[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Przewidzenie losu jakiegoœpomys³u, który powsta³ w okreœlonym systemie politycznym, jest znaczniebardziej ryzykowne.Zapewne z wielu powodów w lipcu 1989 roku prezydent Bush naschodach Narodowego Muzeum Lotnictwa i Badañ Kosmicznych w Waszyngtonieog³osi³, ¿e konieczne jest zbadanie Marsa przez ludzi.Z pewnoœci¹ jednak wa¿n¹rolê odegra³ cykl konferencji Case for Mars i niewielka grupa osóbOPRACOWANIE PLANU • 113z Mars Underground; dziêki nim okaza³o siê, ¿e za³ogowe loty na Marsa to realnyi osi¹galny cel.Konferencje s³u¿y³y za kocio³, w którym powstawa³y i miesza³ysiê idee, podnosz¹ce znaczenie badañ Marsa oraz poruszaj¹ce uczonych ientuzjastów.Trzeba przyznaæ, ¿e jak na organizacjê, do której przynale¿noœænie polega na wpisaniu siê na listê cz³onków, lecz na dzieleniu entuzjazmu dlabadañ Marsa i podejmowaniu dzia³añ, zmierzaj¹cych w tym kierunku, znaczeniegrupy Mars Underground oraz konferencji Cose for Mars znacznie przeros³o ichskromne rozmiary.To na ich czeœæ ksi¹¿ka ta nosi swój tytu³.66 Angielski tytu³ ksi¹¿ki brzmi The Case for Mars, co w dos³ownym t³umaczeniumog³oby oznaczaæ: „argumenty przemawiaj¹ce za Marsem" (przyp.red.).ROZDZIA£ 4LOT NA MARSAPlanowanie d³ugiej podró¿y rozpoczynamy od wyboru trasy i œrodka transportu;podobnie postêpujemy w przypadku lotu na Marsa.Misje szybkie i misje dobreCzêsto spotykamy siê z opini¹ o niewykonalnoœci lotu na Czerwon¹ Planetê zpowodu zbyt wielkiej odleg³oœci od Ziemi.Podró¿ trwa³aby bardzo d³ugo, zatemkonieczne by³oby rozwiniêcie nowych, znacznie bardziej zaawansowanychtechnologii napêdu rakietowego.Zastanówmy siê nad t¹ kwesti¹.Mars rzeczywiœcie le¿y daleko od Ziemi.W momencie najwiêkszego zbli¿enia, gdyznajduje siê po przeciwnej stronie Ziemi ni¿ S³oñce {staro¿ytni astronomowie,opieraj¹c siê na geocentrycznym modelu wszechœwiata, sytuacjê tak¹ nazwaliopozycj¹; wkrótce powiemy wiêcej na ten temat), odleg³oœæ planety od Ziemiwynosi nieco ponad 56 milionów km.Mars jest najbardziej oddalony od Ziemiwówczas, gdy znajduje siê po przeciwnej stronie S³oñca ni¿ Ziemia (wstaro¿ytnoœci uk³ad taki nazwano koniunkcj¹); wówczas odleg³oœæ miêdzyplanetami siêga 400 milionów km (rys.4.1).Nie dysponuje-CZAS MARSA • 115koniunkcja MarsaRys.4.l.Opozycja i koniunkcja.Podczas opozycji Mars znajduje siê wzglêdemZiemi po drugiej stronie ni¿ S³oñce.Podczas koniunkcji Mars, obserwowany zZiemi, skrywa siê za S³oñcem.my obecnie wystarczaj¹co potê¿nymi systemami napêdu rakietowego, by przemócsi³ê grawitacji S³oñca podczas lotu Ziemia-Mars, przebiegaj¹cego po liniiprostej, ³¹cz¹cej obie planety podczas opozycji Marsa; co wiêcej, brak nawetkoncepcji podobnej technologii.Poniewa¿ statek kosmiczny opuszczaj¹cy Ziemiêma jej prêdkoœæ, czyli oko³o 30 km/s, bêdzie okr¹¿aæ S³oñce w tym samymkierunku co Ziemia, dopóki nie zmienimy jego kursu, u¿ywaj¹c w tym celuogromnych iloœci materia³u napêdowego.W roku 1925 matematyk niemiecki WalterHohmann obliczy³, ¿e z punktu widzenia oszczêdnoœci paliwa najlepszym momentemdo odbycia lotu z Ziemi na Marsa jest koniunkcja - sytuacja, gdy planetyznajduj¹ siê w najwiêkszej odleg³oœci od siebie (rys.4.2).Rozpoczêcie podró¿ypodczas koniunkcji jest korzystne, gdy¿ wtedy lot odbywa siê po odcinku elipsy,którego pocz¹tek116 • CZAS MARSAorbita MarsaRys.4.2.Mo¿liwe trajektorie Ziemia-Mars: (A) orbita przejœciowa Hohmanna, (B)faktyczna misja komunkcyjna, (C) misja opozycyjna.jest styczny do orbity Ziemi, a koniec do orbity Marsa: minimalizuje towielkoœæ odpaleñ silnika, niezbêdnych do oddalenia siê od jednego cia³aniebieskiego oraz zbli¿enia do drugiego.Mo¿na oczywiœcie zboczyæ z trajektoriikoniunkcyj-nej, lecz im dalej, tym wiêcej trzeba mieæ paliwa, wiêc tym dro¿szastaje siê misja.Gdybyœmy mimo wszystko postanowili wlaæ do baku trochê wiêcejpaliwa i skróciæ przejœciow¹ orbitê Hohmanna, i tak oznacza to lot z Ziemi naMarsa po ³uku d³ugoœci przynajmniej 400 milionów km.Czterysta milionówkilometrów to naprawdê daleko.Ksiê¿yc znajduje siê w odleg³oœci „tylko" 400tysiêcy kilometrów od Ziemi.A za-LOT NA MARSA • 117tem aby dostaæ siê na Marsa, trzeba przebyæ dystans tysi¹c razy wiêkszy ododleg³oœci pokonanej przez astronautów misji Apollo.Lot z Ziemi na Ksiê¿yc wjedn¹ stronê trwa³ trzy dni.Czy znaczy to, ¿e na podró¿ na Marsa potrzebatrzech tysiêcy dni, czyli oœmiu lat?Na szczêœcie nie a¿ tyle.Na Ksiê¿yc astronauci misji Apollo lecieli ze œredni¹prêdkoœci¹ oko³o 1.5 km/s, przy czym ograniczenie to by³o skutkiemgeometrycznych w³asnoœci wybranej orbity, nie zaœ niedoskona³oœci ówczesnegonapêdu rakietowego (trzeci stopieñ Saturna 5 móg³ rozpêdziæ statek do prêdkoœcidwukrotnie lub nawet trzykrotnie wiêkszej).Statek Apollo móg³by zatem opuœciæZiemiê z prêdkoœci¹ 4,5 km/s1 i dotrzeæ na Ksiê¿yc w jeden dzieñ, wówczasjednak nale¿a³oby siê liczyæ ze strasznymi konsekwencjami: niemo¿liwe by³obywyhamowanie statku w pobli¿u Srebrnego Globu.Nie wystarczy³aby s³abagrawitacja Ksiê¿yca; ca³y ciê¿ar wyhamowania statku i umieszczenia go naorbicie wokó³ Ksiê¿yca spad³by na silniki rakietowe.Apollo nie móg³by zwolniæ,lec¹c z prêdkoœci¹ przekraczaj¹c¹ 1,5 km/s.Mars ma grawitacjê silniejsz¹ ni¿ Ksiê¿yc, a ponadto - atmosferê.Oba czynnikimo¿na wykorzystaæ podczas manewru hamowania statku.Statek lec¹cy na Marsa mo¿eprzybyæ w pobli¿e celu ze znacznie wiêksz¹ prêdkoœci¹, a mimo to zdo³asamodzielnie wejœæ na orbitê oko³omarsjañsk¹.Wa¿na jest nastêpuj¹caokolicznoœæ: statek kosmiczny, który opuszcza Ziemiê z prêdkoœci¹ koñcow¹ (wspecjalistycznym ¿argonie zwan¹ prêdkoœci¹ hiperboliczn¹), wynosz¹c¹ 3 krn/s,leci przez Uk³ad S³oneczny szybciej - z prêdkoœci¹ 33 km/s.Wynika to z tego,¿e opuszczaj¹c Ziemiê, statek jakby „zeskakuje" z platformy, która porusza siêz olbrzymi¹ prêdkoœci¹ 30 km/s (tak szybko Ziemia obiega S³oñce).A zatemstatek przemierza Uk³ad S³oneczny z prêdkoœci¹ nie 3 km/s, lecz 33 km/s, czyliponad dwudziestokrotnie szybciej od statków Apollo.(Przy locie na Ksiê¿yc niemo¿na skorzystaæ z tego efek-1 Œciœlej, taka by³aby prêdkoœæ statku po oddaleniu siê od Ziemi nanieskoñczon¹ odleg³oœæ (przyp.red.)-118 • CZAS MARSAtu, poniewa¿ Ksiê¿yc jest zwi¹zany z Ziemi¹ i porusza siê wokó³ S³oñca z tak¹sam¹ prêdkoœci¹).Wydobywaj¹c siê ze „studni grawitacyjnej" S³oñca, statekzwalnia nieco z powodu zamiany czêœci energii kinetycznej ruchu na energiêpotencjaln¹ pola grawitacyjnego, niemniej prêdkoœæ lotu wci¹¿ pozostaje du¿a
[ Pobierz całość w formacie PDF ]