Քանի տարի թռչել Մարս. Որքա՞ն ժամանակ է պետք Մարս թռչել, հնարավո՞ր է նման թռիչք

Մարսը միշտ գրավել է գիտնականների, ֆանտաստ գրողների ու հասարակ մարդկանց ուշադրությունը։ Այս մոլորակի Երկրին մոտ լինելը թույլ է տալիս այն դիտարկել որպես մոտակա թիրախ ապագա միջմոլորակային ճանապարհորդությունների ժամանակ։

Քանի՞ ժամ, օր, ամիս է մարդը թռչում Մարս:

Պատկերացնենք, որ թռիչքի ենք գնալու դեպի Մարս՝ ժամանակավորելով մեկնումը, որպեսզի նվազագույն հեռավորությունը հաղթահարենք։ Այս դեպքում մեքենան, որը թռչում է նույն արագությամբ, ինչ Saturn-V-ը, կհասնի իր նպատակակետին մոտավորապես 870 ժամկամ 36 երկրային օր.

Եվ հիմա պատկերացրեք, որ դա մեզ դուր չի եկել Մարսի վրա և մենք ուզում ենք տուն գնալ, ապա ավելի լավ է, որ մենք վերադառնանք որքան հնարավոր է շուտ: Ամեն ամսվա հետ վերադարձի ժամանակաշրջանը կավելանա։ 2027 թվականին՝ Երկիր վերադառնալու ճանապարհին, մեզ արդեն անհրաժեշտ կլինի 258 օր (8,6 ամիս). Թեև կա տարբերակ սպասել մինչև 2035 թվականը և նորից թռչել կարճ երթուղիով 36 օրեր.

Որքա՞ն թռչել լույսի արագությամբ:

Մարսից լույսը ներս է հասնում Երկիր 3 րոպեերբ մոլորակները ամենամոտ են միմյանց: Ահա թե որքան ժամանակ կպահանջվի մարդուց այս մոլորակ հասնելու համար լույսի արագությամբ շարժվող տիեզերանավով:

Ինչու՞ է Մարս թռչելու համար անհրաժեշտ ժամանակը անընդհատ փոխվում:

Առաջին տիեզերանավը, որը թռավ դեպի Մարս, Մարիներ 4-ն էր 1964 թվականին։ Նա դա արեց 228 օրում։ Դրանից հետո արձակվեցին ևս մի քանի նավ, և ամեն անգամ թռիչքի ժամանակը տարբերվում էր միմյանցից վեր կամ վար։ Եթե ​​հաշվի առնենք, որ ժամանակակից տիեզերանավի արագությունը 20000 կմ/ժ է, ապա կարող ենք հաշվարկել, որ դրա վրա թռիչքը կտևի. 115 օր. Բայց հետո պարզ չէ, թե գործնականում ինչու են այնտեղ ուղարկված բոլոր նավերը շատ ավելի երկարացնում:

Վերջերս հետազոտական ​​զոնդի թռիչքը տևեց ավելի քան 8 ամիս: Տեխնոլոգիաների ներկայիս զարգացմամբ՝ դեպի Մարս ուղևորությունը կարող է սկսվել 150-ից 300 օր.

Այս փոփոխությունը պայմանավորված է մի շարք գործոնների ազդեցությամբ երթուղու ճանապարհորդության ժամանակի վրա.

• մեկնարկային արագություն;
• մոլորակների դիրքերը միմյանց նկատմամբ.
• պլանավորված թռիչքի ուղին;
• վառելիքի քանակը.

Ամեն ինչ բացատրում է մոլորակների շարժումը Արեգակի շուրջ իրենց ուղեծրով: Ուստի անհնար է ուղիղ հրթիռի արձակում կատարել։ Ի վերջո, մինչև Մարս հասնելը, նա արդեն ժամանակ կունենա իր ուղեծրով հեռու շարժվելու։ Ուստի ճշգրիտ հաշվարկելու համար, թե որքան ժամանակ է պահանջվում թռչելու համար, անհրաժեշտ է հաշվարկել ժամանակից շուտ։ Այսինքն՝ տեսականորեն պետք է հաշվարկել այն վայրը, որտեղ Մարսը կշարժվի հրթիռի թռիչքի ժամանակ, և հենց այնտեղ պետք է ուղարկվի։

