Hvor lang tid ville det tage at nå Jupiter på vores hurtigste bemandede raket?

Ploystock/Getty Images

Menneskelig rumflyvning har en bemærkelsesværdig kort historie. Yuri Gagarin blev det første menneske i rummet ombord på Vostok 1 i 1961, efterfulgt af AlekseyLeonovs første EVA i 1965 og den første baneændring af GusGrissom og JohnYoung ombord på Gemini 3 samme år. Apollo-missionerne, der begyndte med Apollo 8 i 1968, bragte os ud over den lave kredsløb om Jorden til Månen, og i 1969 gik Armstrong og Aldrin på dens overflade. I dag sigter NASAs Artemis-program på at returnere astronauter til Månen i 2026 og starte bemandede missioner til Mars i 2030'erne. Det næste planetariske mål efter Mars er Jupiter, selvom en bemandet flyvning ikke forventes før i 2070'erne. Hvis en sådan mission blev forsøgt, hvor lang tid ville rejsen tage, og hvilken rute ville være nødvendig?

Sådan når du Jupiter

Stocktrek Images/Getty Images

På det nærmeste ligger Jupiter over 1.500 gange længere fra Jorden end Månen, omkring 365 millioner miles væk. At rejse med den hurtigste hastighed, der nogensinde er opnået af et menneskeskabt køretøj - 24.816 mph - ville tilbagelægge den afstand på omkring 613 dage, men rumrejser er langt mere kompleks. Jorden og Jupiter er i konstant bevægelse, så en opsendelse skal times præcist, så rumfartøjet når frem, når Jupiter er på plads. Desuden kan et køretøj ikke blot køre i en lige linje; den forbliver bundet til Solens tyngdekraft og skal navigere i en bane.

Brændstofbegrænsninger komplicerer sagerne yderligere. I rummet skal hver enhed af drivmiddel, der bruges til at accelerere, senere bruges til at decelerere. Derfor søger missionsplanlæggere baner, der minimerer forbruget af drivmiddel. WalterHohmanns koncept fra 1925 om Hohmann-overførselsbanen giver den mest drivmiddeleffektive vej mellem to cirkulære baner.

Rejsetid ved hjælp af en Hohmann Transfer

PaulCampbell/Getty Images

Hohmann-overførselsbanen beregner den korteste drivmiddeleffektive bane fra Jorden til Jupiter. Overførselstiden er omtrent halvdelen af ​​summen af ​​de to planeters omløbsperioder. Med Jupiters omløbsperiode på 4.333 dage og Jordens 365 dage strækker den ensrettede rejse sig over omkring 1.174 dage – lidt over tre år.

Fordi overførslen kræver en specifik planetarisk justering, gentages et passende lanceringsvindue hver 398,88 dage (ca. 13 måneder). Returbenet ville have brug for et sammenligneligt vindue, så den samlede missionsvarighed skal tage højde for disse venteperioder.

Robotiske missioner til Jupiter

EvanEl-Amin/Shutterstock

Selvom mennesker endnu ikke har sat deres fod på Jupiter, har 11 robotmissioner – seks forbiflyvninger og fem omløbere – besøgt det jovianske system. Den hurtigste forbiflyvning, NewHorizons, nåede Jupiter på kun 405 dage. Orbiterne, såsom Galileo og Juno, brugte tyngdekraftsassistenter og længere baner, hvilket tog omkring seks år at nå frem. Robotmissioner foretrækker udvidede veje for at bevare drivmiddel til indføring i orbital, mens en bemandet mission ville have brug for en kortere og hurtigere tilgang for at reducere behovet for livsunderstøttelse.