Mapa Orbital

El mapa orbital coloca los planetas del sistema solar en su posición real para cualquier fecha entre 1957 y 2060. Las posiciones se calculan con los elementos keplerianos aproximados de los planetas publicados por el JPL (NASA): son una aproximación didáctica, suficiente para ver dónde están la Tierra y Marte, cuánto tarda la luz en cruzar entre ambos y cuándo se alinean.

Cómo se calculan las trayectorias (problema de Lambert)

Dadas la fecha de lanzamiento y la de llegada de una misión, la trayectoria es la órbita alrededor del Sol que une la posición de la Tierra el día de salida con la de Marte el día de llegada. Encontrarla es el problema de Lambert: dos puntos, un tiempo de vuelo y la gravedad del Sol determinan una única órbita (por el camino corto). Aquí se resuelve con variables universales y devuelve la velocidad de salida; de ella sale el parámetro C3 (energía característica, en km²/s²), que mide cuánto esfuerzo pide el lanzamiento. Cuanto menor es el C3, más barata es la misión.

Ventanas de lanzamiento a Marte

Tierra y Marte se encuentran en la posición favorable para viajar de uno a otro aproximadamente cada 26 meses (780 días), poco antes de cada oposición, cuando la Tierra adelanta a Marte. Esas son las ventanas de lanzamiento. La tabla recoge, para cada ventana de 1957 a 2060, cuándo se abre y se cierra (los días en que salir cuesta poco más de energía que en el mejor momento: como mucho un 30 % o 3 km²/s²), la fecha de salida de mínima energía que calcula el mapa, la llegada correspondiente, la duración del viaje, el C3 y la oposición más cercana. Los valores son orientativos, no una planificación de misión.

Retardo de la señal

Las señales de radio viajan a la velocidad de la luz (299.792 km/s). Como la distancia Tierra-Marte varía de unos 55 millones de km (en las oposiciones más favorables) a unos 400 millones, el retardo de ida va de unos 3 a unos 22 minutos. Cuando Marte está al otro lado del Sol (conjunción solar) las comunicaciones se interrumpen durante un tiempo.