Combien d'années pour voler vers Mars. Combien de temps pour voler vers Mars, un tel vol est-il possible

Mars a toujours attiré l'attention des scientifiques, des écrivains de science-fiction et des gens ordinaires. La proximité de la Terre de cette planète lui permet d'être considérée comme la cible la plus proche dans les futurs voyages interplanétaires.

Combien d'heures, de jours, de mois une personne vole-t-elle vers Mars ?

Imaginons que nous partons en vol vers Mars, en chronométrant le départ de sorte que nous devions surmonter la distance minimale. Dans ce cas, un véhicule volant à la même vitesse que le Saturn-V atteindra sa destination dans environ 870 heures ou 36 jours terrestres.

Et maintenant imaginez que nous ne l'aimions pas sur Mars et que nous voulions rentrer chez nous, alors il vaut mieux que nous revenions le plus tôt possible. Avec chaque mois, la période pour le voyage de retour augmentera. En 2027, sur le chemin du retour vers la Terre, il nous faudra déjà 258 jours (8,6 mois). Bien qu'il soit possible d'attendre jusqu'en 2035 et de refaire le trajet court en 36 journées.

Combien voler à la vitesse de la lumière ?

La lumière de Mars atteint la Terre à l'intérieur 3 minutes lorsque les planètes sont les plus proches les unes des autres. C'est le temps qu'il faudrait à un humain pour atteindre cette planète dans un vaisseau spatial se déplaçant à la vitesse de la lumière.

Pourquoi le temps qu'il faut pour voler vers Mars change-t-il constamment ?

Le premier vaisseau spatial à voler vers Mars fut Mariner 4 en 1964. Il l'a fait en 228 jours. Après cela, plusieurs autres navires ont été lancés, et à chaque fois le temps de vol différait les uns des autres vers le haut ou vers le bas. Si nous tenons compte du fait que la vitesse d'un vaisseau spatial moderne est de 20 000 km / h, nous pouvons alors calculer que le vol prendra 115 jours. Mais on ne sait pas pourquoi, dans la pratique, tous les navires envoyés là-bas deviennent beaucoup plus longs.

Plus récemment, le vol d'une sonde de recherche a duré plus de 8 mois. Avec le développement actuel de la technologie, un voyage sur Mars peut prendre de 150 à 300 jours.

Cette variation est due à l'influence d'un certain nombre de facteurs sur le temps de parcours de l'itinéraire :

• vitesse de démarrage ;
• les positions des planètes les unes par rapport aux autres ;
• la trajectoire de vol prévue ;
• quantité de carburant.

Tout explique le mouvement des planètes dans leur orbite autour du Soleil. Il est donc impossible de faire un lancement direct de fusée. Après tout, au moment où il atteindra Mars, il aura déjà le temps de se déplacer loin sur son orbite. Par conséquent, afin de calculer avec précision le temps qu'il faut pour voler, il est nécessaire de calculer à l'avance. Autrement dit, théoriquement, il est nécessaire de calculer l'endroit où Mars se déplacera pendant le vol de la fusée, et c'est là qu'elle devrait être envoyée.

Le deuxième problème très important est la quantité de carburant consommée. Aujourd'hui, c'est lui qui est une priorité pour les ingénieurs spatiaux. Les navires d'aujourd'hui sont lancés le long d'une trajectoire qui maximise l'économie de carburant.

Combien de kilomètres jusqu'à Mars ?

Mars est la quatrième planète à partir du soleil et la deuxième par rapport à l'orbite terrestre. Étant donné que le Soleil détient toutes les planètes sur des orbites différentes, la distance entre Mars et la Terre change constamment. Lorsque la photo a été prise pour la première fois avec le télescope Hubble, cette distance était de 55 millions de km. A cette distance, les planètes sont une fois par an, c'est à cette période que des stations de reconnaissance y sont envoyées. Les scientifiques ont calculé que si Mars se trouve à un certain point de l'orbite, appelé Périhélie, et la Terre à Aphélie, la distance qui les sépare sera de 54,6 millions de km. Cependant, l'humanité n'a pas encore observé un tel arrangement de planètes.

Combien de temps faut-il à un homme pour voler vers Mars ?

De nombreux spécialistes de divers pays travaillent aujourd'hui à cette tâche. Pour le résoudre, un tout nouveau type de carburant sera nécessaire. Et d'ailleurs, il faut faire quelque chose avec la susceptibilité humaine aux différents types de rayonnement cosmique. Il s'accumule dans presque toutes les parties de son corps et n'est excrété qu'à la fin de sa vie. Si le corps de l'astronaute n'est pas protégé des radiations, il ne pourra pas survivre dans l'espace même pendant deux heures.

Par conséquent, il est si important de résoudre le problème de savoir combien voler sur une fusée. Au fur et à mesure que le temps diminue, le risque de rayonnement cosmique sera minimisé et moins de fournitures seront nécessaires pour que les astronautes vivent.

Pour rentrer chez eux depuis Mars, les astronautes devront attendre la prochaine confrontation. Et cela prend pas mal de temps. Selon les dernières estimations, elle peut atteindre jusqu'à 16 mois. Dans le même temps, il convient de tenir compte du fait qu'après la confrontation, la Terre avancera rapidement, car elle a une vitesse orbitale plus élevée. Ainsi, au bout de trois mois, les planètes sont si éloignées les unes des autres que les astronautes ne pourront plus revenir sur terre.

Les scientifiques ont calculé que pour permettre de voler de la Terre à Mars, les engins spatiaux doivent développer une vitesse de 18 km / s. Et pour réduire le coût de la mission, envoyez des engins spatiaux interplanétaires depuis la Lune. Par conséquent, pour un temps de vol réussi, il est important de calculer le temps de la distance optimale de la Lune à Mars.

En attendant, avec le niveau actuel de développement de la science spatiale, une telle expédition vers Mars peut prendre environ deux ans. Ainsi, les vols vers cette planète mystérieuse restent une question d'avenir. Il nous reste à croire et à attendre que de nouvelles technologies apparaissent à la disposition de l'homme, qui permettront de construire des vaisseaux martiens ultra-rapides utilisant un carburant super-économique.

