Perché non c'è possibilità di tornare sulla Terra dalla missione Marte Uno?
Mi sembra che nella risposta che precede questa si sia fatta un pò di confusione tra i calcoli “balistici” delle velocità di allontanamento da Marte verso la Terra rispetto a problemi tecnologici attualmente insormontabili e relativi ai meccanismi di propulsione spaziale.
Un documento attendibile (che spieghi i parametri degli impulsi cinetici da imprimere ad un immaginario vettore diretto da Marte verso la Terra) è consultabile in questo link: "il viaggio di ritorno".
L’impulso iniziale, come intuibile, deve essere prossimo alla velocità di fuga gravitazionale di Marte (4,98 km/s). La partenza, dopo un iniziale decollo verticale, vede una correzione di traiettoria verso una ellisse di trasferimento orbitale di Hohmann con una spinta “retrograda” di circa 2,545 km/s. Poichè l’astronave Enterprise di Star Trek è lungi dall’essere stata ancora inventata e sviluppata… Si tenga presente che nel moto orbitale di Marte e della Terra, ogni 26 mesi circa, si aprono i cosiddetti Periodi Sinodici (astronomicamente quando Marte è in opposizione al Sole), altresì identificati come le distanze minime che i due pianeti raggiungerebbero ogni 2 anni e 2 mesi circa. Una distanza minima del periodo sinodico rende favorevole, relativamente più breve e con un minore dispendio di propellente, il viaggio di andata (e di ritorno … se fosse possibile) verso Marte . I tempi medi (nel periodo sinodico) di un viaggio verso Marte sono di 8,5 mesi. Il periodo sinodico impone che una missione verso Marte avvenga, sia nella fase di andata che in quella di ritorno, all’interno della stessa finestra sinodica ed una sonda in missione di ritorno potrebbe sfruttare solo poche ore o al massimo pochi giorni (di soggiorno su Marte) per effettuare rilievi e prelievi scientifici di campioni di suolo e atmosfera marziana e ripartire subito. Altrimenti dovrebbe attendere il periodo sinodico successivo che varia tra i 764 e 810 giorni.
Ora si devono considerare i problemi tecnici insormontabili relativi al lancio di una navicella a pieno carico di carburante necessario per un viaggio di andata e ritorno.
Ci viene in aiuto questo articolo: "Andare su Marte? Il problema è tornare."
Un viaggio con una riserva di combustibile praticamente quasi doppia rispetto ad una missione di sola andata compromette la stabilità del vettore oltre che stravolgere i parametri abituali di lancio dalla Terra, stravolgendone anche quelli di atterraggio su Marte (compromettendone la stabilità in entrambi i casi). Le missioni tradizionali prevedono atterraggi con i serbatoi quasi vuoti (escludendo missioni che prevedono, prima dell’impatto al suolo, sorvoli in orbita stabile per misurazioni gravitazionali e rilievi fotografici o altro…).
Attualmente, per eludere l’eccessivo peso di una navicella concepita per un viaggio di andata e ritorno, l’unica soluzione teorica possibile è frazionare il viaggio in 5 componenti distinte da inviarsi in 5 missioni distinte (altrettanto distinte le missioni di ritorno per rispedire sulla Terra i vari moduli assemblati su Marte… Salvo il caso di abbandono dei medesimi sulla superficie di Marte e riservare il ritorno alla sola navicella con equipaggio).
Persino questa variante non risolverebbe completamente il problema. Una parte delle componenti dovrebbe essere spedita senza equipaggio indi assemblata (su Marte) dopo anni di distanza da un equipaggio di astronauti inviato successivamente (si deve allestire una vera e propria officina aerospaziale su Marte).
Il carburante non può essere spedito su Marte e l’equipaggio dovrebbe sintetizzarlo (combustibile a metano e ossigeno liquido) direttamente su Marte utilizzando, tramite laboratori di sintesi, materiali geologici e sostanze atmosferiche estratte in loco (oltretutto in un’atmosfera rarefattissima). Quindi una seconda officina di sintesi chimica dovrebbe essere allestita sulla superficie di Marte.
La NASA, allo stato attuale dell’arte, prevede di essere tecnologicamente capace di realizzare simili tecnologie per un remoto futuro (prevede ovviamente… ma siamo ancora nella fantascienza). I problemi tecnici sono però ancora oggi insormontabili e non si limitano a quelli elencati. Urgono sistemi di propulsione di decollo (e relative navicelle) con infrastrutture di lancio (su Marte) da assemblarsi, come accennato, direttamente sul pianeta, ovvero costruire una base di lancio non dissimile da quella terrestre… Tra il dire e il fare c’è di mezzo il mare… Cosmico… Oggi non è tecnicamente possibile attuare una cosa del genere (i calcoli balistici di trasferimento orbitale di andata e ritorno sono una cosa… L’ingegneria per viaggiare andata e ritorno da Marte … Sono un’altra cosa che non si concretizza conoscendo solo gli algoritmi di calcolo di Hohmann…). NASA, dopo averci strabiliato con le missioni di terraformazione di Marte (progetti decaduti a causa del loro elevato contenuto fantascientifico) ora ci vorrebbe strabiliare con le missioni “navetta di andata e ritorno” dai pianeti…
Stefano Tosi, laurea informatica Ingegneria informatica, Università degli Studi di Parma (2008)
Fonte: https://it.quora.com
