Reaktor

44 nap alatt a Marsra? Karácsony Gergely nem téved!

A főpolgármester a divatos, tudományos témákban nem fél megszólalni, legyen szó az éghajlatváltozásról vagy - Márki-Zay Péter évértékelőjének bevezetőjében - az űrhajózásról. Tesla, SpaceX, kripto, szivárványos zászló: Budapesten 2022 van! 

44 nap van hátra a választásig, és mint fogalmazott, „ennyi időt alatt a Marsra is el lehet jutni”

Mire gondolt ezzel a hasonlattal? Tényleg el lehet jutni ennyi idő alatt? Ellenőrizzük!

Lehetni lehet (fény)

Ha minden mindegy, a fizika mai korlátait figyelembe véve leggyorsabban a Marsra fénysebességgel utazhatunk. Végtelen gyorsulást feltételezve - ezen a ponton miért ne - perceken belül eljuthatunk a vörös bolygóra, függetlenül attól, hogy éppen hol tartózkodik hozzánk képest. Ha épp a Nap túloldalán, akkor egy kis kitérő is belefér.

Legyünk optimisták, és utazzunk akkor, amikor a Mars legközelebb van hozzánk! Ez 26 havonta következik be, a távolság változó - leginkább az elliptikus pályák miatt -, most december 8-án mindössze 62 millió kilométer lesz.

dec8.png2022. december 8. - forrás: in-the-sky.org

Gyors fejszámolással (fénysebesség = 0.3 millió km/s) mindössze 3 percre és 20 másodpercre van szükség.

Fact check: true

Legyünk gyakorlatiasak (Hohmann)

Használjuk azt, amink van: ezzel a fénysebesség kiesik. Egzotikus - és megkérdőjelezhető, lepkefingnyi tolóerejű - meghajtásokat is leszámítva maradnak a hagyományos, kémiai hajtóanyagok. Ezekkel működnek a SpaceX jól ismert rakétái is, amelyek internetet visznek az űrbe, reményt adva, hogy egyszer vidékre is leér a Facebook és nem kell majd Budapesten, aktivistáknak kinyomtatni, hogy aztán az életüket kockáztatva levigyék busszal az olvasni is alig tudó néptömegeknek.

Ezekkel az oldschool eszközökkel a lehető leghatékonyabban szeretnénk terhet küldeni, mert minden Marsra szánt gramm aranyat - vagy még többet - ér.

Az optimális időpont és pálya erre ugyancsak 26 havonta adódik, de nem akkor kell indulni, amikor a két bolygó a legközelebb van egymáshoz, akkor már késő, figyelmeztetne a főpolgármester. Jegyet se akkor veszünk, ha már a trolibuszon vagyunk, hanem még előtte! - már ha találunk le nem szerelt automatát.

Jobb analógia: a zebrához se akkor állunk oda, hogy átkeljünk a túloldali megállóba, amikor a trolibusz a legközelebb van, hiszen akkor már az orrunk előtt halad el a forgalomban, vagy valami ilyesmi. [a szerző Budapesten még csak osztálykiránduláson volt]

Ez az ideális út a Hohmann-pálya, ami egy Föld-Mars utazás példájával az alábbi animáción megtekinthető:

04_01v2_earth-mars-trans-orb_800x420.gif

forrás: NASA

Hatékonynak a leghatékonyabb, de időben a leglassabb - épelméjű - opció. Esetünkben átlagosan 259 nap.

Lehet azonban gyorsabban is, igaz annak ára van!

Van az a pénz (porkchop)

A Marsra nem csak 26 havonta, hanem bármikor el lehet indulni, és semmi nem tiltja, hogy extra naftát égessünk el némi sebességtöbbletért! Hogy mekkora többlettempóval érkezünk, és emiatt mennyi extra fékező üzemanyagot kell magunkkal vinnünk, hogy meg is tudjunk állni, attól tekintsünk el. Kicsit olyan, mint egy országgyűlési választás: április 3-án jussunk el a célig, essünk át a célvonalon, akár fejre is, aztán majd lesz valahogy!

fast-transfer-to-be-executed-by-the-chaser-spacecraft-at-rendezvous-start_q320.jpg

találkozás rövidebb út és idő alatt

A nem-ideális, de reális indítási időpontokat előre ki lehet számítani szuperszámítógépekkel, esetleg okostelefonnal, majd ábrázolni egy 2-dimenziós diagramon. Ez a porkchop chart, amit jobb híján husidiagramra magyarosítok azok kedvéért, akik idáig olvastak.

Az x-tengelyen az indulási dátum (2005), az y-tengelyen az érkezés (2006). A menetidő a piros szaggatott vonal (napokban), a szín pedig az indulási energia (km2/s2, házi feladat), minél kisebb, annál olcsóbb. Két lebeny is van, a felsőtől tekintsünk el (házi feladat), az alsóra koncentráljunk!

examples_porkchops_with_poliastro_4_0.png

Mit látunk? Először is: ugyan bármikor elindulhatunk 26 havonta, de ép ésszel az intervallum mindössze néhány hónap, ez esetben 2005 májusának végétől október elejéig.

Az is látszik, hogy egy adott nap - mondjuk július 1-jén - indulva megérkezhetünk több különböző időpontban a Marsra, attól függően, mennyi energiát vagyunk hajlandóak az utazásra szánni.

Augusztus elején van az ideális időpont, ekkor 200 nap alatt lehet az előbb említett Hohmann-pályát közelítve a legolcsóbban eljutni a Marsra.

A jobb alsó sarokban pedig az látszik, hogy a 100 napos útidőt közelítve egyre gyorsuló ütemben növekszik az energiaigény. Hol van ehhez képest a 44 nap? Bele merjünk gondolni?

porkchopplots2.png

Föld-Mars husidiagramok ciklusokon át - forrás: NASA

A NASA nem mer belegondolni, 100 napnál gyorsabbra utak kiszámítására nem pazarolják a szuperszámítógépeik - vagy okostelefonjaik - számítási kapacitását.

De

a Városháza nem a Náza,

ezért feltételezve, hogy semmi, de tényleg semmi se drága, hogy pénzt égetünk hogy még több pénzt vihessünk magunkkal elégetni, és emiatt még több pénzt égetünk, 44 nap alatt el lehet jutni a Marsra!

Láthatáron sincs elég nagy rakéta, ami képes lenne rá, a világ összes pénzébe kerülne, és ha nem tévesztjük el a célpontot, a végső halmazállapotunk plazma lesz, de lehetni lehet.

Fact check: true.

- a szerző szabadkönyvtáros

Reaktor

Facebook

süti beállítások módosítása