Chaque personne tourne de temps en temps son regard vers le ciel étoilé. Certaines personnes peuvent se trouver une petite étoile rougeâtre - Mars. Cette planète étonnante a longtemps été très attrayante pour les meilleurs esprits de l'humanité. Si proche et si loin. Mars est un voisin de la Terre, seule Vénus est plus proche, les conditions sur lesquelles découragent tout désir de le visiter dans un avenir proche.

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Mars est différent. Bien sûr, nous savons tous que sur cette planète, vous ne pourrez pas vous détendre confortablement en vacances, mais vous pouvez y survivre en utilisant les technologies déjà disponibles pour les gens. Mais est-ce vraiment si facile à faire ? Quels obstacles doivent être surmontés pour que l'humanité réalise ce rêve ambitieux ? Voler ou ne pas voler ?

Combien de temps faut-il pour voler vers Mars dans le temps

Un facteur important dans la préparation d'un vol vers Mars est le calcul du temps nécessaire pour parcourir la distance entre les corps célestes. Connaissant la vitesse du vaisseau spatial et la distance de la Terre à Mars, il est facile de calculer le temps nécessaire pour terminer l'expédition, n'est-ce pas ? Non pas comme ça.

Le fait est que chaque planète tourne sur son orbite autour du soleil et que la distance entre elles change constamment, l'approche la plus proche des planètes (appelée opposition en astronomie), lorsqu'elles sont à une distance de "seulement" 55 millions de km l'une de l'autre autre, n'arrive que tous les deux ans. À tout autre moment, la distance entre les corps célestes est plus grande, culminant à 401 millions de km (lorsque les planètes sont de part et d'autre du soleil).

Du cours de physique, on sait qu'il est impossible de vaincre la vitesse de la lumière (environ 300 000 km / s). Ainsi, théoriquement, l'humanité pourra un jour inventer un moyen de se déplacer dans l'espace, à proximité de la barrière lumineuse. La lumière (ondes radio) voyage de la Terre à Mars en un peu plus de 3 minutes si les planètes sont en opposition, et en 22,37 minutes si les corps célestes sont le plus éloignés possible.

Un engin spatial se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière pourrait franchir ces distances en un temps proche des valeurs annoncées (sans tenir compte des temps d'accélération et de décélération avec des surcharges qui ne sont pas mortelles pour l'homme). De plus, selon la théorie de la relativité d'Einstein, pour les astronautes se déplaçant à de telles vitesses, le temps ralentit. Donc pour les voyageurs, une telle mission serait un jeu d'enfant..

Mais on ne sait toujours pas en théorie s'il est en principe possible de créer de tels véhicules à grande vitesse, nous allons donc considérer la situation en fonction de ce que l'humanité a maintenant et est capable de créer dans un avenir proche.

Il est logique de choisir pour le voyage dans l'espace le moment où les planètes sont aussi proches que possible les unes des autres. Mais tout n'est pas simple ici non plus. Si notre vaisseau se précipite au point où se trouve Mars au moment du lancement, il le manquera, car la planète aura le temps de parcourir une distance considérable pendant l'expédition. Cela signifie qu'il est nécessaire de calculer la trajectoire à l'avance afin de rencontrer la planète au point calculé. Les forces attractives doivent également être prises en compte., capable de modifier les trajectoires des corps spatiaux.

Tous ces calculs sont faits depuis longtemps et des sondes et stations spatiales ont été envoyées avec succès sur Mars. Voici quelques-unes des missions réussies vers Mars par des engins spatiaux :

• Mariner 4. Lancé en 1964, temps de trajet 228 jours.
• Mariner 6. 1967 - 156 jours.
• Mariner 7. 1969 - 131 jours.
• Mariner 9. 1971 - 156 jours.
• Viking 1. 1976 - 335 jours.
• Viking 2. 1976 - 365 jours.

Pourquoi le temps de vol est-il si différent, si la vitesse moyenne du vaisseau spatial était à peu près la même - un peu plus de 20 000 km / h, est-il possible de voler plus rapidement vers la planète "rouge"? Il s'agit de la distance changeante entre les corps célestes et de la nécessité de construire une trajectoire de vol, en tenant compte du mouvement des planètes sur leurs orbites. Et il est également important non seulement distance entre Mars et la Terre, mais aussi l'approvisionnement en carburant nécessaire aux manœuvres et à l'atterrissage en douceur à la surface de la planète, car il est impossible d'emporter une quantité arbitrairement importante de carburant dans un volume limité d'un navire.

À l'heure actuelle, des navires plus rapides ont également été créés, par exemple New Horizons, qui est capable de se déplacer à une vitesse de 58 000 km / h et peut théoriquement atteindre Mars en 39 jours pendant la période de distance minimale entre les planètes et en 289 jours - le maximum.

La planification de missions spatiales avec participation humaine bat son plein tant dans notre pays qu'à l'étranger. Et cette tâche est beaucoup plus difficile que d'envoyer un vaisseau spatial inhabité avec un aller simple. On estime que le temps minimum pour une expédition aller-retour est d'environ 500 jours. Un intervalle de temps aussi long est dû au fait que pour revenir sur Terre, il faudra attendre une deuxième confrontation.

Après le lancement du vaisseau spatial notre planète commencera à avancer rapidement, car la vitesse orbitale de la Terre est beaucoup plus élevée. Donc, dans trois mois (et il faut plus de temps pour voler vers Mars), les planètes se disperseront tellement que le retour ne sera plus possible jusqu'à la prochaine confrontation.

Il est calculé que pour une mission réussie en un cycle, la vitesse minimale du navire doit être de 18 km / s (64800 km / h), ce qui n'est pas encore réalisable. À l'emplacement d'une personne, il semblait y avoir une fusée Saturn V atteignant presque cet indicateur (capable d'accélérer à 64 500 km / h), mais il n'est pas clair s'il s'agissait d'un canular ou si la technologie pour sa production était perdue.

