Koliko godina treba letjeti do Marsa. Koliko je vremena za let do Marsa, je li takav let moguć

Mars je oduvijek privlačio pozornost znanstvenika, pisaca znanstvene fantastike i običnih ljudi. Blizina Zemlji ovog planeta omogućuje da se smatra najbližom metom u budućim međuplanetarnim putovanjima.

Koliko sati, dana, mjeseci čovjek leti na Mars?

Zamislimo da ćemo ići na let na Mars, tempirajući polazak tako da trebamo svladati minimalnu udaljenost. U ovom slučaju, vozilo koje leti istom brzinom kao Saturn-V stići će na odredište za otprilike 870 sati ili 36 zemaljskih dana.

A sad zamislite da nam se na Marsu nije svidjelo i želimo kući, onda je bolje da se vratimo što prije. Svakim mjesecom, razdoblje povratka će se povećavati. 2027. godine, na povratku na Zemlju, trebat će nam već 258 dana (8,6 mjeseci). Iako postoji opcija pričekati do 2035. i ponovno letjeti kratkom rutom 36 dana.

Koliko letjeti brzinom svjetlosti?

Svjetlost s Marsa dolazi do Zemlje iznutra 3 minute kada su planeti najbliži jedan drugom. Toliko bi čovjeku trebalo da stigne do ovog planeta u svemirskom brodu koji se kreće brzinom svjetlosti.

Zašto se vrijeme potrebno za let do Marsa stalno mijenja?

Prva letjelica koja je doletjela na Mars bila je Mariner 4 1964. godine. Učinio je to za 228 dana. Nakon toga je porinuto još nekoliko brodova, a svaki put se vrijeme leta razlikovalo gore ili dolje. Ako uzmemo u obzir da je brzina moderne letjelice 20 000 km/h, onda možemo izračunati da će let na njoj trajati 115 dana. Ali onda nije jasno zašto se u praksi svi brodovi koji se tamo šalju puno dulje.

Nedavno je let istraživačke sonde trajao više od 8 mjeseci. Uz trenutni razvoj tehnologije, putovanje na Mars može potaknuti 150 do 300 dana.

Ova varijacija je posljedica utjecaja brojnih čimbenika na vrijeme putovanja na ruti:

• početna brzina;
• položaji planeta jedan u odnosu na drugi;
• planiranu putanju leta;
• količina goriva.

Sve objašnjava kretanje planeta u njihovoj orbiti oko Sunca. Stoga je nemoguće izvesti izravno lansiranje rakete. Uostalom, kad stigne na Mars, već će imati vremena daleko se pomaknuti u svojoj orbiti. Stoga, kako bi se točno izračunalo koliko je vremena potrebno za let, potrebno je izračunati prije roka. Odnosno, teoretski, potrebno je izračunati mjesto gdje će se Mars kretati tijekom leta rakete, a tamo ga treba poslati.

Drugi vrlo važan problem je količina potrošenog goriva. Danas je upravo on prioritet svemirskih inženjera. Danas se brodovi porinu duž putanje koja maksimizira uštedu goriva.

Koliko kilometara do Marsa?

Mars je četvrti planet od Sunca i drugi u odnosu na Zemljinu orbitu. Budući da Sunce drži sve planete u različitim orbitama, udaljenost Marsa od Zemlje se stalno mijenja. Kada je slika prvi put snimljena teleskopom Hubble, ta je udaljenost bila 55 milijuna km. Na ovoj udaljenosti planeti su jednom godišnje, upravo u to vrijeme tamo se šalju izviđačke stanice. Znanstvenici su izračunali da će, ako se Mars nalazi u određenoj točki orbite, zvanoj Perihelion, i Zemlja u Afelu, udaljenost između njih biti 54,6 milijuna km. Međutim, čovječanstvo još nije primijetilo takav raspored planeta.

Koliko vremena treba čovjeku da odleti do Marsa?

Mnogi stručnjaci u raznim zemljama danas rade na ovom zadatku. Da bi se to riješilo, bit će potrebna potpuno nova vrsta goriva. A osim toga, mora se nešto učiniti s ljudskom osjetljivošću na razne vrste kozmičkog zračenja. Akumulira se u gotovo svim dijelovima tijela i ne izlučuje se kasnije do kraja života. Ako tijelo astronauta nije zaštićeno od zračenja, tada neće moći preživjeti u svemiru niti dva sata.

Stoga je toliko važno riješiti problem koliko letjeti na raketi. Kako se vrijeme smanjuje, rizik od kozmičkog izlaganja bit će minimiziran, a za život astronauta bit će potrebno manje zaliha.

Kako bi se vratili kući s Marsa, astronauti će morati pričekati sljedeće sučeljavanje. A za ovo je potrebno dosta vremena. Prema posljednjim procjenama, može doseći i do 16 mjeseci. Istodobno, treba uzeti u obzir da će Zemlja nakon sukoba brzo trčati naprijed, budući da ima veću orbitalnu brzinu. Stoga su nakon tri mjeseca planeti toliko udaljeni jedan od drugog da se astronauti neće moći vratiti na Zemlju.

Znanstvenici su izračunali da letjelice sa Zemlje na Mars moraju razviti brzinu od 18 km/s. A kako biste smanjili cijenu misije, pošaljite međuplanetarne letjelice s Mjeseca. Stoga je za uspješno vrijeme leta važno izračunati vrijeme optimalne udaljenosti od Mjeseca do Marsa.

U međuvremenu, uz sadašnju razinu razvoja svemirske znanosti, takva ekspedicija na Mars može potrajati oko dvije godine. I tako letovi na ovaj tajanstveni planet ostaju pitanje budućnosti. Ostaje nam vjerovati i čekati da se čovjeku na raspolaganju pojave nove tehnologije koje će omogućiti gradnju superbrzih marsovskih brodova koristeći superekonomično gorivo.

