سیاره «مشتری» در گذشته مقصد ماموریت‌های مهمی بوده است و همچنین یک هدف جالب برای ماموریت‌های آینده به شماره می‌رود اما تخمین زدن زمان مورد نیاز برای سفر به این غول گازی، کار ساده‌ای نیست.
در حال حاضر، فضاپیمایی که کمترین زمان را برای رسیدن به مصرف صرف کرده است، فضاپیمای «نیو هورایزنز» (New Horizons) ناسا است که در سال ۲۰۰۷، طی ۴۰۵ روز معادل یک سال و یک ماه و ۹ روز به غول گازی رسید.
زمانی که این دو سیاره در نزدیکترین نقطه خود به هم هستند، فاصله تا زمین را به ۵۸۸ میلیون کیلومتر می‌رسد. به گفته وب سایت علمی «The Nine Planets»، فاصله زمین و مدیریت ۷۱۴ میلیون کیلومتر است. این غول گازی در دورترین نقطه مدار خود، در فاصله 968 میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد.
محاسبه زمان سفر به مشتری
در این گزارش، مدت زمان سفر به مشتری با استفاده از فناوری موجود و زمان اسپری در ماموریت‌های پیشین به این سیاره را بررسی می‌کنیم.
مشتری چقدر دور است؟
همچنین، اگر هدف شما این است که در نهایت به دور سیاره مورد نظر خود بچرخید، امکان سفر به همان سرعت ممکن وجود ندارد. فضاپیماها باید آن قدر آهسته به زمین برسند تا مانورهای درج مدار را انجام دهند. نه این که مستقیما از مقصد عبور کنند.
نور تقریبا با سرعت ۲۹۹۷۹۲ کیلومتر در حرکت می‌کند. بنابراین، نوری که از مشتری می‌تابد، مدت زمان زیر را اسپری می‌کند تا به زمین برسد یا برعکس.
- نزدیکترین فاصله ۳۳ دقیقه
- دورترین فاصله 54 دقیقه
- فاصله متوسط 40 دقیقه
در اینجا، فهرستی از زمان‌هایی ارائه می‌شود که مأموریت‌های پیشین را برای رسیدن به مشتریان سپری کرده‌اند و همچنین زمان‌هایی که برای مأموریت‌های آینده تخمین زده می‌شوند، ارائه می‌شوند. توجه داشته باشید که زمان سفر برای ماموریت‌هایی مانند «گالیله» (Galileo) و جونو که به دور مشتری می‌چرخند، در مقایسه مستقیم با مأموریت‌هایی که در گذشته با هدف عبور پرتاب شده‌اند، چقدر طولانی‌تر است.
- «پایونیر ۱۰»(Pioneer ۱۰). ۶۴۲ روز معادل یک سال و ۹ ماه و دو روز
- «پایونیر ۱۱» (پیونیر ۱۱). ۶۰۶ روز معادل یک سال و هفت ماه و ۲۷ روز
- «وویجر ۱» (ویجر ۱). ۵۴۶ روز معادل یک سال و شش ماه
- «وویجر ۲» (ویجر ۲). ۶۸۸ روز معادل یک سال و ۱۰ ماه و ۱۹ روز
- «گالیله» (گالیله). ۲۲۴۱ روز معادل شش سال و یک ماه و ۱۹ روز
- «اولیس» (اولیس). ۴۹۰ روز معادل یک سال و چهار ماه و دو روز
- «کاسینی-هویگنس» (Cassini-Huygens). ۱۱۷۲ روز معادل سه سال و دو ماه و ۱۵ روز
- «نیو هورایزنز» (افق های جدید). ۴۰۵ روز معادل یک سال و یک ماه و ۹ روز
- «جونو» (جونو). ۱۷۹۶ روز معادل چهار سال و ۱۱ ماه
سریعترین فضاپیما
اما در حقیقت، سیارات در طول خود به دور خورشید با سرعت‌های متفاوت در حال حرکت هستند. مهندسان باید مدارهای ایده آل را برای ارسال فضاپیما از زمین به چه محاسبه کنند. این کار مانند پرتاب دارت به سمت یک هدف متحرک از یک وسیله نقلیه در حال حرکت است و آنها باید محاسبه کنند که سیاره هنگام رسیدن به فضاپیما کجا خواهد بود. زمانی که زمین را ترک می‌کند.
