BERAPA LAMA UNTUK MENCAPAI MARS?

Send

Artikel ini awalnya muncul di Space Magazine pada Juli 2012, tetapi sudah diperbarui dengan video terkait.

Planet Mars adalah salah satu objek paling terang di langit malam, mudah terlihat dengan mata tanpa bantuan sebagai bintang merah cerah. Setiap dua tahun atau lebih, Mars dan Bumi mencapai titik terdekatnya, yang disebut "oposisi", ketika Mars bisa berada sejauh 55.000.000 km dari Bumi. Dan setiap dua tahun, badan antariksa mengambil keuntungan dari penyelarasan orbit ini untuk mengirim pesawat ruang angkasa ke Planet Merah. Berapa lama untuk mencapai Mars?

Total waktu perjalanan dari Bumi ke Mars membutuhkan waktu antara 150-300 hari tergantung pada kecepatan peluncuran, penyelarasan Bumi dan Mars, dan lamanya perjalanan yang diperlukan pesawat ruang angkasa untuk mencapai targetnya. Itu benar-benar hanya tergantung pada berapa banyak bahan bakar yang ingin Anda bakar untuk sampai ke sana. Lebih banyak bahan bakar, waktu perjalanan lebih singkat.

Sejarah Going to Mars:

Wahana antariksa pertama yang melakukan perjalanan dari Bumi ke Mars adalah Mariner 4 milik NASA, yang diluncurkan pada 28 November 1964 dan tiba di Mars 14 Juli 1965, berhasil mengambil serangkaian 21 foto. Total waktu penerbangan Mariner 4 adalah 228 hari.

Misi sukses berikutnya ke Mars adalah Mariner 6, yang diluncurkan pada 25 Februari 1969 dan mencapai planet ini pada 31 Juli 1969; waktu penerbangan hanya 156 hari. Mariner 7 yang sukses hanya membutuhkan 131 hari untuk melakukan perjalanan.

Mariner 9, pesawat ruang angkasa pertama yang berhasil masuk ke orbit di sekitar Mars diluncurkan pada 30 Mei 1971, dan tiba 13 November 1971 selama 167 hari. Ini adalah pola yang sama yang telah bertahan selama hampir 50 tahun penjelajahan Mars: sekitar 150-300 hari.

Berikut ini beberapa contoh lainnya:

Viking 1 (1976) - 335 hari
Viking 2 (1976) - 360 hari
Mars Reconnaissance Orbiter (2006) - 210 hari
Phoenix Lander (2008) - 295 hari
Curiosity Lander (2012) - 253 hari

Mengapa Dibutuhkan Lama ?:

Ketika Anda mempertimbangkan fakta bahwa Mars hanya berjarak 55 juta km jauhnya, dan wahana antariksa melaju lebih dari 20.000 km / jam, Anda akan mengharapkan wahana antariksa melakukan perjalanan dalam waktu sekitar 115 hari, tetapi itu membutuhkan waktu lebih lama. Ini karena Bumi dan Mars mengorbit di sekitar Matahari. Anda tidak dapat menunjuk langsung ke Mars dan mulai menembakkan roket Anda, karena pada saat Anda tiba di sana, Mars sudah bergerak. Sebaliknya, pesawat ruang angkasa yang diluncurkan dari Bumi perlu diarahkan ke mana Mars akan menjadi seperti itu.

Kendala lainnya adalah bahan bakar. Sekali lagi, jika Anda memiliki jumlah bahan bakar yang tidak terbatas, Anda akan mengarahkan pesawat ruang angkasa Anda ke Mars, menembakkan roket Anda ke titik tengah perjalanan, kemudian berbalik dan melambat untuk bagian terakhir dari perjalanan. Anda dapat memangkas waktu perjalanan Anda menjadi sebagian kecil dari tarif saat ini - tetapi Anda akan membutuhkan jumlah bahan bakar yang tidak mungkin.

Cara Mendapatkan ke Mars dengan Jumlah Bahan Bakar Paling Sedikit:

Perhatian utama para insinyur adalah bagaimana mendapatkan pesawat ruang angkasa ke Mars, dengan jumlah bahan bakar paling sedikit. Robot tidak terlalu peduli dengan lingkungan ruang yang bermusuhan, jadi masuk akal untuk mengurangi biaya peluncuran roket sebanyak mungkin.

Insinyur NASA menggunakan metode perjalanan yang disebut Hohmann Transfer Orbit - atau Orbit Transfer Energi Minimum - untuk mengirim pesawat ruang angkasa dari Bumi ke Mars dengan bahan bakar sesedikit mungkin. Teknik ini pertama kali diusulkan oleh Walter Hohmann yang menerbitkan deskripsi pertama tentang manuver pada tahun 1925.

Alih-alih mengarahkan roket Anda langsung ke Mars, Anda meningkatkan orbit pesawat ruang angkasa Anda sehingga mengikuti orbit yang lebih besar di sekitar Matahari daripada Bumi. Akhirnya orbit itu akan memotong orbit Mars - pada saat yang tepat Mars juga ada di sana.

