Orbity S3 i Hermesów: Czas, przestrzeń i synchronizacja
W systemie przesiadkowym Ziemia-Mars opartym na dwustacjach (S3 i stacji marsjańskiej) oraz statkach Hermes kluczowa jest geometria orbit. Nie chodzi tylko o to, że obiekty krążą po elipsach, ale o to, kiedy, gdzie i jak mogą się spotkać z jak najmniejszym kosztem energetycznym. W tym artykule przyglądamy się realnym czasom podróży i zależnościom orbitalnym pomiędzy stacją S3, Hermesem i planetami.
Czas transferu: rozbicie na etapy
| Etap podróży | Średni czas trwania |
|---|---|
| Ziemia → Stacja S3 | ~6 godzin (GTO lub HEO) |
| Stacja S3 → Hermes | ~4 godziny (manewr przechwycenia) |
| Hermes: Ziemia → Mars | ~259 dni |
| Hermes: Mars → Ziemia | ~259 dni |
| Pełny cykl Hermesa | ~518 dni |
| Pobyt na Marsie | 30–90 dni (rotacja załóg) |
Synchronizacja: kiedy kto leci?
W idealnym systemie:
- Hermes A przylatuje na Marsa,
- Hermes B od razu odlatuje na Ziemię.
Ale w praktyce:
- obie trajektorie NIE są identyczne,
- czas lotu to 8-9 miesięcy w jedną stronę,
- orbity muszą uwzględniać względną pozycję Ziemi i Marsa,
- żadna z misji nie może „czekać” na drugą.
Dlatego stacja S3 musi być gotowa na przechwycenie Hermesa z tolerancją rzędu kilkunastu godzin.
Orbita S3: gdzie powinna być?
Nie LEO (Low Earth Orbit). Dlaczego?
- Zbyt duża różnica prędkości względem Hermesa,
- Zbyt głęboko w studni grawitacyjnej Ziemi (duże ∆v).
Zamiast tego:
- HEO - perigeum 1000 - 2000 km, apogeum 35 000 - 50 000 km
- GTO-like - orbitę łatwo osiągnąć ze startu naziemnego
- Orbita synchronizacyjna - celowo zaprojektowana do przecięć z trajektorią Hermesa
Orbity Hermesów
Hermesy nie wykonują impulsowych manewrów typu Hohmanna. Zamiast tego:
- używają napędu jonowego,
- trajektoria ma kształt spiralny,
- czas lotu może sięgnąć 9 - 11 miesięcy,
- manewr przechwycenia następuje w „strefie kontaktu”, a nie w jednym punkcie.
Wnioski
- Synchronizacja czasowa jest kluczowa - precyzja do godzin.
- Stacja S3 nie może być na LEO - wymaga HEO lub GTO.
- Trajektorie Hermesów wymagają elastyczności i pełnego zrozumienia orbitalnej mechaniki spiralnej.