Svaka osoba s vremena na vrijeme skrene pogled na zvjezdano nebo. Neki ljudi sebi mogu pronaći sićušnu crvenkastu zvijezdu - Mars. Ovaj nevjerojatan planet dugo je bio vrlo privlačan najboljim umovima čovječanstva. Tako blizu i tako daleko. Mars je susjed Zemlji, samo je Venera bliža, uvjeti pod kojima obeshrabruju svaku želju da ga posjetimo u bliskoj budućnosti.

U kontaktu s

Mars je drugačiji. Naravno, svi znamo da se na ovom planetu nećete moći udobno opustiti na odmoru, ali tamo možete preživjeti koristeći tehnologije koje su već dostupne ljudima. Ali je li to doista tako lako učiniti? Koje prepreke moraju biti prevladane da bi čovječanstvo ostvarilo ovaj ambiciozni san? Letjeti ili ne letjeti?

Koliko je vremena potrebno za let do Marsa u vremenu

Važan čimbenik u pripremi leta na Mars je izračun vremena potrebnog za prelazak udaljenosti između nebeskih tijela. Znajući brzinu zvjezdanog broda i udaljenost od Zemlje do Marsa, lako je izračunati vrijeme za završetak ekspedicije, zar ne? Ne ne ovako.

Činjenica je da se svaki planet vrti u svojoj orbiti oko Sunca i da se udaljenost između njih neprestano mijenja, najbliži je približavanje planeta (u astronomiji se naziva opozicija), kada su na udaljenosti od "samo" 55 milijuna km od svakog drugo, događa se samo svake dvije godine. U svim ostalim vremenima udaljenost između nebeskih tijela je veća, s vrhuncem na 401 milijun km (kada su planeti na suprotnim stranama Sunca).

Iz tečaja fizike poznato je da je nemoguće prevladati brzinu svjetlosti (oko 300 tisuća km / s). Dakle, teoretski, čovječanstvo će jednog dana moći izmisliti način kretanja u svemiru, blizu svjetlosne barijere. Svjetlost (radiovalovi) putuje od Zemlje do Marsa za nešto više od 3 minute ako su planeti u opoziciji, odnosno za 22,37 minuta ako su nebeska tijela što dalje.

Svemirska letjelica koja se kreće brzinom bliskom brzini svjetlosti mogla bi prevladati te udaljenosti u vremenu bliskom najavljenim vrijednostima (ne uzimajući u obzir vrijeme ubrzanja i usporavanja uz preopterećenja koja nisu pogubna za ljude). Osim toga, prema Einsteinovoj teoriji relativnosti, za astronaute koji se kreću takvim brzinama, vrijeme se usporava. Dakle, za putnike bi takva misija bila cakewalk..

No, u teoriji je još uvijek nepoznato je li u načelu moguće stvoriti takva brza vozila, pa ćemo situaciju razmotriti na temelju onoga što čovječanstvo sada ima i što je sposobno stvoriti u bliskoj budućnosti.

Logično je izabrati za svemirsko putovanje trenutak kada su planeti što bliže jedan drugome. Ali ni ovdje nije sve jednostavno. Ako naš brod juri do točke gdje se Mars nalazi u trenutku lansiranja, tada će promašiti, budući da će planet imati vremena da se pomakne na znatnu udaljenost tijekom ekspedicije. To znači da je potrebno unaprijed izračunati putanju kako bi se planet sreo u izračunatoj točki. Treba uzeti u obzir i privlačne sile., sposoban mijenjati putanje svemirskih tijela.

Svi su ti proračuni odavno napravljeni, a svemirske sonde i stanice uspješno su poslane na Mars. Sljedeće su neke od uspješnih misija svemirskih letjelica na Mars:

• Mariner 4. Porinut 1964., vrijeme putovanja 228 dana.
• Mariner 6. 1967. - 156 dana.
• Mariner 7. 1969. - 131 dan.
• Mariner 9. 1971. - 156 dana.
• Viking 1. 1976. - 335 dana.
• Viking 2. 1976. - 365 dana.

Zašto je vrijeme leta toliko različito, ako je prosječna brzina letjelice bila približno ista - nešto više od 20 tisuća km / h, je li moguće letjeti na "crveni" planet brže? Sve se radi o promjeni udaljenosti između nebeskih tijela i potrebi za izgradnjom putanje leta, uzimajući u obzir kretanje planeta u njihovim orbitama. I također je važno ne samo udaljenost između Marsa i Zemlje, ali i opskrba gorivom potrebnim za manevre i meko slijetanje na površinu planeta, jer je nemoguće unijeti proizvoljno veliku količinu goriva u ograničeni volumen broda.

Trenutno su stvoreni i brži brodovi, na primjer, New Horizons, koji se može kretati brzinom od 58 tisuća km/h i teoretski može doći do Marsa za 39 dana tijekom razdoblja minimalne udaljenosti između planeta i u 289 dana - maksimum.

Planiranje svemirskih misija s ljudskim sudjelovanjem u punom je jeku kako kod nas tako i u inozemstvu. A taj je zadatak puno teži od slanja nenaseljene letjelice s jednosmjernom kartom. Procjenjuje se da je minimalno vrijeme za povratnu ekspediciju otprilike 500 dana. Tako veliki vremenski interval je zbog činjenice da će se za povratak na Zemlju morati pričekati drugi sukob.

Nakon lansiranja letjelice naš planet će se početi brzo kretati naprijed, budući da je orbitalna brzina Zemlje mnogo veća. Stoga će se za tri mjeseca (a za let do Marsa potrebno više vremena) planeti toliko raspršiti da povratak više neće biti moguć do sljedećeg sučeljavanja.

Procjenjuje se da bi za uspješnu misiju unutar jednog ciklusa minimalna brzina broda trebala biti 18 km/s (64800 km/h), a to još nije ostvarivo. Činilo se da se na lokaciji osobe nalazi raketa Saturn V koja je gotovo dosegnula ovaj pokazatelj (sposobna ubrzati do 64 500 km / h), ali nije jasno je li to bila prevara ili je tehnologija za njezinu proizvodnju izgubljena.