Cependant, le progrès technologique ne s'arrête pas, de nouveaux moteurs sont développés qui fonctionnent sur d'autres principes physiques, et tôt ou tard l'humanité aura un transport spatial avec les caractéristiques nécessaires, mais que la mission du vol vers Mars avec la participation humain a réussi, il reste encore de nombreux problèmes à résoudre.

Comme vous pouvez le voir, les conditions sur la planète sont difficiles, mais c'est jusqu'à présent le seul corps céleste connu où une personne peut survivre en utilisant certains équipements de protection, car il ne s'agit pas de plus de 460 ° C, comme sur Vénus.

Quelles tâches doivent être résolues pour un vol vers Mars man

La psyché fera-t-elle face

En 2007-2011 dans une expérience a été faite pour simuler un vol vers Mars. Un groupe de personnes devait être dans un espace confiné pendant 520 jours. Bien qu'aux termes de l'expérience, tout participant pouvait refuser l'étude et quitter les lieux à tout moment, certains volontaires se sont révélés atteints de troubles mentaux. Et que se passera-t-il en vol réel ?

Est-ce que le corps

L'humanité a l'expérience d'être en apesanteur pendant six mois, mais même en tenant compte d'un effort physique constant, le processus d'adaptation après son retour sur Terre est très difficile et long, car les muscles et les os ont le temps de s'atrophier sans l'action de la gravité. . Bien sûr, chaque terrien se sentirait comme un surhomme sous la gravité de Mars (1/3 de celle de la Terre), là où une personne pesant 100 kg ne pèserait que 39 kg. Mais nous devons encore voler vers Mars, comme nous l'avons découvert, cela prendra 6 à 7 mois dans un espace exigu et clos, dépourvu de toutes commodités. Et retour sur Terre, pour affronter tous les "charmes" de l'adaptation inverse.

Radiation

Peut-être le plus gros problème sur le chemin de l'homme vers d'autres planètes. Et pendant le vol et sur Mars lui-même, dépourvu de champ magnétique, une personne sera exposée au rayonnement cosmique. Le gainage de protection pourra-t-il y faire face ? vaisseau spatial, est-il possible de se protéger des radiations dans des combinaisons spatiales modernes ?

L'homme s'est formé sur Terre, personne ne sait ce qui l'attend en cas de long séjour dans les conditions de Mars, inhabituelles pour le corps. Pour l'instant, plus de questions que de réponses :

Combien de ces questions et d'autres attendent encore une réponse.? Mais à tout moment, l'homme a défié la nature, et maintenant il existe des programmes pour se préparer à un vol vers Mars, des groupes sont recrutés pour sélectionner des volontaires enthousiastes qui sont prêts à se risquer pour réaliser le rêve le plus cher de l'humanité - voyager aux étoiles.

Pourquoi Mars présente un tel intérêt, et en quoi cette planète du système solaire est si différente des autres, que des milliers de personnes sont prêtes à passer plusieurs années de leur vie sur la route qui y mène, et peut-être toute leur vie à y rester.

Mars est la planète la plus brillante après la Lune, bien qu'elle soit la septième plus grande planète du système solaire. Le temps nécessaire aux rayons solaires réfléchis par la surface de Mars pour atteindre la Terre varie de 3 à 22 minutes, selon l'emplacement des planètes.

Son ampleur apparente est à son maximum lors de l'opposition. Mars est la deuxième planète la plus proche de la Terre après Vénus.

Il est théoriquement calculé que la planète rouge est à 115 jours. En pratique, un vol aller simple prend 130 à 300 jours.

Distance entre la Terre et Mars

Cependant, pour savoir combien de temps il faut pour voler vers Mars, vous devez connaître la distance exacte entre celle-ci et la Terre.

Les deux planètes se déplacent sur leur orbite autour du Soleil, chacune avec sa propre vitesse orbitale. C'est pourquoi il est impossible de répondre sans équivoque à la question de savoir combien de kilomètres séparent la Terre de Mars. Après tout, cette valeur n'est pas constante et change toutes les secondes. La distance moyenne entre eux est d'environ 225 millions de kilomètres.

La distance minimale entre la Terre et Mars devient lorsque la Terre se trouve entre le Soleil et Mars, et est d'environ 56 millions de km.

Au moment où le Soleil est situé entre la Terre et Mars, la distance entre les planètes atteint un maximum, augmentant de 7 fois.

Comment connaître le temps de vol de la Terre à Mars

Les facteurs qui influencent la durée du trajet sont :

• distance entre les planètes
• vitesse de l'engin spatial.

Pour mesurer la durée d'un vol, les calculs sont beaucoup plus compliqués qu'une mesure de distance linéaire, car la trajectoire de vol dépendra de corps se déplaçant constamment sur deux orbites différentes. Pour le déterminer, vous devez calculer l'emplacement exact de chacune des planètes à un certain moment, les calculs sont effectués à l'avance.

La distance entre les planètes diminue tous les 26 mois pendant l'opposition. Une fois tous les 15 à 17 ans, il arrive un moment où une personne est la plus rapide à voler vers Mars. Pendant 1 à 2 semaines, la distance entre Mars et la Terre atteint une valeur minimale. Cette période est généralement utilisée pour les vols de recherche, qui varient de 130 à 300 jours.

Qu'est-ce que la Terre et Mars ont en commun et en quoi diffèrent-ils

Le diamètre de Mars est 2 fois inférieur au diamètre de la Terre et sa masse est 10 fois inférieure. La superficie de Mars est égale à la superficie de la terre terrestre.

Les climats des hémisphères nord et sud sont très différents. La température sur Mars varie de -150 à +20. Il y a un volcan éteint sur Mars, une activité de geyser est périodiquement observée.

L'un des dangers de Mars est considéré comme de puissantes tempêtes de poussière, qui peuvent également être une source de fortes radiations.

