde und Mars nicht wirklich existiert. Das würde keinen Neigungsunterschied und keine Exzentrizität erfordern. Aber es gibt eine Reihe guter Umlaufbahnen, die Hohmann-Zeiten annähern, aber die Hin- und Rückfahrt wird nicht so sauber sein wie die vorgeschlagene perfekte Lösung.