No, tehnološki napredak ne miruje, razvijaju se novi motori koji rade na drugim fizičkim principima, a prije ili kasnije čovječanstvo će imati svemirski transport s potrebnim karakteristikama, ali da je misija leta na Mars uz sudjelovanječovjek je bio uspješan, još uvijek ima mnogo problema koje treba riješiti.

Kao što vidite, uvjeti na planetu su teški, ali ovo je za sada jedino poznato nebesko tijelo na kojem čovjek može preživjeti uz korištenje određene zaštitne opreme, jer to nije plus 460°C, kao na Veneri.

Koje zadatke treba riješiti za let na Mars čovjek

Hoće li se psiha snaći

U 2007–2011 u eksperimentu je napravljen kako bi se simulirao let na Mars. Grupa ljudi morala je biti u zatvorenom prostoru 520 dana. Iako je prema uvjetima eksperimenta svaki sudionik mogao odbiti studiju i napustiti prostorije u bilo kojem trenutku, neki dobrovoljci su imali psihičke poremećaje. A što će se dogoditi u stvarnom letu?

Da li tijelo

Čovječanstvo ima iskustvo da je pola godine u nultoj gravitaciji, ali čak i ako se uzme u obzir stalni fizički napor, proces prilagodbe nakon povratka na Zemlju je vrlo težak i dug, jer mišići i kosti imaju vremena atrofirati bez djelovanja gravitacije. . Naravno, svaki bi se zemljanin osjećao kao nadčovjek pod gravitacijom Marsa (1/3 Zemljine), gdje bi osoba teška 100 kg imala samo 39 kg. No, na Mars još moramo letjeti, kako smo doznali, to će trajati 6-7 mjeseci u skučenom, zatvorenom prostoru, lišenom svih pogodnosti. I povratak na Zemlju, suočiti se sa svim "čarima" obrnute adaptacije.

Radijacija

Možda i najveći problem na putu čovjeka do drugih planeta. A tijekom leta i na samom Marsu, bez magnetskog polja, osoba će biti izložena kozmičkom zračenju. Hoće li se zaštitni omotač moći nositi s tim? letjelice, je li se u modernim svemirskim odijelima moguće zaštititi od zračenja?

Čovjek je formiran na Zemlji, nitko ne zna što ga čeka u slučaju dugog boravka u uvjetima Marsa, koji su neuobičajeni za tijelo. Do sada više pitanja nego odgovora:

Koliko od ovih i drugih pitanja još čeka na odgovor.? No, čovjek je u svakom trenutku izazivao prirodu, a sada postoje programi pripreme za let na Mars, regrutiraju se grupe za odabir entuzijastičnih volontera koji su spremni riskirati za ispunjenje najdražeg sna čovječanstva - putovanja do zvijezda.

Zašto je Mars toliko zanimljiv i kako se ovaj planet Sunčevog sustava toliko razlikuje od ostalih, da su tisuće ljudi spremne provesti nekoliko godina svog života na putu do njega, a možda i cijeli život da tamo ostanu.

Mars je najsjajniji planet nakon Mjeseca, unatoč tome što je sedmi najveći planet u Sunčevom sustavu. Vrijeme potrebno da sunčeve zrake reflektirane od površine Marsa dođu do Zemlje kreće se od 3 do 22 minute, ovisno o položaju planeta.

Njegova prividna veličina je na svom maksimumu tijekom suprotstavljanja. Mars je drugi planet najbliži Zemlji nakon Venere.

Teoretski se računa da je Crveni planet udaljen 115 dana. U praksi, let u jednom smjeru traje 130-300 dana.

Udaljenost između Zemlje i Marsa

Međutim, da biste saznali koliko je vremena potrebno za let do Marsa, morate znati točnu udaljenost između njega i Zemlje.

Oba planeta kreću se u svojoj orbiti oko Sunca, svaki sa svojom orbitalnom brzinom. Zato je nemoguće jednoznačno odgovoriti na pitanje koliko je kilometara od Zemlje do Marsa. Uostalom, ova vrijednost nije konstantna i mijenja se svake sekunde. Prosječna udaljenost između njih je oko 225 milijuna kilometara.

Minimalna udaljenost između Zemlje i Marsa postaje kada se Zemlja nalazi između Sunca i Marsa, a iznosi približno 56 milijuna km.

U trenutku kada se Sunce nalazi između Zemlje i Marsa, udaljenost između planeta doseže maksimum, povećavajući se za 7 puta.

Kako saznati vrijeme leta od Zemlje do Marsa

Čimbenici koji utječu na duljinu putovanja su:

• udaljenost između planeta
• brzina svemirske letjelice.

Kako bi se izmjerilo koliko će let trajati, izračuni su puno kompliciraniji od linearnog mjerenja udaljenosti, budući da će putanja leta ovisiti o tijelima koja se stalno kreću u dvije različite orbite. Da biste to odredili, morate izračunati točan položaj svakog od planeta u određenom trenutku, a izračuni se provode unaprijed.

Udaljenost između planeta se smanjuje svakih 26 mjeseci tijekom opozicije. Svakih 15-17 godina dođe trenutak kada čovjek najbrže odleti na Mars. Za 1-2 tjedna udaljenost između Marsa i Zemlje doseže minimalnu vrijednost. Ovaj period se obično koristi za istraživačke letove, koji se kreće od 130 do 300 dana.

Što je zajedničko i po čemu se razlikuju Zemlja i Mars

Promjer Marsa je 2 puta manji od promjera Zemlje, a masa 10 puta manja. Površina Marsa jednaka je površini zemljinog kopna.

Klime na sjevernoj i južnoj hemisferi značajno se razlikuju. Temperatura na Marsu kreće se od -150 do +20. Na Marsu postoji ugašeni vulkan, povremeno se opaža aktivnost gejzira.