Bien qu'il n'y ait pas d'eau liquide sur la planète, de la neige a été enregistrée, qui s'évapore avant d'atteindre la surface. Il y a des réserves d'eau sous forme de glaciers.

La journée martienne dure 24 heures et 40 minutes, ce qui permet d'y faire pousser des plantes. Le cycle de l'année est de 687 jours terrestres ou 669 jours martiens. Le printemps et l'été sur Mars durent plus de la moitié de l'année.

La pression atmosphérique est d'un peu plus de 6 mbar, soit 160 fois moins que la terre. L'atmosphère elle-même est raréfiée et constituée à 95 % de dioxyde de carbone. L'absence de magnétosphère, couplée au rayonnement cosmique, se traduit par un fort rayonnement à la surface de Mars, 100 fois plus fort que sur Terre.

> > > Combien voler vers Mars

Trouver, combien de temps faut-il pour voler vers mars: description de la rotation en orbite, distance de la Terre, historique des lancements d'engins spatiaux, recherches, nouvelles méthodes avec photos.

La planète rouge peut être facilement trouvée sans l'utilisation d'instruments. Dans l'oculaire d'un télescope, il ressemble à une étoile rouge. Avec une pause de deux ans, Mars et la Terre sont aussi proches que possible. A cette époque, la distance Terre-Mars est de 55 000 000 km. C'est ce moment que les scientifiques utilisent pour envoyer un vaisseau spatial sur Mars. Mais la question se pose : combien de temps faut-il voler pour mars?

En tenant compte de l'alignement, de la vitesse de lancement et de l'itinéraire, un vol vers Mars prend de 150 à 300 jours. La quantité de carburant consommée affecte également: plus il y en a, plus la vitesse est élevée.

Combien de missions ont volé vers Mars

Mariner 4 a atterri sur Mars pour la première fois en 1964. Il lui a fallu 228 jours pour voler vers Mars. Puis Mariner 6 est parti, mais il a déjà passé 156 jours, et le voyage de Mariner 7 a pris 131 jours au total.

Le vaisseau spatial suivant a mis 167 jours pour atteindre Mars et est devenu le premier orbiteur sur la planète rouge.

Liste des autres engins spatiaux qui ont atteint Mars. Il indique également le nombre de jours qu'il leur a fallu pour se rendre sur Mars :

• Viking 1 (1976) - 335 jours.
• Viking 2 (1976) - 360 jours.
• MRO (2006) - 210 jours.
• Phénix (2008) - 295 jours.
• Curiosité (2012) - 253 jours.

Pourquoi faut-il si longtemps pour voler vers Mars

Quel est le temps minimum pour voler vers mars? Avec une telle distance et une vitesse de déplacement de 20 000 km/h, les calculs montrent une durée de 115 jours. Mais le fait est qu'en pratique ce nombre augmente, car les planètes font des révolutions autour du Soleil. Il est impossible d'envoyer un vaisseau spatial là où se trouve actuellement Mars, car au moment de l'arrivée, la planète changera déjà de position. Par conséquent, vous devez vous concentrer sur le futur emplacement.

Un point important est l'approvisionnement en carburant. S'il était infini, le temps de vol pourrait être considérablement réduit. Mais nous n'avons pas de telles ressources.

Consommation minimale de carburant pour un vol vers Mars

Pour économiser sur les missions, certains véhicules essaient d'utiliser le minimum de carburant. Pour ce faire, utilisez l'orbite proposée par Walter Hohmann en 1925.

Au lieu de vous diriger vers la planète, vous faites en sorte que la trajectoire orbitale du vaisseau surpasse celle de la Terre autour de l'étoile. En conséquence, nous atteindrons le point où Mars sera établi.

Autres moyens de voler vers Mars

Maintenant, nous devons attendre pour envoyer les navires. Mais lorsqu'un homme apparaît sur Mars, tout retard entraînera un désastre. L'espace extra-atmosphérique est un endroit dangereux. Des problèmes particuliers proviennent du rayonnement cosmique de fond, qui peut créer des tempêtes solaires à grande échelle pendant plusieurs heures. Il est donc important de réduire le temps de déplacement.

Lancements nucléaires

Les missiles nucléaires fonctionnent sur le principe du chauffage du fluide de travail dans un réacteur nucléaire. Ensuite, il explose dans la tuyère à grande vitesse pour former une poussée. Un tel carburant accumule une énorme réserve d'énergie, vous pouvez donc développer une vitesse élevée et réduire le voyage à 7 mois.

Fusées magnéto-plasma

Il s'agit d'une technologie d'impulsion spécifique variable. Voici un moteur EM qui utilise des ondes radio pour ioniser et chauffer le propulseur. Dans ce cas, un plasma se forme, qui est expulsé à forte accélération. Cela se traduirait par un vol de 5 mois.

antimatière

Le concept de fusées à antimatière est en cours de développement. C'est le combustible le plus dense. Lorsque des particules de matière rencontrent de la matière, elles se transforment en énergie pure. Avec 10 milligrammes de ce carburant, vous pouvez vous rendre sur la planète rouge en 45 jours. Certes, la création coûtera 250 millions de dollars.

Missions futures

On ne sait pas encore sur quoi vont se concentrer les scientifiques pour les lancements dans les années 2030. Peut-être ne se concentreront-ils pas sur la vitesse, mais sur la sécurité. Mais les découvertes spatiales se produisent soudainement, nous avons donc une chance de trouver des alternatives.

Le premier qui n'a pas réfléchi au temps qu'il faudrait à une personne pour voler vers Mars, mais qui a effectué une analyse technique de cette possibilité, en 1948, était un scientifique, l'un des fondateurs de la science moderne des fusées. Après lui, l'idée d'un tel vol a été envisagée aussi bien par les premières puissances spatiales que par des entreprises privées.

Combien de kilomètres pour voler vers Mars depuis la Terre

Mars est la quatrième planète à partir du Soleil et la plus proche de la Terre, après Vénus. La mission vers Vénus est difficile en raison de ses conditions climatiques :

• énorme pression atmosphérique;
• pluie acide;
• Chauffer.