Երկրորդ շատ կարևոր խնդիրը սպառվող վառելիքի քանակն է։ Այսօր հենց նա է առաջնահերթությունը տիեզերական ինժեներների համար։ Նավերն այսօր գործարկվում են մի հետագծի երկայնքով, որը առավելագույնի է հասցնում վառելիքի տնտեսումը:

Քանի՞ կմ դեպի Մարս:

Մարսը չորրորդ մոլորակն է Արեգակից և Երկրի ուղեծրին հարաբերական երկրորդը: Քանի որ Արեգակը բոլոր մոլորակները պահում է տարբեր ուղեծրերում, Մարսի հեռավորությունը Երկրից անընդհատ փոխվում է: Երբ նկարն առաջին անգամ արվեց Hubble աստղադիտակով, այս հեռավորությունը կազմում էր 55 միլիոն կմ: Այս հեռավորության վրա մոլորակները գտնվում են տարին մեկ անգամ, հենց այդ ժամանակ էլ հետախուզական կայաններ են ուղարկվում այնտեղ։ Գիտնականները հաշվարկել են, որ եթե Մարսը գտնվում է ուղեծրի որոշակի կետում՝ Պերիհելիոնում, իսկ Երկիրը՝ Աֆելիոնում, ապա նրանց միջև հեռավորությունը կկազմի 54,6 միլիոն կմ։ Այնուամենայնիվ, մարդկությունը դեռ չի նկատել մոլորակների նման դասավորություն։

Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում մարդուն Մարս թռչելու համար:

Այս առաջադրանքի վրա այսօր աշխատում են բազմաթիվ մասնագետներ տարբեր երկրներում։ Այն լուծելու համար կպահանջվի վառելիքի բոլորովին նոր տեսակ։ Եվ բացի այդ, պետք է ինչ-որ բան անել տիեզերական տարբեր տեսակի ճառագայթների նկատմամբ մարդու ընկալունակության հետ։ Այն կուտակվում է նրա մարմնի գրեթե բոլոր մասերում եւ ավելի ուշ մինչեւ կյանքի վերջ չի արտազատվում։ Եթե ​​տիեզերագնացի մարմինը պաշտպանված չէ ճառագայթումից, ապա նա տիեզերքում չի կարող գոյատևել նույնիսկ երկու ժամ։

Հետեւաբար, այնքան կարեւոր է լուծել խնդիրը, թե որքան թռչել հրթիռով: Քանի որ ժամանակը նվազում է, տիեզերական ազդեցության ռիսկը նվազագույնի կհասցվի, և տիեզերագնացների համար ավելի քիչ պաշարներ կպահանջվեն ապրելու համար:

Մարսից տուն վերադառնալու համար տիեզերագնացները պետք է սպասեն հաջորդ առճակատմանը։ Եվ սա բավականին շատ ժամանակ է պահանջում: Վերջին հաշվարկներով այն կարող է հասնել մինչև 16 ամսվա։ Միաժամանակ պետք է հաշվի առնել, որ առճակատումից հետո Երկիրը արագորեն առաջ կվազի, քանի որ ունի ավելի մեծ ուղեծրային արագություն։ Ուստի երեք ամիս անց մոլորակներն այնքան հեռու են միմյանցից, որ տիեզերագնացները չեն կարողանա Երկիր վերադառնալ։

Գիտնականները հաշվարկել են, որ Երկրից Մարս թռիչքը հնարավոր դարձնելու համար տիեզերանավերը պետք է զարգացնեն 18 կմ/վ արագություն։ Իսկ առաքելության ծախսերը նվազեցնելու համար Լուսնից միջմոլորակային տիեզերանավ ուղարկեք։ Հետևաբար, թռիչքի հաջող ժամանակի համար կարևոր է հաշվարկել Լուսնից Մարս օպտիմալ հեռավորության ժամանակը:

