¿Cómo calculan los científicos el tiempo correcto para lanzar la misión a Marte para que el tiempo de viaje del satélite sea menor? ¿Cómo están sincronizando la velocidad del satélite con respecto a la tierra y marte? Consulte este enlace para obtener más información: Animación del lanzamiento de MOM y Maven
En primer lugar, las trayectorias de las misiones interplanetarias no están diseñadas para minimizar el TIEMPO DE VIAJE sino para minimizar el COSTE, que está directamente relacionado con el combustible necesario para trasladar la sonda entre la Tierra y otro planeta. Uno puede encontrar fácilmente una solución sobre qué tan rápido y en qué dirección debe viajar la sonda, y cuánto tiempo y energía se gastará después de la salida de la órbita cercana a la Tierra resolviendo las ecuaciones de fuerza gravitacional. Pero eso no es suficiente para lanzar una sonda real. Los científicos han construido modelos cinéticos precisos y bases de datos de los movimientos de los objetos del sistema solar, como DE405, por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Algunos de ellos incluso tienen en cuenta las perturbaciones de todos los planetas principales del sistema solar. Los ingenieros también deben construir modelos para la sonda en sí. Por ejemplo, cuánta aceleración obtendrá la nave espacial cuando encienda el refuerzo y cómo la presión de la radiación solar cambia el ángulo de actitud durante el viaje. Además, cada sonda lleva al menos un sistema giroscópico. Los telescopios de guía óptica también se utilizan ampliamente para calcular el ángulo de actitud. La velocidad de la sonda se puede calcular mediante el desplazamiento Doppler de la radiofrecuencia.
Para obtener más detalles, consulte el libro Manual de diseño de misiones interplanetarias
Hay un modelo extremadamente preciso del sistema solar y las posiciones de los planetas, etc. Entonces, básicamente tienes que establecer las ecuaciones de Newton para Marte, la sonda, la Tierra, etc., tienes una ecuación que modela la trayectoria de Marte y tienes ecuaciones para tu sonda, así que obtienes algunas x e y que eventualmente tendrán que coincidir si quieres llegar a Marte. A partir de ahí, puede calcular los valores para las condiciones iniciales de la sonda, como la velocidad y la dirección, que satisfarán sus ecuaciones.