Nous n'avons aucune chance là-bas !

Les conditions climatiques de Mars sont les plus propices à la visite. La distance entre les planètes est microscopique selon les normes cosmiques. Mais une personne devra voler beaucoup vers Mars, des dizaines voire des centaines de millions de kilomètres.

L'essence du nombre de kilomètres à parcourir depuis la Terre dépend en grande partie de la trajectoire spécifique - l'itinéraire du chemin. Il prend généralement la forme d'un "grand arc" qui relie élégamment l'heure de lancement sur Terre à la destination. Ces arcs sont plusieurs fois plus longs que la distance rectiligne entre deux objets célestes à un instant donné.

Posons-nous une question : - Combien de temps faut-il pour voler vers Mars ?

Supposons que pour nos calculs, nous utilisons un itinéraire simple en ligne droite, où la distance est minimale.

Basé sur le fait que les planètes du système solaire tournent autour du Soleil, chacune sur sa propre orbite elliptique, avec sa propre vitesse unique, et la distance entre deux objets planétaires changera constamment. Les scientifiques ont réussi à déterminer la distance, combien de kilomètres parcourir le long d'une trajectoire linéaire de la Terre à Mars:

• La distance maximale sera de 401 330 000 km.
• La longueur moyenne du trajet est de 227 943 000 km.
• Le minimum que nous devrons franchir n'est que de 54 556 000 km.

Les planètes atteignent cette distance minimale les unes des autres environ tous les deux ans. Et c'est le moment idéal pour lancer des missions.

Où Mars devrait-il être lors du lancement ?

Voler vers votre destination en ligne droite ne fonctionnera pas. Plus tôt, il a été dit que les planètes se déplacent constamment. Dans ce cas, le vaisseau spatial ne rencontrera tout simplement pas la planète rouge sur son chemin, et il faudra en théorie la rattraper. En pratique, c'est impossible, nous n'avons pas encore de telles technologies pour poursuivre un objet planétaire.

Par conséquent, pour le vol, vous devez choisir un lancement lorsque l'arrivée en orbite coïncide avec l'arrivée de Mars elle-même au même endroit, ou venir plus tôt et lui permettre de nous rattraper.

Concrètement, cela signifie que vous ne pouvez commencer votre voyage que lorsque les planètes sont dans la bonne position. Cette fenêtre de lancement s'ouvre tous les 26 mois. À l'heure actuelle, le vaisseau spatial peut utiliser ce qui est considéré comme la trajectoire de vol la plus économe en énergie connue sous le nom de trajectoire de Gohmann, mais nous en reparlerons plus tard.

Mécanique orbitale ou combien de kilomètres vous devez surmonter

Étant donné que les orbites elliptiques de la Terre et de Mars sont à des distances différentes du Soleil et que les planètes se déplacent le long d'elles à des vitesses différentes, la distance entre elles varie considérablement. Comme indiqué précédemment, environ tous les deux ans et deux mois, les planètes atteignent leur point le plus proche l'une de l'autre. Ce point est appelé " ", lorsque Mars peut être à la distance minimale de la Terre, de 55,68 à 101,39 millions de kilomètres, selon l'année.

Treize mois après l'affrontement, il atteint la conjonction. Ce qui signifie que les planètes rouges et bleues sont sur les côtés opposés du soleil et aussi éloignées que possible. Évidemment, si on veut arriver plus vite à destination, mieux vaut prévoir un départ au point d'affrontement. Mais tout n'est pas si simple !

Un voyage rapide serait possible si le vaisseau interplanétaire suivait une trajectoire rectiligne. Malheureusement, le voyage dans l'espace est beaucoup plus compliqué qu'une ligne droite. La mécanique orbitale de chacune des planètes est unique. Tous les corps planétaires du système solaire sont en mouvement constant, ce qui rend les voyages vraiment difficiles.

Combien de kilomètres faut-il pour parcourir Mars depuis la Terre ? Essayons de comprendre. Si vous pensez toujours que la meilleure façon d'atteindre la cible est d'attendre que les deux planètes soient les plus proches l'une de l'autre, pointez le missile vers la cible et survolez-la. Vous savez, cela ne fonctionnera pas pour plusieurs raisons :

• Tout d'abord, la gravité terrestre pliera la trajectoire de tout véhicule lancé. Pour éliminer ce facteur, supposons que la fusée soit placée sur une orbite éloignée autour de la Terre, où la gravité est faible et le mouvement orbital est lent, ce qui nous permet d'ignorer les deux faits. Même alors, cette fusée est toujours en orbite autour du Soleil avec la Terre et se déplace à une vitesse d'environ 30 km / s. Ainsi, si la fusée continue de voler vers sa cible prévue, elle maintiendra la vitesse de la Terre et commencera sa rotation autour du Soleil tout en se déplaçant vers le point de contrôle de vol.
• Deuxièmement, si nous décollons lorsque Mars est au plus près de la Terre, alors que le vaisseau spatial se dirige vers la cible, la planète repartira sur sa trajectoire orbitale bien avant que le vaisseau ne franchisse la distance.
• Troisièmement, tout le système était dominé par la gravité du Soleil. Tous les objets se déplacent le long d'orbites ou de trajectoires qui, selon les lois de Kepler, font partie de sections coniques, dans ce cas, des ellipses. En général, ils sont courbés.

Aller au but chéri lors de la confrontation, en effet, la distance la plus proche sera beaucoup plus importante. Pour le surmonter, vous devez utiliser une grande quantité de carburant. Malheureusement, nous sommes techniquement incapables d'augmenter le volume des réservoirs. Par conséquent, pour voler vers Mars, les astrophysiciens accélèrent le vaisseau, puis il vole par inertie, incapable de résister à la gravité des corps célestes, ce qui augmente considérablement la distance car l'appareil vole dans un grand arc. Une telle route représente un demi-segment de l'orbite héliocentrique autour du Soleil entre Mars et la Terre.

Rappel : une orbite héliocentrique est une trajectoire elliptique d'un astre autour du Soleil.