Jednom od opasnosti Marsa smatraju se snažne prašne oluje, koje također mogu biti izvor jakog zračenja.

Iako na planetu nema tekuće vode, zabilježen je snijeg koji ispari prije nego što dospijeva na površinu. Postoje rezerve vode u obliku glečera.

Marsovski dan traje 24 sata i 40 minuta, što omogućuje uzgoj biljaka. Ciklus godine je 687 zemaljskih dana ili 669 marsovskih. Proljeće i ljeto na Marsu traju više od pola godine.

Atmosferski tlak je nešto više od 6 mbara, što je 160 puta manje od zemaljskog. Sama atmosfera je razrijeđena, a 95% se sastoji od ugljičnog dioksida. Odsutnost magnetosfere, zajedno sa kozmičkim zračenjem, rezultira jakim zračenjem na površini Marsa, 100 puta jačim nego na Zemlji.

>> > Koliko treba letjeti do Marsa

Saznati, koliko je vremena potrebno za let do marsa: opis rotacije u orbiti, udaljenost od Zemlje, povijest lansiranja letjelica, istraživanja, nove metode s fotografijama.

Crveni planet se lako može pronaći bez upotrebe instrumenata. U okularu teleskopa podsjeća na crvenu zvijezdu. S pauzom od dvije godine, Mars i Zemlja su što bliže. U ovom trenutku, udaljenost od Zemlje do Marsa iznosi 55 000 000 km. Upravo taj trenutak znanstvenici koriste da pošalju letjelicu na Mars. Ali postavlja se pitanje: koliko traje let do marsa?

Uzimajući u obzir poravnanje, brzinu lansiranja i rutu, let do Marsa traje od 150 do 300 dana. Količina potrošenog goriva također utječe: što je više, to je veća brzina.

Koliko je misija odletjelo na Mars

Mariner 4 je prvi put sletio na Mars 1964. godine. Trebalo mu je 228 dana da odleti do Marsa. Zatim je krenuo Mariner 6, ali je već proveo 156 dana, a put Marinera 7 ukupno je trajao 131 dan.

Sljedećoj je letjelici trebalo 167 dana da stigne do Marsa i postala je prvi orbiter na Crvenom planetu.

Popis drugih letjelica koje su stigle do Marsa. Također navodi koliko im je dana bilo potrebno da stignu do Marsa:

• Viking 1 (1976.) - 335 dana.
• Viking 2 (1976.) - 360 dana.
• MRO (2006.) - 210 dana.
• Phoenix (2008) - 295 dana.
• Curiosity (2012) - 253 dana.

Zašto je potrebno toliko vremena za let do Marsa

Koje je minimalno vrijeme za letjeti na mars? S takvom udaljenosti i brzinom kretanja od 20.000 km/h, izračuni pokazuju trajanje od 115 dana. No, činjenica je da se u praksi taj broj povećava, jer planeti kruže oko Sunca. Nemoguće je poslati letjelicu tamo gdje se sada nalazi Mars, jer će u trenutku dolaska planet već promijeniti svoj položaj. Stoga se morate usredotočiti na buduće mjesto.

Važna točka je opskrba gorivom. Kad bi bio beskonačan, tada bi se vrijeme leta moglo značajno smanjiti. Ali nemamo takva sredstva.

Minimalna potrošnja goriva za let na Mars

Kako bi uštedjeli na misijama, neka vozila pokušavaju koristiti minimalnu količinu goriva. Da biste to učinili, koristite orbitu koju je predložio Walter Hohmann 1925. godine.

Umjesto da krenete prema planetu, vi činite da orbitalna putanja broda nadmašuje Zemljinu oko zvijezde. Kao rezultat toga, doći ćemo do točke gdje će se Mars uspostaviti.

Alternativni načini letenja na Mars

Sada moramo čekati da pošaljemo brodove. Ali kada se čovjek pojavi na Marsu, onda će svako kašnjenje dovesti do katastrofe. Vanjski svemir je opasno mjesto. Posebne nevolje dolaze od pozadinskog kozmičkog zračenja, koje može stvoriti velike solarne oluje po nekoliko sati. Stoga je važno smanjiti vrijeme putovanja.

Nuklearna lansiranja

Nuklearne rakete rade na principu zagrijavanja radnog fluida u nuklearnom reaktoru. Zatim eksplodira u mlaznici velikom brzinom stvarajući potisak. Takvo gorivo akumulira ogromnu rezervu energije, tako da možete razviti veliku brzinu i smanjiti putovanje na 7 mjeseci.

Magneto-plazma rakete

Ovo je varijabilna specifična impulsna tehnologija. Ovdje je EM motor koji koristi radio valove za ioniziranje i zagrijavanje pogonskog goriva. U tom slučaju nastaje plazma koja se velikim ubrzanjem istiskuje. To bi rezultiralo letom od 5 mjeseci.

antimaterija

Koncept raketa od antimaterije trenutno se razvija. Ovo je najgušće gorivo. Kada se čestice materije susreću s materijom, one se pretvaraju u čistu energiju. Na 10 miligrama takvog goriva možete doći do Crvenog planeta za 45 dana. Istina, stvaranje će trajati 250 milijuna dolara.

Buduće misije

Još ne znamo na što će se znanstvenici usredotočiti za lansiranje u 2030-ima. Možda se neće usredotočiti na brzinu, već na sigurnost. No otkrića svemira događaju se iznenada, pa imamo priliku pronaći alternative.

Prvi koji nije dobro razmišljao o tome koliko će čovjeku trebati da odleti do Marsa, ali je još 1948. godine proveo tehničku analizu te mogućnosti bio je znanstvenik, jedan od utemeljitelja moderne raketne znanosti. Nakon njega, ideju o takvom letu razmatrale su i prve svemirske sile i privatne tvrtke.

