우주선을 화성으로 보낼 때 현재 선호되는 방법은 우주선을 최고 속도로 발사 한 다음 우주선이 속도를 늦추고 궤도에 올릴 수있을 정도로 가까이 가면 제동 조작을 수행하는 것입니다.
"Hohmann Transfer"방법으로 알려진이 유형의 조작은 효과적인 것으로 알려져 있습니다. 그러나 그것은 또한 매우 비싸고 타이밍에 크게 의존합니다. 따라서 왜 화성 궤도 경로보다 먼저 우주선을 보내고 화성이 떠올라 대기하는 새로운 아이디어가 제안되고 있습니다.
이것이 바로 밀라노 폴리 테크닉 연구소의 프란체스코 탑 푸토 교수와 프린스턴 대학의 방문 관련 연구원이자 NASA의 제트 추진 연구소의 에드워드 벨 브루노 교수가 제안한 새로운 기술인 "발사체 캡처"로 알려져 있습니다.
10 월 말에 arXiv Astrophysics에 발표 된 그들의 연구 논문에서 그들은이 방법의 장점과 전통적인 방법에 대한 개요를 설명했습니다. 탄도 캡쳐는 연료 비용 절감 외에도 창문을 발사 할 때 약간의 유연성을 제공합니다.
현재 지구와 화성 사이의 발사는 두 행성 사이의 회전이 올바른시기로 제한됩니다. 이 창을 놓치면 새 창이 나오려면 26 개월을 더 기다려야합니다.
동시에, 지구와 화성의 궤도를 분리하는 광대 한만을 통해 우주로 로켓을 보낸 다음 속도를 늦추기 위해 반대 방향으로 추진기를 발사하려면 많은 양의 연료가 필요합니다. 이는 위성, 로버 및 (1 일) 우주 비행사를 수송하는 우주선이 더 크고 복잡해야하므로 더 비싸야한다는 것을 의미합니다.
Belbruno는 이메일을 통해 Space Magazine에 다음과 같이 말했습니다. 이 새로운 종류의 이동은 모든 행성에 적용 가능해야합니다. 이것은 선교를위한 모든 종류의 새로운 가능성을 제공해야합니다.”
이 아이디어는 JPL에서 일하는 동안 Belbruno에 의해 처음 제안되었으며 저에너지 궤적에 대한 수치 모델을 고안하려고했습니다. “저는 LGAS (Lunar Get Away Special)라는 JPL 연구를 할 때 1986 년 초 탄도 포획에 대한 아이디어를 처음으로 생각해 냈습니다. "이 연구는 우주 왕복선의 Get Away Special Canister에서 처음 방출 된 달 주위에 작은 100kg의 태양 전기 우주선을 궤도에 두는 것을 포함했습니다."
LGAS의 시험은 달에 도착하기 2 년 전 이었기 때문에 큰 성공을 거두지 못했습니다. 그러나 1990 년, 일본이 실패한 달 궤도 궤도 인 히텐을 구출하려 할 때, 그는 임무에 신속하게 통합 된 탄도 포획 시도에 대한 제안을 제출했다.
"이 비행기의 비행 시간은 5 개월이었습니다." "1991 년에 Hiten을 달에 데려 오는 데 성공적으로 사용되었습니다." 그 이후 LGAS 디자인은 2004 년 ESA의 SMART-1 미션과 2011 년 NASA의 GRAIL 미션을 포함한 다른 음력 미션에 사용되었습니다.
그러나 미래의 임무에서는 훨씬 더 먼 거리와 연료 소비가 수반되며 Belbruno는이 방법으로 가장 많은 혜택을 얻을 것이라고 생각했습니다. 안타깝게도이 기술에 적합한 미션이 없었기 때문에이 아이디어는 다소 저항에 부딪쳤다.
“1991 년 이후 일본의 Hiten이 새로운 탄도 포획을 달로 이전 한 이후 화성은 훨씬 먼 거리와 태양에 대한 높은 궤도 속도 때문에 화성에 유용한 것을 발견 할 수 없다고 생각했습니다. 하지만 2014 년 초에 동료 Francesco Topputo와 함께 찾을 수있었습니다.”
물론, 새로운 방법에는 몇 가지 단점이 있습니다. 예를 들어, 화성의 궤도 경로보다 먼저 보내진 우주선은 궤도를 늦추기 위해 속도를 늦추는 것보다 궤도에 들어가는 데 시간이 더 오래 걸립니다.
또한 Hohmann Transfer 방법은 시간이 오래 걸리고 신뢰할 수있는 방법입니다. 이 기동의 가장 성공적인 적용 중 하나는 9 월에 화성 궤도 임무 (MOM)가 붉은 행성 주위에서 역사적인 궤도를 만들었을 때 시작되었습니다. 이것은 아시아 국가가 처음으로 화성에 도달했을 때뿐만 아니라 우주 기관이 처음으로 화성 궤도를 달성 한 것은 처음이었습니다.
그럼에도 불구하고, 현재 화성에 공예품을 보내는 방법에 비해 개선의 가능성은 NASA의 사람들을 기쁘게 생각합니다. NASA의 행성 과학 부서의 책임자 인 제임스 그린 (James Green)은 Scientific American:“눈을 뜨는 사람입니다. 이 [탄도 포획 기술]은 로봇의 끝뿐만 아니라 인간 탐사에도 적용 할 수있었습니다.”
다가오는 화성 또는 외부 태양계 임무가 더 큰 유연성과 예산으로 수행되는 경우 놀라지 마십시오.