Calculons, la longueur de la moitié de l'orbite terrestre est de 3,14 UA. Mars a 4,77 UA Nous avons besoin d'une orbite moyenne entre les planètes, la moitié de sa longueur est de 3,95 UA. multiplier par une distance de 1 AU et ronde.

Rappel : une unité astronomique (1 UA) est égale à 149597868 km.

Il s'avère que la distance approximative à parcourir sera d'environ 600 millions de kilomètres. Pour un calcul plus précis du nombre de kilomètres à parcourir, des algorithmes plus complexes sont utilisés.

Combien de temps faut-il pour voler vers Mars

La question de savoir combien de temps il faut pour voler vers Mars ne peut pas être résolue sans ambiguïté.
Le temps de vol dépend de plusieurs facteurs :

1. vitesse de l'appareil ;
2. chemin d'accès ;
3. positions relatives des planètes ;
4. la quantité de fret à bord (charge utile);
5. quantité de carburant.

Si nous prenons les deux premiers facteurs comme base, nous pouvons théoriquement calculer le temps qu'il faut pour voler vers Mars depuis la Terre dans le temps. Pour que l'appareil parte en voyage dans l'espace, il doit décoller de la Terre et vaincre sa gravité.

Faits scientifiques: Pour se mettre en orbite terrestre basse, la vitesse d'une fusée doit être d'au moins 7,9 km / s (29 000 km / h). Pour envoyer un navire en voyage interplanétaire, il faut un peu plus de 11,2 km/s (40 000 km/h).

En moyenne, les voyageurs effectuent un vol interplanétaire à une vitesse d'environ 20 km/s. Mais il y a aussi des champions.

Le vaisseau spatial artificiel le plus rapide est la sonde New Horizons. Ni avant ni après New Horizons, les véhicules interplanétaires ne se sont pas envolés de la Terre, à une vitesse de 16,26 km/s. Mais si nous parlons de vitesse sur une orbite héliocentrique, alors à 16,26 km / s, nous devons ajouter la vitesse de la Terre - c'est 30 km / s, et nous obtenons environ 46 km / s par rapport au Soleil. C'est impressionnant - 58536 km / h.

Compte tenu de ces données, la durée du vol vers Mars le long de la trajectoire directe la plus courte prendra 941 heures ou 39 jours terrestres. Une personne devra voler le long d'un itinéraire correspondant à la distance moyenne entre nos planètes pendant 3879 heures, soit 162 jours. La durée du vol à la distance maximale sera de 289 jours.

Rêvons et imaginons que nous sommes allés sur Mars en avion en ligne droite. Si vous pilotez un avion sur 54,556 millions de kilomètres et que la vitesse moyenne des avions de passagers modernes est d'environ 1 000 km / h, cela prendra 545 560 heures, soit 22 731 jours et 16 heures. Et il semble impressionnant dans les années de près de 63 ans. Et si nous volons dans une ellipse, ce chiffre augmentera de 8 à 10 fois, soit une moyenne de 560 ans.

Combien d'années-jours-heures terrestres faut-il à un homme pour aller sur Mars

Combien de temps faut-il à un humain pour atteindre Mars depuis la Terre ? Si vous rêvez un jour de devenir astronaute lors de votre premier vol habité, préparez-vous à un long voyage. Les scientifiques estiment que l'aller-retour prendra environ 450 jours terrestres, soit en moyenne 10 800 heures ou 1,2 an.

Prévisions : combien voler dans le temps

La variable la plus importante concernant le temps qu'il faudrait à un humain pour se rendre sur Mars est évidente : à quelle vitesse allez-vous ? La vitesse est le facteur déterminant. Plus vite nous pouvons accélérer le navire, plus vite nous arriverons à destination. Le temps de vol de la fusée la plus rapide le long de la route avec la distance linéaire la plus courte entre les planètes ne dépassera pas 42 jours terrestres.

Les scientifiques ont lancé tout un tas de modules interplanétaires, nous avons donc une idée approximative du temps que cela prendra avec la technologie actuelle.

Ainsi, en moyenne, les sondes spatiales parviennent à se rendre sur Mars entre 128 et 333 jours.

Si nous essayons d'envoyer un homme aujourd'hui, le mieux que nous puissions faire de manière réaliste - d'autant plus que nous enverrons un gros vaisseau spatial habité, pas seulement une sonde de la taille d'un SUV. Assemblez un vaisseau interplanétaire en orbite terrestre, faites le plein et envoyez-le voler.

Le magnat de la technologie qui dirige SpaceX affirme que son système de transport interplanétaire pourrait gérer le voyage en seulement 80 jours et éventuellement pouvoir voyager en seulement 30 jours.

Des pays du monde entier mènent des recherches sur la durée d'un vol humain vers Mars. Une étude dans les années 90, en théorie, était censée envoyer une personne dans les années 2000. Le voyage minimum prendrait 134 jours aller simple, le maximum 350. Il était supposé que le vol se déroulerait avec un équipage de 2 à 12 personnes.

Selon les calculs des scientifiques de l'entreprise, le temps de trajet prendra environ 210 jours ou 7-8 mois.

Selon la NASA, un voyage interplanétaire avec des humains prendra environ six mois pour se rendre sur Mars, et encore six mois pour revenir. De plus, les astronautes devront passer 18 à 20 mois en surface avant que les planètes ne s'alignent à nouveau pour le voyage de retour.

Maintenant, comment se rendre réellement sur notre planète voisine et combien de temps cela prendra.

Combien de temps pour voler vers Mars est considéré comme assez simple: près de la Terre, nous donnons une impulsion pour accélérer et aller vers une ellipse qui touche les deux orbites. Ayant atteint Mars, nous donnons à nouveau une impulsion pour accélérer et nous déplacer sur son orbite. Le temps de vol peut être calculé en utilisant la troisième loi de Kepler.

