Ako dlho trvá let na Mars? Odpoveď je zložitejšia, než sa zdá

Mars je pre ľudstvo už desaťročia symbolom ďalšieho veľkého kroku vo vesmírnom prieskume. Na prvý pohľad sa otázka zdá jednoduchá: ako dlho vlastne trvá dostať sa na červenú planétu? Odpoveď však nie je jedna pevná cifra. Závisí od vzdialenosti medzi Zemou a Marsom, od zvolenej trajektórie, od typu pohonu a aj od toho, či hovoríme o robotickej sonde alebo o budúcej pilotovanej misii. Zdrojový článok uvádza, že pri dnešných technológiách sa pri lete s ľudskou posádkou najčastejšie hovorí o približne 9 mesiacoch jedným smerom.

Zdroj: youtube, vysvetlenie ako dlho by nám trvalo dostať sa na Mars?

Mars nie je stále rovnako ďaleko

Mars nie je pevný cieľ, ktorý by čakal na rovnakom mieste. Zem aj Mars obiehajú okolo Slnka rozdielnou rýchlosťou a po odlišných dráhach, preto sa vzdialenosť medzi nimi neustále mení. Podľa údajov uvedených v článku sa môže pohybovať od približne 56 miliónov kilometrov pri najbližšom priblížení až po asi 400 miliónov kilometrov, keď sú obe planéty na opačných stranách Slnka. Priemerná vzdialenosť je okolo 230 miliónov kilometrov.

Práve preto sa misie na Mars neplánujú len podľa kalendára. Kľúčové sú takzvané štartovacie okná, keď sú planéty vo vhodnom postavení. Ak sa takéto okno zmešká, ďalšia priaznivá príležitosť prichádza až približne o 26 mesiacov.

Prečo let netrvá len pár týždňov

Pri súčasnom chemickom pohone je najbežnejším riešením tzv. Hohmannova transferová dráha. Ide o eliptickú trasu, ktorá nie je najkratšia ani najrýchlejšia, ale je najúspornejšia z pohľadu paliva. A vo vesmíre je šetrenie paliva rozhodujúce, pretože každý kilogram navyše znamená menej miesta pre zásoby vody, jedla, techniky alebo vedeckého vybavenia. V článku sa uvádza, že takáto cesta trvá približne 259 až 260 dní, teda asi 8,6 mesiaca.

Pre pilotovanú misiu sa preto dnes často uvádza orientačný čas letu okolo 9 mesiacov jedným smerom. Ak by sa k tomu pripočítalo čakanie na Marse na ďalšie vhodné štartovacie okno a následný návrat na Zem, celá expedícia by mohla trvať približne 3 roky.

Čo ukázali doterajšie misie

Robotické misie na Mars nám už poskytli dobrú predstavu o tom, ako sa časy letu menia. Zdroj spomína, že nepilotované sondy dorazili k Marsu za 128 až 333 dní v závislosti od konkrétnej misie, trajektórie a času štartu. Medzi príkladmi sú Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter, InSight či Perseverance, ktorých cesta trvala približne 6,5 až 10 mesiacov.

Tieto misie ukázali, že Mars vieme skúmať čoraz presnejšie, no vyslať tam ľudí je stále oveľa náročnejšie. Pri posádke už nejde len o techniku letu, ale aj o bezpečnosť, zdravie a dlhodobé prežitie v extrémnych podmienkach.

Dá sa to zvládnuť rýchlejšie?

Áno, aspoň teoreticky. Článok spomína, že loď Starship od SpaceX by podľa niektorých výpočtov mohla skrátiť cestu na niečo vyše 90 dní. Umožniť by to malo tankovanie paliva na obežnej dráhe Zeme a využitie aerobrakingu či aerocapture pri Marse, teda spomaľovania pomocou riedkej marťanskej atmosféry namiesto čisto motorického brzdenia. Jedna štúdia citovaná v texte hovorí o trajektóriách kratších než 104 dní.

Takéto skrátenie letu by nebolo dôležité len z hľadiska komfortu. Kratší pobyt vo voľnom priestore znamená aj nižšiu dávku kozmického žiarenia, čo je pri lete s ľudskou posádkou jeden z najväčších problémov.

