При традиционном способе полета к Марсу требуется вычислить точное положение планеты, в котором она будет находиться в определенный момент времени, а затем запустить ракету таким образом, чтобы она туда попала в то же самое время. Полет с использованием баллистического захвата, не только будет намного дешевле, но и позволит обойти ограничение, связанное с необходимостью запуска космических кораблей строго в запланированные временные окна.
Ученые, Франческо Топпуто (Francesco Topputo) и Эдвард Белбруно (Edward Belbruno), занимающиеся вопросами полетов в космосе, предлагают в опубликованной ими статье использовать баллистический захват, как средство, которое поможет добраться до Марса более дешево, чем традиционный способ, при котором происходит движение по гомановской траектории. Они полагают, что полет с использованием баллистического захвата, не только будет намного дешевле, но и позволит обойти ограничение, связанное с необходимостью запуска космических кораблей строго в запланированные временные окна.
При традиционном способе полета к Марсу требуется вычислить точное положение планеты, в котором она будет находиться в определенный момент времени, а затем запустить ракету таким образом, чтобы она туда попала в то же самое время. Происходящее при этом движение космического аппарата по эллиптической траектории и называется гомановским переходом. А, как известно, для его осуществления требуется использование тормозных двигателей при приближении к расчетной точке, чтобы замедлить движение ракеты. При этом на торможение затрачивается много топлива, что делает все космическое путешествие к Красной планете громоздким и дорогим.
Полеты к Марсу с использованием гомановского перехода включают в себя обязательный расчет оптимального временного окна для старта ракеты, когда Земля и Марс находятся достаточно близко друг от друга. Последнее обстоятельство также может создавать проблемы, если произойдет задержка старта по какой-нибудь причине, потому что придется ждать около двух лет другого стартового окна.
Топпуто и Белбруно предлагают не стремиться к Марсу напрямую, а лететь к точке, находящейся впереди него (при движении Марса по своей орбите вокруг Солнца), и ждать гравитационного захвата планетой, который и известен как «баллистический захват».
Использование баллистического захвата позволит устранить необходимость в работе тормозных двигателей при подлете к планете, что сделает миссию на Марс намного дешевле, хотя и на несколько месяцев длиннее, что, конечно, не подходит для пилотируемых человеком космических кораблей. По этой причине, исследователи предлагают использовать идею баллистического захвата только для отправки на Марс беспилотных летательных аппаратов, например, для целей наблюдения и исследования планеты или для доставки грузов первым марсианским поселенцам. Потому что такие «технические» миссии не будут критичными по времени перелета, но зато они могут быть запущены в любое время, без необходимости учета временных окон для старта.
Одним из недостатков использования баллистического захвата является то, что космический корабль, выйдя на орбиту вокруг Марса, не окажется слишком близко к ее поверхности, и все равно потребуется переход на более низкую орбиту вокруг планеты, чтобы облегчить проведение научных исследований или же совершить посадку на ее поверхность для доставки грузов. Так что такие транспортные средства должны все-таки нести на своем борту некоторое количество топлива для торможения и маневра вблизи планеты. Но исследователи считают, что необходимое при этом количество топлива будет гораздо меньшим, чем при варианте гомановского перехода с использованием тормозных двигателей. В настоящее время ученые, Топпуто и Белбруно, работают совместно со специалистами из корпорации «Boeing» (которая выступает в роли подрядчика по отношению к NASA) над развитием их идеи использования для полетов на Марс баллистического захвата, чтобы, в конечном итоге, определить возможность ее практической реализации.