Pourquoi est-ce si long à voler

Pourquoi ne pouvons-nous pas y arriver plus rapidement maintenant :

• La première raison est les distances énormes. La distance minimale n'est même pas calculée en millions, mais en dizaines de millions de kilomètres. Permettez-moi de vous rappeler que la distance maximale à la planète est de 401330000 km.
• La deuxième raison est technologique. Le type de moteur le plus couramment utilisé pour les vols spatiaux est un moteur de fusée chimique. Il est capable d'accélérer le vaisseau spatial à des vitesses très élevées. Mais ces moteurs ne fonctionnent pas plus de quelques minutes, la raison en est une trop grande consommation de carburant. La fusée dépense presque toute sa réserve pour se détacher de la surface et vaincre la force de gravité de la planète. Il n'est pas possible d'emporter une réserve de carburant supplémentaire dans le vol aujourd'hui pour des raisons techniques.

Comment se rendre sur Mars avec le moins de carburant

Combien de carburant faut-il pour voler vers Mars ? L'aspect le plus important des vols interplanétaires est l'alimentation en carburant de la fusée. Lors de l'utilisation de moteurs de fusée chimiques, et il n'y a pas encore de véritable alternative à ceux-ci, beaucoup de carburant est nécessaire.

• Premièrement, cela est dû à la nécessité de vaincre la force de gravité de la Terre. Et plus la masse du navire est grande, plus il faut d'énergie pour décoller et, par conséquent, de carburant.
• Deuxièmement, même si vous choisissez l'itinéraire de vol le plus économique, la fusée doit gagner au moins 11,59 km / s. En termes d'unités de mesure habituelles, il s'agit de 41 724 km / h.

En plus de gagner de la vitesse, à l'approche de Mars, le vaisseau spatial doit le réinitialiser, et cela ne peut être réalisé que si les moteurs sont démarrés et que le carburant est dépensé en conséquence. Nous ne devons pas oublier le travail des systèmes de survie, car le vol est censé se faire avec la participation des personnes.

Vous pouvez voler vers Mars en moins de temps, mais vous devrez également utiliser plus de carburant. Cela est dû à la nécessité d'augmenter le taux de vol. Dans ce cas, la consommation de carburant pour le freinage augmentera également.

La tâche principale des ingénieurs - comment se rendre sur Mars avec le moins de carburant possible a été résolue en 1925 par Walter Hohmann. L'essence de sa méthode - au lieu d'envoyer une fusée directement sur la planète, vous devez augmenter son orbite, en conséquence, elle suivra une orbite plus grande autour du Soleil que la Terre. À la fin, la fusée traversera l'orbite de Mars - au moment même où lui aussi sera là.

Les ingénieurs appellent cette méthode de déplacement une orbite de transfert d'énergie minimum - l'utilisant pour envoyer des engins spatiaux de la Terre à Mars avec le moins de carburant possible.

Comment voler plus vite - itinéraires possibles

Il existe plusieurs façons d'arriver à destination. Il y en a trois, tous ne diffèrent que par deux paramètres - la vitesse de déplacement dans l'espace et le temps de vol.

Trajectoire elliptique

L'option la plus économique, mais aussi la plus longue est la trajectoire de vol elliptique. Et aussi appelé "Gomanovskaya", en l'honneur du scientifique allemand Walter Homann. Dans ce cas, le vaisseau spatial passera tangentiellement à l'orbite de Mars, se déplaçant le long d'une ellipse. Pour un vol le long d'un tel itinéraire, il faudra accélérer la fusée à 11,59 km / s. Le temps de trajet sera de 259 jours, car il est nécessaire de parcourir une plus grande distance que lors du déplacement le long des deux autres trajectoires. Pour passer à la trajectoire "Homan" la plus simple, il faudra augmenter la vitesse de déplacement d'un satellite proche de la Terre de 2,9 km par seconde.

Au cours de l'exploration spatiale, les scientifiques ont envoyé plusieurs satellites pour étudier précisément le long de la trajectoire de Hohmann. C'étaient à la fois des appareils soviétiques et des appareils américains.

Trajectoire parabolique

La deuxième option est une trajectoire de vol parabolique. Pour l'atteindre, vous devrez accélérer le vaisseau à 16,6 km/s. Le temps de voyage ne sera que de 70 jours. Dans ce cas, la consommation de carburant pour l'accélération de la fusée, ainsi que pour le freinage avant l'atterrissage, augmente considérablement. Les scientifiques estiment l'augmentation des coûts énergétiques lors d'un vol le long d'une route parabolique de 4,3 fois par rapport à une route elliptique.

La trajectoire parabolique implique le mouvement de l'appareil le long d'une ligne en forme de parabole.

Malgré la hausse des prix du carburant, le vol parabolique est très attractif pour les scientifiques. Tout d'abord, en réduisant le coût de la protection de l'équipage contre les radiations, ainsi que les fournitures de vivres, d'oxygène et d'autres moyens de survie.

Trajectoire hyperbolique

La dernière trajectoire possible est hyperbolique. Pour voler le long d'une telle trajectoire, l'appareil doit être accéléré à des vitesses dépassant le tiers de l'espace (16,7 km/s). Lorsqu'elle se déplace le long d'une trajectoire hyperbolique, la fusée devrait, pour ainsi dire, survoler Mars, changer la direction du mouvement, frapper son champ gravitationnel. La ligne de vol dans ce cas est similaire à une hyperbole. L'atterrissage devient possible si les moteurs de freinage à proximité de la planète sont démarrés à temps.

Des idées pour réduire le temps de vol

Selon la vitesse de vol initiale depuis la Terre (de 11,6 km par seconde à 12 km par seconde), la durée du vol vers Mars varie de 260 à 150 jours. Pour réduire le temps de vol interplanétaire, il est nécessaire d'augmenter la vitesse, ce qui affectera la diminution de la longueur de l'arc de l'ellipse de la trajectoire. Mais dans le même temps, la rencontre avec Mars augmente : de 5,7 à 8,7 km par seconde, ce qui complique le vol par la nécessité d'une descente en toute sécurité pour entrer en orbite martienne ou se poser en surface. Dans ce cas, si nous voulons y arriver plus vite, nous avons besoin de nouveaux moteurs pour accélérer le vaisseau et avoir le temps de ralentir.