چقدر طول می‌کشد تا ماموریت‌ها به مشتری برسند؟
چقدر طول می‌کشد تا با سرعت نور به مشتری سفر کنیم؟
زمان تخمین زده شده برای سفر ماموریت‌های آینده به مقصد مشتری به شرح زیر است.
- «کاوشگر قمرهای یخی مشتری» (JUICE). هشت سال
- «اروپا کلیپر» (Europa Clipper). پنج سال و شش ماه
بنابراین، اگر از نظر تئوری قادر باشید سوار کاوشگر خورشیدی پارکر شوید و آن را در یک مسیر انحرافی از مأموریت مستقیم خورشید دریافت کنید تا در یک خط به سمت هدایت حرکت کنید، با سرعت‌هایی که کاوشگر در طول دهمین پرواز خود به آن رسید، مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن به مشتری، به شرح زیر خواهد بود.
- نزدیک ترین فاصله ۴۲ روز
- دورترین فاصله ۶۹ روز
- فاصله متوسط ۵۱ روز
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، تخمین زدن سفر به مشتری، به عوامل مختلف زمان وجود دارد. از موقعیت زمین و مدیریت تا فناوری‌هایی که فضانوردان را در آنجا می‌برند.
آیا این سفری که در نزدیکترین فاصله بین دو سیاره انجام می شود، مشکلی نیست اما هر دو سیاره در یک سمت خورشید هستند، این سفر بدون پیامد نیست. زمان‌های محاسبه‌شده پیشین نیز فرض می‌کنند که دو سیاره در یک فاصله ثابت باقی می‌مانند. یعنی زمانی که کاوشگری از زمین پرتاب می‌شود و دو سیاره در نزدیکترین فاصله خود هستند، مراقبت در مدت زمانی که کاوشگر برای رسیدن به غول گازی اسپری می‌کند، در همان فاصله باقی می‌ماند.
سریعترین فضاپیما، «کاوشگر خورشیدی پارکر» (Parker Solar Probe) ناسا است که چندین سرعت سرعت خود را با نزدیک‌تر شدن به خورشید می‌شکند. در ۲۱ نوامبر ۲۰۲۱، کاوشگر خورشیدی پارکر در طول دهمین پرواز خود از نزدیک خورشید، به سرعت ۱۶۳ کیلومتر در ثانیه رسید که به سرعت خیره‌کننده ۵۸۶ هزار کیلومتر در ساعت است. بیانیه ناسا، زمانی که پارکر در دسامبر ۲۰۲۴ به فاصله ۶.۲ میلیون کیلومتری از سطح خورشید می رسد، سرعت آن به ۶۹۲ هزار کیلومتر در ساعت می رسد.
برای تعیین مدت زمان رسیدن به مقصد، ابتدا باید فاصله بین زمین و این غول گازی را بدانیم. فاصله بین زمین و مشتری به طور مداوم در حال تغییر است زیرا آنها در مسیرهای بیضی‌شکل به دور خورشید می‌چرخند.
انتهای پیام
مشکل محاسبات پیشین این است که فاصله دو سیاره را به یک خط مستقیم اندازه گیری کرده اند. اگر بخواهید بین زمین و مشتری که در دورترین فاصله از هم قرار دارند سفر کنید، این سفر شامل مسیری خواهد بود که مستقیماً از میان خورشید می‌گذرد. بنابراین، فضاپیما باید در مداری به دور خورشید حرکت کند.
محاسبات مهندسان نه تنها مسافت مورد نیاز برای طی کردن، بلکه بازدهی سوخت هر فضاپیما را نیز تعیین می‌کند. سفرهای بلندمدت از مانورهای کمکی استفاده می‌کنند تا یک فضاپیما را پرتاب کنند و مقداری از حرکت سیاره را به کار ببرند تا یک حرکت سودمند را برای فضاپیما به مقصد مورد نظر ارائه دهند. به گفته ناسا، کاوشگر مشتری «جونو»(Juno) دو سال پس از پرتاب، یک پرواز در کنار زمین انجام داد تا سرعت خود را افزایش دهد و به غول گازی برسد. ماموریت «کاوشگر قمرهای یخی مشتری»(JUICE) متعلق به «آژانس فضایی اروپا»(ESA) نیز پیش از رسیدن به محیط زیست، سه کمک گرانشی را از زمین و یکی را از سیاره زهره دریافت خواهد کرد.