Neden Mars’a ya da Başka Gezegenlere Her İstediğimiz Zaman Gidemiyoruz?

Bunun nedeni, uydumuzu Dünya’dan Mars’a veya diğer gezegenlere gitmek için en az yakıt harcayacağımız yörüngeye oturtmak istememiz. Bu tür yörüngeleri tercih ederek hedefimize daha geç ulaşsak da, kısıtlı fırlatma kütlemizi yakıt için kullanmak yerine ölçüm cihazları gibi “faydalı yük”leri daha fazla taşıyabiliriz.

Bunu yapabilmek için Dünya ile Mars’ın birbirlerine göre belirli bir doğrultuda olduğu zamanı beklememiz gerekiyor. İkisi de Güneş çevresinde döngüsel bir hareket yapan Mars ve Dünya arasındaki bu özel doğrultu ancak 780 günde bir tekrarlanıyor (ki buna da “kavuşum dönümü” ya da “sinodik periyot” deniyor).

Özetle, her istediğimiz zaman Mars’a gidebiliriz ama daha az yakıt harcayıp daha çok bilimsel araştırma yapmak istiyorsak doğru zamanı beklememiz gerekiyor.

Doğru zamanı bekleyip uydumuzu fırlattıktan sonra, uydumuz öncelikle Dünya yörüngesinde kısa bir zaman geçiriyor. Biz de bu sırada uydumuzdaki sistemlerin düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol ediyoruz. Daha sonra uydumuzu çok çabuk bir şekilde hızlandırıp Dünya çevresindeki yörüngesinden çıkaracak hiperbolik -yani Dünyaya geri gelmeyecek ve uzaklaşacak- yörüngeye yerleştiriyoruz. Dünya'dan uzaklaştıkça Dünya’nın uydumuz üzerindeki kütleçekim etkisi azalıyor. Dünya’dan yaklaşık 1 milyon km uzaklaştığında, Dünya’nın uydumuz üzerindeki kütleçekim etkisi Güneş’inki ile eşitleniyor. Bu aşamadan sonra üzerindeki en büyük kütleçekim kuvveti Güneş’inki olduğu için uydumuzun artık Güneş etrafındaki eliptik bir yörüngede hareket ettiğini söyleyebiliriz.

Uydumuz Mars’a 578.000 km kadar yaklaştığında Mars’ın kütleçekim kuvveti Güneş’inkinden daha etkili olmaya başlıyor. Bu aşamada uydumuzun Mars yakınından geçip gidecek hiperbolik bir yörüngede olduğu söylenebilir. Bu durumda Mars çevresindeki eliptik ya da dairesel bir yörüngeye yerleşebilmesi için uydumuzu bir frenleme manevrası ile yavaşlatmamız gerekiyor. Böylece uydumuz Mars etrafındaki görev yörüngemize ulaşmış oluyor.

NASA Ames Research CenterTrajectory Browser

Dünya, Güneş etrafındaki yörüngesini 365 günde tamamlar yani yörünge periyodu 365 gündür. Mars’ın yörünge periyodu ise 687 gündür. Dünya ile Güneş arasındaki mesafe 1 AB (yani yaklaşık 150 milyon km) iken, Mars ile Güneş arasındaki mesafe 1,52 AB'dir.