Koliko kilometara do Marsa sa Zemlje

Mars je četvrti planet od Sunca i najbliži Zemlji, nakon Venere. Misija na Veneru je teška zbog klimatskih uvjeta:

• veliki atmosferski tlak;
• kisela kiša;
• toplina.

Tu nemamo nikakve šanse!

Klimatski uvjeti Marsa najprikladniji su za posjet. Udaljenost između planeta je mikroskopska prema kozmičkim standardima. Ali osoba će morati puno letjeti do Marsa, desetke ili čak stotine milijuna kilometara.

Bit koliko kilometara treba preletjeti od Zemlje uvelike ovisi o specifičnoj putanji - ruti puta. Obično ima oblik "velikog luka" koji elegantno povezuje vrijeme lansiranja na Zemlji s odredištem. Ti su lukovi višestruko duži od pravocrtne udaljenosti između dva nebeska objekta u određenom trenutku.

Postavimo si pitanje: - Koliko je vremena potrebno za let do Marsa?

Pretpostavimo da za naše izračune koristimo jednostavnu rutu u ravnoj liniji, gdje je udaljenost minimalna.

Na temelju činjenice da se planeti u Sunčevom sustavu okreću oko Sunca, svaki u svojoj eliptičnoj orbiti, svojom jedinstvenom brzinom, a udaljenost između dva planetarna objekta će se stalno mijenjati. Znanstvenici su uspjeli saznati udaljenost, koliko kilometara treba preletjeti linearnom putanjom od Zemlje do Marsa:

• Maksimalna udaljenost bit će 401.330.000 km.
• Prosječna duljina staze je 227 943 000 km.
• Minimum koji ćemo morati savladati je samo 54.556.000 km.

Planeti dosegnu ovu minimalnu udaljenost jedan od drugog otprilike svake dvije godine. A ovo je savršeno vrijeme za pokretanje misija.

Gdje bi Mars trebao biti tijekom lansiranja?

Letenje do odredišta u ravnoj liniji neće raditi. Ranije je rečeno da se planeti neprestano kreću. U tom slučaju letjelica jednostavno neće sresti crveni planet na svom putu, te će ga teoretski trebati sustići. U praksi je to nemoguće; mi još nemamo takve tehnologije za progon planetarnog objekta.

Stoga za let trebate odabrati lansiranje kada se dolazak u orbitu poklopi s dolaskom samog Marsa na isto mjesto ili doći ranije i dopustiti mu da nas sustigne.

Praktično, to znači da možete započeti svoje putovanje samo kada su planeti u ispravnom položaju. Ovaj prozor za pokretanje otvara se svakih 26 mjeseci. U ovom trenutku, letjelica može koristiti ono što se smatra energetski najučinkovitijom putanjom leta poznatom kao Gohmannova putanja, ali o tome ćemo govoriti kasnije.

Orbitalna mehanika ili koliko kilometara trebate savladati

Budući da su eliptične orbite Zemlje i Marsa na različitim udaljenostima od Sunca, a planeti se po njima kreću različitim brzinama, udaljenost između njih značajno varira. Kao što je ranije spomenuto, otprilike svake dvije godine i dva mjeseca, planeti dođu do svoje najbliže točke jedan drugom. Ta se točka naziva " " kada Mars može biti na minimalnoj udaljenosti od Zemlje, od 55,68 do 101,39 milijuna kilometara, ovisno o kojoj je godini riječ.

Trinaest mjeseci nakon sukoba dolazi do konjunkcije. Što znači da su crveni i plavi planeti na suprotnim stranama sunca i što dalje jedan od drugog. Očito, ako želimo brže doći do cilja, najbolje je zakazati polazak na mjestu sučeljavanja. Ali nije sve tako jednostavno!

Brzo putovanje bilo bi moguće kada bi međuplanetarni brod slijedio ravnu stazu. Nažalost, putovanje svemirom je puno kompliciranije od ravne linije. Orbitalna mehanika svakog od planeta je jedinstvena. Sva planetarna tijela u Sunčevom sustavu su u stalnom kretanju i to putovanje čini zaista izazovnim.

Dakle, koliko vam je kilometara potrebno da putujete do Marsa od Zemlje? Pokušajmo to shvatiti. Ako i dalje mislite da je najbolji način da dođete do cilja pričekati dok se dva planeta ne približe jedan drugome, a zatim usmjerite projektil u metu i preletite. Znate, ovo neće raditi iz nekoliko razloga:

• Prvo, Zemljina gravitacija će savijati putanju svakog lansiranog vozila. Da bismo eliminirali ovaj faktor, pretpostavimo da je raketa postavljena u udaljenu orbitu oko Zemlje, gdje je gravitacija slaba, a orbitalno kretanje sporo, što nam omogućuje da zanemarimo obje činjenice. Čak i tada, ova raketa još uvijek kruži oko Sunca zajedno sa Zemljom i kreće se brzinom od oko 30 km/s. Dakle, ako raketa nastavi letjeti prema namjeravanoj meti, ona će zadržati brzinu Zemlje i započeti svoju rotaciju oko Sunca u isto vrijeme krećući se do točke kontrole leta.
• Drugo, ako poletimo kada je Mars najbliži Zemlji, dok se letjelica kreće prema meti, planet će otići na svoju orbitalnu putanju mnogo prije nego što brod prevlada udaljenost.
• Treće, cijelim sustavom dominirala je Sunčeva gravitacija. Svi se objekti kreću po putanjama ili putanjama, koje su, prema Keplerovim zakonima, dijelovi konusnih presjeka, u ovom slučaju elipsa. Općenito, oni su zakrivljeni.

Odlazak do cijenjenog cilja tijekom sučeljavanja, zapravo, najbliža udaljenost bit će mnogo značajnija. Da biste ga prevladali, morate koristiti veliku količinu goriva. Nažalost, tehnički nismo u mogućnosti povećati volumen spremnika. Stoga, da bi letjeli na Mars, astrofizičari ubrzavaju brod, a onda on leti po inerciji, nesposoban odoljeti gravitaciji nebeskih tijela, što značajno povećava udaljenost dok uređaj leti u velikom luku. Takva ruta predstavlja polovicu segmenta heliocentrične orbite oko Sunca između Marsa i Zemlje.

