¿Es mejor ir directamente a Marte o usar un empuje gravitacional del Sol?

La gravedad no empuja; solo tira. Por lo tanto, dada la opción de ir directamente a Marte (que, dependiendo de lo que eso signifique, podría ser increíblemente difícil e intensivo en recursos) o usar un impulso de gravedad inexistente, vaya directo.

Hay una variedad de métodos para ir de un planeta a otro. Algunos son más eficientes en combustible que otros, pero la mayoría hace un intercambio de combustible por tiempo.

La forma más común de ir a Marte desde la Tierra es mediante el uso de una “transferencia de Hohmann”, una técnica que implica el uso de dos quemaduras con un cohete: la primera para ir desde la órbita de la Tierra a una órbita elíptica que tiene un perihelio en la órbita de la Tierra y una afelio en la órbita de Marte, luego una segunda quemadura para “circularizar” la órbita para que coincida con la órbita de Marte. La desventaja de esto es que solo se puede hacer en ciertos momentos (de lo contrario, se llega a la órbita de Marte, pero Marte no está allí). Es por eso que escuchas acerca de una ventana para exploraciones marcianas, y un montón de lanzamientos todos a la vez cada 2-3 años, en lugar de todo el tiempo.

Otras técnicas incluyen el uso de “tirachinas de gravedad”, o el uso de otro planeta para cambiar la dirección y la velocidad de una nave espacial para enviarla en su viaje. Estos requieren mucha planificación. Si bien cualquier trayectoria de tirachinas de gravedad es un caso de sincronización precisa, hay potencialmente más oportunidades de usarla para una misión en particular. El uso de una honda de gravedad puede ser muy eficiente en el consumo de combustible, pero también puede llevar mucho tiempo. Un viaje a Marte a través de Venus será más largo que una transferencia de Hohmann.

Existen técnicas más exóticas que aprovechan la influencia constantemente cambiante de los planetas para “surfear” virtualmente los campos de gravedad para dirigir hacia dónde ir. No fue sino hasta hace un par de décadas que la potencia informática fue suficiente para planificar las misiones espaciales de esa manera. La ventaja es una reducción extrema en la cantidad de combustible necesaria (hasta el punto en que hemos utilizado la técnica para enviar sondas muy lejos, sentarnos en la estación durante años y luego regresar a la Tierra con muestras, todo desde una nave relativamente pequeña ) Pero lleva mucho tiempo.