Ploystock/Getty Images
Mänsklig rymdfärd har en anmärkningsvärt kort historia. Yuri Gagarin blev den första människan i rymden ombord på Vostok 1 1961, följt av AlekseyLeonovs första EVA 1965 och den första omloppsbanan av GusGrissom och JohnYoung ombord på Gemini 3 samma år. Apollo-uppdragen, som började med Apollo 8 1968, förde oss bortom låg omloppsbana runt jorden till månen, och 1969 gick Armstrong och Aldrin på dess yta. Idag siktar NASA:s Artemis-program på att återvända astronauter till månen år 2026 och starta besättningsuppdrag till Mars på 2030-talet. Nästa planetariska mål efter Mars är Jupiter, även om en bemannad flygning inte förväntas förrän på 2070-talet. Om ett sådant uppdrag skulle göras, hur lång tid skulle resan ta och vilken rutt skulle krävas?
Stocktrek Images/Getty Images
Som närmast ligger Jupiter över 1 500 gånger längre från jorden än månen, ungefär 365 miljoner miles bort. Att resa med den högsta hastighet som någonsin uppnåtts av ett människotillverkat fordon - 24 816 mph - skulle täcka det avståndet på cirka 613 dagar, men rymdresor är mycket mer komplext. Jorden och Jupiter är i ständig rörelse, så en uppskjutning måste tidsinställas exakt så att rymdfarkosten anländer när Jupiter är på plats. Dessutom kan ett fordon inte bara färdas i en rak linje; den förblir bunden till solens gravitation och måste navigera en omloppsbana.
Bränslebegränsningar komplicerar saken ytterligare. I rymden måste varje enhet drivmedel som används för att accelerera senare användas för att bromsa. Därför söker uppdragsplanerare banor som minimerar förbrukningen av drivmedel. WalterHohmanns koncept från 1925 med Hohmann-överföringsbanan ger den mest drivmedelseffektiva vägen mellan två cirkulära banor.
PaulCampbell/Getty Images
Hohmann-överföringsbanan beräknar den kortaste drivmedelseffektiva banan från jorden till Jupiter. Överföringstiden är ungefär hälften av summan av omloppsperioderna för de två planeterna. Med Jupiters omloppstid på 4 333 dagar och jordens 365 dagar sträcker sig enkelresan över cirka 1 174 dagar – drygt tre år.
Eftersom överföringen kräver en specifik planetarisk inriktning, återkommer ett lämpligt startfönster var 398,88:e dag (ungefär 13 månader). Retursträckan skulle behöva ett jämförbart fönster, så den totala uppdragslängden måste ta hänsyn till dessa vänteperioder.
EvanEl‑Amin/Shutterstock
Även om människor ännu inte har satt sin fot på Jupiter, har 11 robotuppdrag – sex förbiflygningar och fem kretslopp – besökt det jovianska systemet. Den snabbaste förbiflygningen, NewHorizons, nådde Jupiter på bara 405 dagar. Orbitarna, som Galileo och Juno, använde gravitationshjälp och längre banor, vilket tog ungefär sex år att komma fram. Robotuppdrag gynnar utökade vägar för att spara drivmedel för införande i omloppsbana, medan ett bemannat uppdrag skulle behöva en kortare, snabbare strategi för att minska livsuppehållande krav.