Najväčšie riziko? Žiarenie a izolácia

Jednou z najvážnejších prekážok pilotovanej cesty na Mars je radiácia. Zdroj uvádza, že počas letu na Mars a späť by mohla posádka absorbovať približne 600 mSv, pričom ďalších asi 400 mSv by mohla dostať počas 18-mesačného pobytu na povrchu. Celá misia s dĺžkou okolo 2,5 roka by tak mohla znamenať dávku približne 1 000 mSv. To výrazne zvyšuje celoživotné riziko rakoviny a môže mať dopad aj na centrálny nervový systém.

Okrem žiarenia čakajú astronautov aj ďalšie problémy: dlhodobá mikrogravitácia, strata svalovej hmoty a kostnej hustoty, psychická izolácia, poruchy spánku, oneskorená komunikácia so Zemou a nutnosť mať dokonale vypočítané zásoby. Pri najväčšej vzdialenosti môže totiž rádiový signál medzi Zemou a Marsom cestovať až 22 minút jedným smerom.

Pomôžu jadrové motory?

Veľké nádeje sa vkladajú aj do jadrového pohonu. Podľa článku by jadrové tepelné motory mohli dostať loď na Mars približne za 100 dní, kým jadrový elektrický pohon by sa mohol pohybovať približne v rozmedzí 90 až 120 dní. Výhodou by bola vyššia efektivita a kratší čas letu, nevýhodou sú však obrovské technické, bezpečnostné a regulačné prekážky.

Preto sa ako realistickejšia stredná cesta zatiaľ javí zlepšenie dnešných chemických systémov, lepšie trajektórie a dopĺňanie paliva na orbite. Inými slovami, nie úplne nová fyzika, ale lepšie využitie tej existujúcej.

Čo by ľudia na Marse robili

Ak sa tam ľudia raz dostanú, ich úlohou nebude len symbolicky vystúpiť na povrch. Čakali by ich geologické prieskumy, hľadanie a ťažba vodného ľadu, testy výroby kyslíka a paliva z miestnych surovín, experimenty zamerané na možné stopy života a aj pestovanie rastlín v kontrolovaných podmienkach. Vedci by zároveň sledovali, ako ľudské telo reaguje na dlhodobý pobyt v gravitácii, ktorá je len asi tretinová oproti Zemi.

Podmienky na povrchu však zostávajú extrémne. Atmosféra Marsu je podľa článku tvorená približne z 95 % oxidom uhličitým, je nedýchateľná a tlak je menej než 1 % toho zemského. Teploty navyše môžu počas jedného dňa prudko kolísať a bez globálneho magnetického poľa je povrch planéty zraniteľný voči slnečným búrkam.

Kedy tam človek naozaj poletí?

Zdroj uvádza, že NASA počíta s ľudskou výpravou na Mars približne v polovici 40. rokov 21. storočia, pričom program Artemis a návrat na Mesiac majú slúžiť ako medzikrok. SpaceX je ambicióznejšia a spomína pilotované pristátie už v skorších 30. rokoch, hoci tieto termíny zatiaľ nie sú isté.

Isté je najmä to, že cesta na Mars už dávno nie je len témou science fiction. Dnes sa rieši celkom konkrétne: cez výpočty dráh, limity žiarenia, zásoby paliva, psychológiu posádky aj návrh budúcich habitatov.

Záver

Na otázku, ako dlho trvá dostať sa na Mars, teda neexistuje úplne jednoduchá odpoveď. Pri dnešných technológiách treba rátať približne s 9 mesiacmi letu jedným smerom. Pri pokročilejších riešeniach by sa to mohlo skrátiť na približne 3 mesiace. Samotná dĺžka letu je však len časť problému. Rovnako dôležité sú radiácia, zdravie posádky, zásobovanie, pristátie a schopnosť prežiť na cudzej planéte dlhé mesiace. Mars je blízko na to, aby nás lákal, ale stále dosť ďaleko na to, aby preveril hranice ľudskej techniky aj odvahy.

Zdroj: freeastroscience.com