A csillagászok, köztük a NASA Földközeli Objektumok (NEO) Megfigyelési Programjának tagjai, évtizedek óta fürkészik az eget olyan potenciálisan veszélyes objektumok után kutatva, amelyek jelentős károkat okozhatnak bolygónknak. Eddig még nem találtak ilyet, és a NASA szerint az ismert aszteroidák a következő 100 évben nem is jelentenek fenyegetést.

Ennek fényében kicsit időpocsékolásnak tűnhet a projekt. A szakértők máris rengeteg órát töltöttek az égbolt megfigyelésével, és egyetlen apokalipszissel fenyegető aszteroidát sem találtak. Akkor mi értelme folytatni, tehetjük fel a kérdést. Nos, a bolygó biztonságán túlmenően az ilyen folyamatos megfigyelések révén sokat tanulunk a Naprendszerről és az aszteroidákról is. Marcelo de Oliveira Souza új tanulmányában például egy ilyen égitest pályája kapcsán fedezett fel néhány érdekességet, amely információk fényében lerövidíthető lehet a marsi utazás.

Amikor az aszteroidákat először észlelik, pályájuk meglehetősen bizonytalan. Egy nyilvánvaló példa erre a 2024 YR4 aszteroida, amely jelentős riadalmat keltett, amikor a korai megfigyelések szerint 3,1 százalékos esélyt adtak a Földdel való ütközésre, mielőtt a pontosabb pályaadatok fényében a valószínűség közel nullára csökkent volna. Ezután 4,3 százalékos esélyt jeleztek előre a szakértők a Holddal való ütközésre, aztán ennek valószínűsége is közel nulla lett. A fő probléma, hogy a megfigyelésekben vannak bizonytalanságok. A csillagászok rögtön modellezik az égitestek pályáját, amint azokat észlelik, de ezek a pályák a további megfigyelésekkel sokkal pontosabbá válnak, feltárva a valódi útvonalat.

Amikor a 2001 CA21 földközeli aszteroidát először észlelték, és rekonstruálták a pályáját, kiderült, hogy elég eseménydús utazáson vesz részt. Nemcsak a Föld környékén halad át ugyanis, hanem a Mars pályáját is keresztezi. Bár ezt a pályát azóta jelentősen pontosították, Oliveira Souza úgy találta, hogy a korai munka továbbra is nagyon hasznos.

Souza azt vizsgálta, hogy ez az aszteroida előre jelzett pályája hasznos lehet-e a Marsra irányuló küldetések tervezéséhez, három lehetséges időpontot elemezve, 2027-ben, 2029-ben és 2031-ben. Olyan dátumokról van szó, amikor a Mars oppozícióban van, ami azt jelenti, hogy a Föld a Nap és a Mars között van, és a két bolygó a legközelebb van egymáshoz. Ez nagyjából 26 havonta fordul elő.

„A vizsgált pályák közül csak a 2031-es konfiguráció felel meg mind az energetikai, mind a geometriai követelményeknek az elfogadott kritériumok szerint” – magyarázza Oliveira Souza. „Ezen az időintervallumon belül két teljes és dinamikailag zárt Föld–Mars–Föld architektúrát azonosítottak: egy 153 napos gyors konfigurációt (33 + 30 + 90 nap) és egy 226 napos megvalósíthatóbb konfigurációt (56 + 35 + 135 nap).”

Röviden összefoglalva: az aszteroidán alapuló korai adatok alapján két lehetséges útvonal is létezik, amelyeken egy éven belül eljuthatunk a Marsra és vissza. Bár ez önmagában is nagyon izgalmas, Oliveira Souza fő célja az volt, hogy megvizsgálja, felhasználhatók-e a korai aszteroidaadatok és a jósolt pályák a küldetéstervezésre.

„A kis égitestek korai pályamodelljei olyan természetes heliocentrikus geometriákat rejthetnek, amelyek segítenek strukturálni és kiemelni a gyors interplanetáris útvonalakat a hagyományos pályakeresési terekben” – mondja Oliveira Souza. „Az itt kifejlesztett megközelítés innovatív és általánosítható keretrendszert nyújt annak feltárásához, hogy léteznek-e hasonló sablonok más hasonló égitestek pályakonfigurációiban.”