Podsjetimo: heliocentrična orbita je eliptična putanja nebeskog tijela oko Sunca.

Izračunajmo, duljina polovice Zemljine orbite je 3,14 AJ. Mars ima 4,77 AJ Potrebna nam je prosječna orbita između planeta, polovica njezine duljine je 3,95 AJ. pomnožiti s udaljenosti od 1 AJ i okrugli.

Podsjetimo: jedna astronomska jedinica (1 AJ) jednaka je 149597868 km.

Ispada da će približna udaljenost koju će se morati prevladati biti oko 600 milijuna kilometara. Za točniji izračun koliko kilometara treba preletjeti, koriste se složeniji algoritmi.

Koliko je potrebno za let do Marsa

Na pitanje koliko je vremena potrebno za let do Marsa ne može se odgovoriti jednoznačno.
Vrijeme leta ovisi o nizu čimbenika:

1. brzina uređaja;
2. put staze;
3. relativni položaji planeta;
4. količina tereta na brodu (korisni teret);
5. količina goriva.

Ako za osnovu uzmemo prva dva faktora, tada možemo teoretski izračunati koliko je vremena potrebno da se sa Zemlje leti do Marsa u vremenu. Da bi uređaj krenuo na svemirsko putovanje, treba poletjeti sa Zemlje i prevladati njezinu gravitaciju.

Znanstvene činjenice: Da bi ušla u nisku Zemljinu orbitu, brzina rakete mora biti najmanje 7,9 km/s (29 tisuća km/h). Da biste poslali brod na međuplanetarno putovanje, potrebno vam je nešto više od 11,2 km / s (40 tisuća km / h).

U prosjeku, putnici lete međuplanetarni brzinom od oko 20 km/s. Ali ima i prvaka.

Najbrža svemirska letjelica koju je napravio čovjek je sonda New Horizons. Ni prije ni poslije New Horizonsa, međuplanetarna vozila nisu odletjela od Zemlje, brzinom od 16,26 km/s. Ali ako govorimo o brzini u heliocentričnoj orbiti, tada na 16,26 km / s trebamo dodati brzinu Zemlje - to je 30 km / s, a dobivamo otprilike 46 km / s u odnosu na Sunce. Ovo je impresivno - 58536 km / h.

S obzirom na ove podatke, trajanje leta do Marsa po najkraćoj, izravnoj putanji trajat će 941 sat ili 39 zemaljskih dana. Osoba će morati letjeti duž rute koja odgovara prosječnoj udaljenosti između naših planeta 3879 sati, odnosno 162 dana. Trajanje leta na maksimalnoj udaljenosti bit će 289 dana.

Sanjajmo i zamislimo da smo na Mars išli avionom u ravnoj liniji. Ako letite zrakoplovom 54,556 milijuna kilometara, a prosječna brzina modernog putničkog zrakoplova je oko 1 tisuću km / h, tada će trebati 545560 sati, odnosno 22731 dan i 16 sati. I izgleda impresivno u godinama od gotovo 63 godine. A ako letimo u elipsi, tada će se ova brojka povećati 8-10 puta, što je u prosjeku 560 godina.

Koliko zemaljskih godina dana sati treba čovjeku do Marsa

Koliko je vremena potrebno da čovjek sa Zemlje stigne na Mars? Ako sanjate da ćete jednog dana postati astronaut na svom prvom letu s ljudskom posadom, budite spremni za dugo putovanje. Znanstvenici procjenjuju da će kružno putovanje trajati oko 450 zemaljskih dana, u prosjeku 10.800 sati ili 1,2 godine.

Prognoze: koliko letjeti na vrijeme

Najvažnija varijabla o tome koliko bi čovjeku trebalo vremena da stigne do Marsa je očita - koliko brzo idete? Brzina je odlučujući faktor. Što brže možemo ubrzati brod, brže ćemo stići na odredište. Vrijeme leta na najbržoj raketi duž rute s najkraćom linearnom udaljenosti između planeta neće biti više od 42 zemaljska dana.

Znanstvenici su lansirali čitavu hrpu međuplanetarnih modula, tako da imamo grubu predodžbu koliko će to trajati s trenutnom tehnologijom.

Dakle, svemirske sonde u prosjeku uspijevaju doći do Marsa od 128 do 333 dana.

Ako danas pokušamo poslati čovjeka, najbolje što smo realno mogli učiniti - pogotovo jer ćemo poslati veliku letjelicu s ljudskom posadom, a ne samo sondu veličine SUV-a. Sastavite međuplanetarni brod u Zemljinoj orbiti, napunite ga gorivom i pošaljite u let.

Tehnološki mogul koji vodi SpaceX kaže da bi njegov interplanetarni transportni sustav mogao podnijeti putovanje za samo 80 dana, a mogao bi završiti putovanje za samo 30 dana.

Zemlje diljem svijeta provode istraživanja o tome koliko će dugo trajati ljudski let do Marsa. Studija iz 90-ih, u teoriji, trebala je osobu poslati u 2000-te. Minimalno putovanje trajalo bi 134 dana u jednom smjeru, maksimalno 350. Pretpostavljalo se da će se let odvijati s posadom od 2 do 12 ljudi.

Prema izračunima znanstvenika tvrtke, vrijeme putovanja trajat će oko 210 dana ili 7-8 mjeseci.

Prema NASA-i, međuplanetarno putovanje s ljudima trajat će oko šest mjeseci da se stigne na Mars, a još šest mjeseci za povratak. Osim toga, astronauti će morati provesti 18 do 20 mjeseci na površini prije nego što se planeti ponovno poravnaju za povratak.

Sada o tome kako zapravo doći do našeg susjednog planeta i koliko će to trajati.

