Путешествие на Марс — это сложная инженерная и астрономическая задача, требующая точных расчётов. Время полёта туда и обратно практически одинаково, и этому есть несколько важных причин.
Земля и Марс движутся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца с разными скоростями. Оптимальные окна запуска возникают каждые 26 месяцев, когда планеты находятся в наиболее выгодном взаимном положении — это называется противостоянием.
Для экономии топлива космические аппараты используют траекторию Гомана-Ветчинкина — эллиптическую орбиту перехода между двумя круговыми орбитами (Земли и Марса). Эта траектория требует минимальных энергозатрат, но занимает около 7-9 месяцев в одну сторону.
Возвращение с Марса возможно только при следующем благоприятном расположении планет, которое наступает через:
Таким образом, общее время миссии составляет около 2,5-3 лет, из которых примерно половина уходит на перелёты.
Для возвращения на Землю необходимо:
Эти манёвры требуют столько же энергии, сколько и полёт к Марсу, поэтому время перелёта обратно аналогично.
Длительное пребывание в невесомости вызывает:
Поэтому сокращение времени полёта — приоритетная задача, но физические законы пока не позволяют значительно ускорить процесс.
Теоретически возможны более быстрые траектории, но они требуют:
Таким образом, равная продолжительность полётов туда и обратно обусловлена фундаментальными законами физики и современными технологическими ограничениями.