Vi talar om nominell beredskapsplanering här - en expedition belägrad av att gröna män tvingas avbryta bana i MAV. MAV stiger upp i en Mars-bana och möter sedan Hermes. Mark Watney s fall (en hyperbolisk rendezvous med Hermes i Martian fly-by) är mycket mer skrämmande eftersom orbital mekanik inte ger honom ytterligare en möjlighet och kommer inte att diskuteras i detta svar.
Detta pekar på flera frågor:
Vad är lutning av Hermes 'orbitalplan? Bedömning av bredden av Ares 3 landningsplats är inte mindre än 31.380 grader (ekvatorial). Vi kan säkert anta att det inte är större än 32 grader (ge eller ta flera tiondelar på grund av icke-sfärisk tyngd och påverkan av Jupiter etc.), antingen, eftersom Hermes enda syfte är att hämta expeditionen när de kommer tillbaka en månad senare.
Vad är longituden för stigande nod av Hermes nuvarande banan? Detta är det avgörande objektet som ger oss skillnaden mellan MAVs orbitalplan och Hermes-banans planet (eftersom Mars roterar runt sin axel).
Vad är Hermes bränslereservat för att utföra en planväxlingsmanövrering? Detta ges inte i boken, men vi kan anta att de räcker för att rädda en MAV från ett kretslopp. Så här är det gjort:
- Hermes sätter på sina VASIMR-motorer, skjuter prograden (i riktning mot orbitalrörelsen) vid en specifik båg i hennes bana, som gradvis ökar apoapsis (högsta omloppspunkten);
- när Hermes är nära den nödvändiga orbitalnoden med avseende på målplanets planet (MAV), firar hon VASIMRs i normal eller antinormal inställning (efter behov) ett tag under flera banor, roterar orbitalplanet närmare målet ett;
- Efter att planet är detsamma som målet sätts VASIMRs retrograde (mot orbitalrörelsen) i en båge nära periapsen (lägsta omloppspunkten) för att cirkulera omloppet tillbaka.
Då, beroende på hur mycket drivmedel MAV har lämnat för rendezvous, utförs en rendezvous-ordning.
TL; DR Fjärrkontrollen på Hermes måste möjliggöra en abort-to-orbit i MAV med Hermes som gör "tunglyftning" av orbitalplanbyte och efterföljande rendezvousmanövrer. Problemet är att VASIMR-motorer inte är tillräckligt kraftfulla för att detta ska ske snabbt, så MAV-livsreserveringsreserverna måste vara tillräckliga för att vi säger en vecka att titta på filmer och lyssna på diskoteket (jag har inte kört det numeriska scenariot, så detta är bara en balpark uppskattning).