Koliko dugo treba letjeti do Marsa smatra se prilično jednostavnim: u blizini Zemlje dajemo impuls za ubrzanje i idemo na elipsu koja dodiruje obje orbite. Došavši do Marsa, ponovno dajemo impuls za ubrzanje i kretanje u njegovu orbitu. Vrijeme leta može se izračunati korištenjem Keplerovog trećeg zakona.

Zašto je potrebno toliko vremena za let

Zašto sada ne možemo stići brže:

• Prvi razlog su velike udaljenosti. Minimalna udaljenost ne računa se čak ni u milijunima, već u desecima milijuna kilometara. Podsjetim da je maksimalna udaljenost do planeta 401330000 km.
• Drugi razlog je tehnološki. Najčešći tip motora koji se koristi za svemirske letove je kemijski raketni motor. On je u stanju ubrzati letjelicu do vrlo velikih brzina. Ali takvi motori rade ne više od nekoliko minuta, razlog tome je prevelika potrošnja goriva. Raketa troši gotovo sve svoje rezerve na odvajanje od površine i prevladavanje sile gravitacije planeta. Danas nije moguće unijeti dodatnu zalihu goriva u let iz tehničkih razloga.

Kako doći na Mars s najmanjom količinom goriva

Koliko je goriva potrebno za let do Marsa? Najvažniji aspekt međuplanetarnih letova je opskrba gorivom na raketi. Pri korištenju kemijskih raketnih motora, a za njih još nema prave alternative, potrebno je puno goriva.

• Prvo, to je zbog potrebe da se prevlada sila gravitacije Zemlje. I što je veća masa broda, potrebno je više energije za polijetanje, a prema tome i goriva.
• Drugo, čak i ako odaberete najekonomičniju rutu leta, raketa mora postići najmanje 11,59 km / s. Što se tiče uobičajenih mjernih jedinica, to je 41.724 km / h.

Osim što dobiva na brzini, pri približavanju Marsu letjelica ga treba resetirati, a to se može postići samo ako se pokrenu motori i u skladu s tim potroši gorivo. Ne smijemo zaboraviti na rad sustava za održavanje života, jer bi let trebao biti uz sudjelovanje ljudi.

Na Mars možete letjeti za kraće vrijeme, ali ćete također morati potrošiti više goriva. To je zbog potrebe za povećanjem brzine leta. U tom slučaju će se povećati i potrošnja goriva za kočenje.

Glavni zadatak inženjera – kako doći na Mars s najmanjom količinom goriva riješio je davne 1925. Walter Hohmann. Bit njegove metode - umjesto slanja rakete izravno na planet, trebate povećati njegovu orbitu, kao rezultat toga, ona će slijediti veću orbitu oko Sunca od Zemlje. Na kraju će raketa prijeći orbitu Marsa - u trenutku kada će i on biti tamo.

Inženjeri ovu metodu putovanja nazivaju orbitom minimalnog prijenosa energije - koristeći je za slanje svemirskih letjelica sa Zemlje na Mars s najmanjom količinom goriva.

Kako letjeti brže - moguće rute

Postoji nekoliko načina na koje možete doći do svog odredišta. Ima ih tri, svi se razlikuju samo po dva parametra - brzini kretanja u svemiru i vremenu u letu.

Eliptična putanja

Najekonomičnija, ali i najduža opcija je eliptični put leta. I također se zove "Gomanovskaya", u čast njemačkog znanstvenika Waltera Homanna. U tom slučaju, letjelica će proći tangencijalno na orbitu Marsa, krećući se duž elipse. Za let na takvoj ruti bit će potrebno ubrzati raketu do 11,59 km / s. Vrijeme putovanja bit će 259 dana, jer je potrebno prijeći veću udaljenost nego pri kretanju po druge dvije putanje. Za prelazak na najjednostavniju putanju "Homan" bit će potrebno povećati brzinu kretanja satelita blizu Zemlje za 2,9 km u sekundi.

Tijekom istraživanja svemira, znanstvenici su poslali nekoliko satelita na proučavanje upravo duž Hohmannove putanje. To su bili i sovjetski i američki uređaji.

Parabolična putanja

Druga opcija je parabolična putanja leta. Da biste ga dosegli, morat ćete ubrzati brod do 16,6 km / s. Vrijeme putovanja bit će samo 70 dana. U tom slučaju se uvelike povećava potrošnja goriva za ubrzanje rakete, kao i za kočenje prije slijetanja. Znanstvenici procjenjuju povećanje troškova energije prilikom letenja paraboličnom rutom za 4,3 puta u usporedbi s eliptičnom.

Parabolična putanja podrazumijeva kretanje aparata duž linije u obliku parabole.

Unatoč sve većim troškovima goriva, parabolički let vrlo je privlačan znanstvenicima. Prije svega, smanjenjem troškova zaštite posade od zračenja, kao i zalihe namirnica, kisika i drugih sredstava za održavanje života.

Hiperbolička putanja

Posljednja moguća putanja je hiperbolična. Da bi letio po takvoj putanji, aparat se mora ubrzati do brzina koje premašuju treću svemirsku (16,7 km/s). Kada se kreće duž hiperboličke putanje, raketa bi trebala, takoreći, proletjeti pokraj Marsa, mijenjajući smjer kretanja, udarajući u njegovo gravitacijsko polje. Linija leta u ovom je slučaju slična hiperboli. Slijetanje postaje moguće ako se na vrijeme pokrenu motori za kočenje u blizini planeta.

Ideje za smanjenje vremena leta

Ovisno o početnoj brzini leta sa Zemlje (od 11,6 km u sekundi do 12 km u sekundi), trajanje leta do Marsa varira od 260 do 150 dana. Da bi se smanjilo vrijeme međuplanetarnog leta, potrebno je povećati brzinu, što će utjecati na smanjenje duljine luka elipse putanje. No, u isto vrijeme, susret s Marsom se povećava: s 5,7 na 8,7 km u sekundi, što komplicira let potrebom za sigurnim spuštanjem za ulazak u orbitu Marsa ili slijetanje na površinu. U ovom slučaju, ako želimo doći brže, potrebni su nam novi motori da ubrzamo brod i imamo vremena za usporavanje.

