¿Por qué no podemos ir directamente a Marte en lugar de atravesar las órbitas de cada planeta en el medio?

Como Amit Singh ha señalado correctamente, no hay planetas entre la Tierra y Marte. Sin embargo, una carretera “directa a Marte” en el espacio simplemente no es posible por las siguientes razones.

Tanto la Tierra como Marte (así como los otros planetas) están orbitando el Sol. La Tierra está orbitando el Sol a una velocidad de 30 km por segundo (108,000 km por hora) mientras que Marte está orbitando el Sol a poco más de 24 km por segundo (86,871 km por hora). La máxima ‘velocidad de lanzamiento’ que hemos logrado hasta ahora es con el lanzamiento de la misión New Horizons a Plutón y más allá, alcanzando 16.26 km por segundo, lo que se traduce en casi 58,536 km por hora. La distancia mínima a Marte es de 54.60 millones de kilómetros cuando Marte está en “oposición”, o alineado con la Tierra en el mismo lado del Sol. Si la Tierra y Marte fueran papelería, esta distancia puede cubrirse en aproximadamente un mes. (Cuando Marte está al otro lado del Sol, la distancia es de 400 millones de kilómetros)

Debido a que Marte está en movimiento alrededor del Sol, necesitamos descubrir exactamente en qué parte de su órbita estará Marte en un punto en el futuro para que la nave espacial pueda encontrarse con Marte en ese punto, en esa fecha o en esa fecha, por lo tanto, el lanzamiento debe ser muy cuidadosamente cronometrado.

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La ruta más eficiente para tomar de la órbita de la Tierra a la de Marte se llama la ‘órbita de transferencia Hohmann’ . La ilustración muestra una simplificación del proceso, ya que las órbitas de la Tierra y de Marte no son círculos perfectos. La órbita de transferencia tiene que ser cronometrada con precisión para que la nave espacial llegue a su apoapsis orbital (punto más lejano ) cuando Marte esté en la misma posición en su órbita. La Tierra y Marte se alinean correctamente para una transferencia de Hohmann solo una vez cada 26 meses.

Imagen cortesía de: diagrama de órbita de transferencia de Hohmann

Lanzar un objeto a una órbita estable requiere acelerar el objeto a una velocidad orbital tangencial a la superficie de la Tierra. Por lo tanto, aunque lanzado verticalmente, una vez que el objeto está por encima de la atmósfera, como 100 km, necesita acelerar tangencialmente a la superficie de la Tierra. Al hacerlo, orbita la Tierra.

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Imagen cortesía de Cómo funciona la primera misión de Marte en India