Jika Anda perlu meluncurkan dengan bahan bakar lebih sedikit, Anda hanya perlu waktu lebih lama untuk menaikkan orbit Anda, dan meningkatkan perjalanan ke Mars.

Gagasan Lain untuk Mengurangi Waktu Perjalanan ke Mars:

Meskipun diperlukan kesabaran untuk menunggu pesawat ruang angkasa menempuh 250 hari untuk mencapai Mars, kami mungkin menginginkan metode penggerak yang sama sekali berbeda jika kami mengirim manusia. Ruang adalah tempat yang bermusuhan, dan radiasi ruang antarplanet mungkin menimbulkan risiko kesehatan jangka panjang bagi astronot manusia. Sinar kosmik latar belakang memberikan rentetan konstan radiasi yang memicu kanker, tetapi ada risiko lebih besar dari badai matahari besar, yang dapat membunuh astronot yang tidak dilindungi dalam beberapa jam. Jika Anda dapat mengurangi waktu perjalanan, Anda mengurangi jumlah waktu para astronot dilempari radiasi, dan meminimalkan jumlah persediaan yang mereka perlukan untuk melakukan perjalanan kembali.

Go Nuclear:
Satu ide adalah roket nuklir, yang memanaskan fluida yang berfungsi - seperti hidrogen - hingga temperatur yang tinggi di reaktor nuklir, dan kemudian mengeluarkannya dengan nozzle roket dengan kecepatan tinggi untuk menciptakan daya dorong. Karena bahan bakar nuklir jauh lebih padat energi daripada roket kimia, Anda bisa mendapatkan kecepatan dorong yang lebih tinggi dengan bahan bakar lebih sedikit. Diusulkan bahwa roket nuklir dapat mengurangi waktu tempuh menjadi sekitar 7 bulan

Go Magnetic:
Usulan lain adalah teknologi yang disebut Variabel Impuls Tertentu Magnetoplasma Rocket (atau VASIMR). Ini adalah pendorong elektromagnetik yang menggunakan gelombang radio untuk mengionisasi dan memanaskan propelan. Ini menciptakan gas terionisasi yang disebut plasma yang secara magnetis dapat mendorong bagian belakang pesawat ruang angkasa dengan kecepatan tinggi. Mantan astronot Franklin Chang-Diaz memelopori pengembangan teknologi ini, dan prototipe diharapkan akan dipasang di Stasiun Luar Angkasa Internasional untuk membantu mempertahankan ketinggian di atas Bumi. Dalam misi ke Mars, roket VASIMR dapat mengurangi waktu perjalanan hingga 5 bulan.

Pergi Antimateri:
Mungkin salah satu proposal paling ekstrem adalah menggunakan roket antimateri. Dibuat dalam akselerator partikel, antimateri adalah bahan bakar paling padat yang bisa Anda gunakan. Ketika atom-atom materi bertemu dengan atom antimateri, mereka berubah menjadi energi murni, seperti yang diprediksi oleh persamaan terkenal Albert Einstein: E = mc². Hanya 10 miligram antimateri akan dibutuhkan untuk mendorong misi manusia ke Mars hanya dalam 45 hari. Tapi kemudian, memproduksi antimateri dalam jumlah sangat kecil sekalipun akan menelan biaya sekitar $ 250 juta.

Misi ke Mars di Masa Depan:

Meskipun beberapa teknologi luar biasa telah diusulkan untuk mempersingkat waktu perjalanan ke Mars, para insinyur akan menggunakan metode yang dicoba dan benar untuk mengikuti orbit transfer energi minimum menggunakan roket kimia. Misi MAVEN NASA akan diluncurkan pada 2013 menggunakan teknik ini, serta misi ExoMars ESA. Mungkin beberapa dekade sebelum metode lain menjadi teknik umum.

Penelitian lebih lanjut:
Informasi tentang Orbital Antarplanet - NASA
7 Minutes of Terror - Tantangan Pendaratan di Mars
Proposal NASA untuk mesin roket nuklir
Orbita Transfer Hohmann - Universitas Negeri Iowa
Transfer Minimum dan Orbital Antarplanet
Kapal Luar Angkasa Antimateri Baru dan yang Ditingkatkan untuk Misi Mars - NASA
Pemeran Astronomi Episode 84: Berkeliling di Tata Surya

Kisah Terkait dari Space Magazine:
Perjalanan ke Mars Hanya Dalam 39 Hari
A One Way, One Person Mission to Mars
Bisakah Misi Manusia ke Mars Didanai Secara Komersial?
Bagaimana MSL Akan Menavigasi ke Mars? Dengan sangat hati-hati
Solusi Murah untuk Menuju Mars?
Mengapa begitu banyak misi ke Mars gagal?

Artikel ini awalnya muncul di Space Magazine pada Juli 2012, tetapi telah diperbarui dengan video terkait.