Da biste ubrzali vrijeme leta, morate koristiti druge vrste raketnih motora, na primjer, električne mlazne raketne motore, pa čak i nuklearne.

Prednost elektromotora je mogućnost dugotrajnog rada, do nekoliko godina. Ali takvi uređaji razvijaju vrlo slabu vuču. Čak je i silazak sa Zemlje na takvoj raketi još uvijek nemoguće. U svemiru električni motori mogu postići vrlo velike brzine. Viši od postojećih kemijskih motora. Istina, za to će mu trebati i nekoliko mjeseci. Za međuzvjezdane letove takav je razvoj još uvijek prikladan, ali je nepraktično letjeti na Mars s takvim motorom.

Ako ionski potisnici nisu za nas, koje tehnologije budućnosti mogu smanjiti vrijeme putovanja na nekoliko dana?

Postoje sljedeće ideje kako ubrzati let na Mars:

1. Korištenje nuklearnih projektila, čija je osnova zagrijavanje ukapljenog goriva, a zatim ga izbacivanje iz mlaznice vrlo velikom brzinom. Pretpostavlja se da nuklearna raketa može smanjiti vrijeme leta do Marsa na oko 7 mjeseci. Neki znanstvenici vjeruju da bi moderni motori na nuklearni pogon mogli skratiti putovanje na 39 dana. Možete li zamisliti koliko će brzo letjeti ovaj svemirski brod? Nuklearni raketni motori još nisu otišli dalje od zemaljskih prototipova, ali znanstvenici neprestano rade na provedbi takvog projekta.
2. Upotreba magnetizma. Magnetizam tehnologija temelji se na korištenju posebnog elektromagnetskog uređaja koji će ionizirati i zagrijavati raketno gorivo, pretvarajući ga u ionizirani plin ili plazmu, što će ubrzati letjelicu. Ovom metodom let se može smanjiti na 5 mjeseci.
3. Upotreba antimaterije. Ovo je najčudnija ideja, iako je možda i najuspješnija. Čestice antimaterije mogu se dobiti samo u akceleratoru čestica. Pri sudaru čestica i antičestica oslobađa se ogromna količina energije. Ovo se može koristiti za mnoge korisne stvari. Prema preliminarnim proračunima, da bi brod stigao do cilja bilo bi potrebno samo 10 miligrama antimaterije. Međutim, za proizvodnju 10 mg antimaterije moralo bi se potrošiti najmanje 250 milijuna dolara. Let do Marsa korištenjem antimaterije trajat će samo 45 dana!

Koliko će koštati putovanje?

Osim što je let jako dug, ujedno je i skup događaj, postavljaju se pitanja koliko košta let do Marsa.

Jedna procjena troškova povezanih s slanjem ljudi napravljena je tijekom administracije Georgea W. Busha. Raspon se kretao od 80 do 100 milijardi dolara. Novije studije suzile su to na 20-40 milijardi dolara.

Prema riječima milijardera Elona Muska, let će ipak koštati manje od 500.000 dolara, nije toliko. Kaže da bi cijena s vremenom mogla pasti na 100.000 dolara. I ne brinite o povratku, jer će, prema Elonu, biti besplatno.

Zašto letjeti na Mars

Mnogo je razloga za organiziranje takve misije.

Prvi je istraživanje. Mars je po mnogo čemu sličan Zemlji, a prema znanstvenicima, planeti su nekada imali istu atmosferu, a vjerojatno i život. Studije velikih razmjera trebale bi odgovoriti na pitanje postoji li život sada, jesu li planeti doista toliko slični i zašto je postao pustinjski svijet. Fotografije prikazuju mnoge zanimljive i neobjašnjive pojave na površini, koje je čovječanstvo također željno proučavati.

Drugi razlog je kolonizacija. Postoje teorije prema kojima je moguće umjetno rekreirati atmosferu. Stoga razvijajte ekosustav. To znači da će u budućnosti tamo moći rasti kopnene biljke, životinje i, naravno, ljudi.

Treći razlog je ljudska znatiželja. To je moć koja je omogućila prelazak od drevnih ljudi s primitivnim alatima do civilizacije sposobne lansirati istraživačke satelite u udaljene kutke svemira. Jedan primjer takve misije bilo je slijetanje automatskog uređaja na površinu kometa!

Koliko postoji neriješenih problema u letu

Osim dugog putovanja, misija s posadom predstavlja mnoge druge izazove:

Znanstvenici se brinu da će astronauti tijekom dugog putovanja biti izloženi kozmičkim zrakama i drugom zračenju. Također su zabrinuti zbog fizičkih učinaka koje astronauti doživljavaju kada su izloženi okruženju niske gravitacije i slabog osvjetljenja tijekom duljeg vremenskog razdoblja.

Možda je najteži čimbenik za predvidjeti psihološki učinak koji astronauti mogu doživjeti kao rezultat izolacije. Nitko nije točno siguran koliko će psihički stres izazvati nedostatak kontakta s prijateljima i obitelji koji astronauti ostavljaju za sobom.

Ostale prepreke takvoj misiji s ljudskom posadom uključuju gorivo, kisik, vodu i hranu za astronaute.

Izlaz

Let na Mars je tehnički vrlo složena i skupa ideja. Oni koji prvi kroče na površinu Crvenog planeta ubrzat će do nevjerojatnih brzina i prijeći milijune kilometara. Kako bi na svoje odredište stigli zdravi i zdravi, znanstvenici trebaju smisliti sredstva za zaštitu od kozmičkog zračenja, kao i raditi na stvaranju i poboljšanju sustava za održavanje života. Potrebno je točno izračunati masu broda i nosivost te odabrati optimalnu rutu leta.