Pour accélérer le temps de vol, vous devez utiliser d'autres types de moteurs de fusée, par exemple des moteurs de fusée à réaction électriques et même nucléaires.

L'avantage des moteurs électriques est la possibilité d'un fonctionnement à long terme, jusqu'à plusieurs années. Mais de tels dispositifs développent une traction très faible. Même décoller de la Terre sur une telle fusée est toujours impossible. Dans l'espace extra-atmosphérique, les moteurs électriques peuvent atteindre des vitesses très élevées. Plus élevé que les moteurs chimiques existants. Certes, il lui faudra jusqu'à plusieurs mois pour le faire. Pour les vols interstellaires, un tel développement convient toujours, mais il n'est pas pratique de voler vers Mars avec un tel moteur.

Si les propulseurs ioniques ne sont pas pour nous, alors quelles technologies du futur pourront réduire le temps de trajet à quelques jours ?

Il y a les idées suivantes sur la façon d'accélérer le vol vers Mars :

1. L'utilisation de missiles nucléaires, dont la base est le chauffage du carburant liquéfié, puis son expulsion de la buse à très grande vitesse. On suppose qu'une fusée nucléaire peut réduire le temps de vol vers Mars à environ 7 mois. Certains scientifiques pensent que les moteurs nucléaires modernes pourraient raccourcir le voyage à 39 jours. Pouvez-vous imaginer à quelle vitesse ce vaisseau spatial volera ? Les moteurs de fusées nucléaires ne sont pas encore allés au-delà des prototypes au sol, mais les scientifiques travaillent constamment à la mise en œuvre d'un tel projet.
2. L'utilisation du magnétisme. La technologie du magnétisme est basée sur l'utilisation d'un dispositif électromagnétique spécial qui ionisera et chauffera le carburant de la fusée, le transformant en un gaz ou plasma ionisé, qui accélérera le vaisseau spatial. Avec cette méthode, le vol peut être réduit à 5 mois.
3. L'utilisation de l'antimatière. C'est la plus étrange des idées, même si c'est peut-être la plus réussie. Les particules d'antimatière ne peuvent être obtenues que dans l'accélérateur de particules. Une énorme quantité d'énergie est libérée lorsque des particules et des antiparticules entrent en collision. Cela peut être utilisé pour beaucoup de choses utiles. Selon des calculs préliminaires, pour que le vaisseau atteigne la cible, seulement 10 milligrammes d'antimatière seraient nécessaires. Cependant, il faudrait dépenser au moins 250 millions de dollars pour produire 10 mg d'antimatière. Un vol vers Mars utilisant de l'antimatière ne prendra que 45 jours !

Combien coûtera le voyage ?

Outre le fait que le vol est très long, c'est aussi un événement coûteux, des questions se posent quant au coût d'un vol vers Mars.

Une estimation des coûts associés à l'envoi de personnes a été faite sous l'administration de George W. Bush. La fourchette allait de 80 milliards de dollars à 100 milliards de dollars. Des études plus récentes ont réduit ce chiffre à 20-40 milliards de dollars.

Selon le milliardaire Elon Musk, le vol coûtera moins de 500 000 dollars après tout, ce n'est pas tant que ça. Il dit que le prix pourrait chuter à 100 000 $ avec le temps. Et ne vous inquiétez pas pour le voyage de retour, car, selon Elon, il sera gratuit.

Pourquoi voler vers Mars

Les raisons d'organiser une telle mission sont multiples.

Le premier est la recherche. Mars est similaire à la Terre à bien des égards, et selon les scientifiques, les planètes avaient la même atmosphère, et probablement la vie. Des études à grande échelle devraient répondre à la question de savoir si la vie est présente maintenant, si les planètes sont vraiment si similaires et pourquoi c'est devenu un monde désertique. Les photographies montrent de nombreux phénomènes intéressants et inexplicables à la surface, que l'humanité est également désireuse d'étudier.

La deuxième raison est la colonisation. Il existe des théories selon lesquelles il est possible de recréer artificiellement l'atmosphère. Par conséquent, développer l'écosystème. Cela signifie qu'à l'avenir, les plantes terrestres, les animaux et, bien sûr, les humains pourront y pousser.

La troisième raison est la curiosité humaine. C'est la force qui a permis de passer d'un peuple ancien doté d'outils primitifs à une civilisation capable de lancer des satellites de recherche dans les coins reculés de l'univers. Un exemple d'une telle mission était l'atterrissage d'un engin automatique à la surface d'une comète !

Combien de problèmes de vol non résolus existent

En plus du long voyage, une mission habitée présente de nombreux autres défis :

Les scientifiques craignent que les astronautes ne soient exposés aux rayons cosmiques et à d'autres rayonnements au cours d'un long voyage. Ils sont également préoccupés par les effets physiques que subissent les astronautes lorsqu'ils sont exposés à un environnement de faible gravité et de faible luminosité pendant de longues périodes.

Le facteur le plus difficile à prévoir est peut-être l'effet psychologique que les astronautes peuvent ressentir en raison de l'isolement. Personne ne sait exactement combien de stress mental sera causé par le manque de contact avec les amis et la famille que les astronautes laissent derrière eux.

D'autres obstacles à une telle mission habitée comprennent le carburant, l'oxygène, l'eau et la nourriture pour les astronautes.

Sortir

Un vol vers Mars est une idée techniquement très complexe et coûteuse. Ceux qui seront les premiers à poser le pied sur la surface de la planète rouge accéléreront à des vitesses incroyables et parcourront des millions de kilomètres. Pour qu'ils atteignent leur destination sains et saufs, les scientifiques doivent trouver des moyens de protection contre les rayonnements cosmiques, ainsi que travailler à la création et à l'amélioration des systèmes de survie. Il est nécessaire de calculer avec précision la masse du navire et de la charge utile, et de choisir l'itinéraire de vol optimal.