Միևնույն ժամանակ, տիեզերական գիտության զարգացման ներկայիս մակարդակով, Մարս նման արշավը կարող է տևել մոտ երկու տարի։ Եվ այսպես, դեպի այս խորհրդավոր մոլորակ թռիչքները մնում են ապագայի խնդիր: Մնում է, որ հավատանք ու սպասենք մարդու տրամադրության տակ հայտնվեն նոր տեխնոլոգիաների, որոնք հնարավորություն կտան գերարագ մարսյան նավեր կառուցել՝ օգտագործելով գերտնտեսական վառելիք։

Յուրաքանչյուր մարդ ժամանակ առ ժամանակ իր հայացքն ուղղում է դեպի աստղային երկինք։ Որոշ մարդիկ կարող են իրենց համար գտնել փոքրիկ կարմրավուն աստղ՝ Մարս: Այս զարմանալի մոլորակը վաղուց շատ գրավիչ է մարդկության լավագույն մտքերի համար: Այնքան մոտ և այնքան հեռու: Մարսը Երկրի հարևանն է, միայն Վեներան է ավելի մոտ, ինչի պայմանները վհատեցնում են մոտ ապագայում այն ​​այցելելու ցանկացած ցանկություն։

հետ շփման մեջ

Մարսն այլ է. Իհարկե, մենք բոլորս գիտենք, որ այս մոլորակում դուք չեք կարողանա հարմարավետ հանգստանալ արձակուրդում, բայց դուք կարող եք գոյատևել այնտեղ՝ օգտագործելով մարդկանց արդեն հասանելի տեխնոլոգիաները։ Բայց արդյո՞ք դա իսկապես այդքան հեշտ է դա անել: Ի՞նչ խոչընդոտներ պետք է հաղթահարվեն մարդկության համար այս հավակնոտ երազանքն իրականացնելու համար։ Թռե՞լ, թե՞ չթռչել.

Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում ժամանակին Մարս թռչելու համար

Դեպի Մարս թռիչքի նախապատրաստման կարևոր գործոն է երկնային մարմինների միջև հեռավորությունը հաղթահարելու համար անհրաժեշտ ժամանակի հաշվարկը։ Իմանալով աստղանավի արագությունը և Երկրից Մարս հեռավորությունը՝ հեշտ է հաշվարկել արշավն ավարտելու ժամանակը, չէ՞: Ոչ, այսպես չէ:

Փաստն այն է, որ յուրաքանչյուր մոլորակ պտտվում է Արեգակի շուրջ իր ուղեծրով, և նրանց միջև հեռավորությունը անընդհատ փոխվում է, մոլորակների ամենամոտ մոտեցումը (աստղագիտության մեջ կոչվում է հակադրություն), երբ նրանք գտնվում են յուրաքանչյուրից «ընդամենը» 55 միլիոն կմ հեռավորության վրա: մյուսը, տեղի է ունենում միայն երկու տարին մեկ անգամ: Մնացած բոլոր ժամանակներում երկնային մարմինների միջև հեռավորությունն ավելի մեծ է, գագաթնակետին հասնելով 401 միլիոն կմ (երբ մոլորակները գտնվում են Արեգակի հակառակ կողմերում)։

Ֆիզիկայի կուրսից հայտնի է, որ անհնար է հաղթահարել լույսի արագությունը (մոտ 300 հազար կմ/վ): Այսպիսով, տեսականորեն մարդկությունը մի օր կկարողանա տիեզերքում շարժվելու միջոց հորինել՝ լուսային պատնեշին մոտ։ Լույսը (ռադիոալիքները) Երկրից Մարս է անցնում 3 րոպեից մի փոքր ավելի, եթե մոլորակները հակադրվում են, և 22,37 րոպեում, եթե երկնային մարմինները հնարավորինս հեռու են:

Լույսի արագությանը մոտ արագությամբ շարժվող տիեզերանավը կարող է հաղթահարել այդ հեռավորությունները հայտարարված արժեքներին մոտ ժամանակում (հաշվի չառնելով մարդկանց համար ոչ մահացու ծանրաբեռնվածությամբ արագացման և դանդաղման ժամանակը): Բացի այդ, Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության համաձայն, տիեզերագնացների համար, որոնք շարժվում են նման արագությամբ, ժամանակը դանդաղում է: Այսպիսով, ճանապարհորդների համար նման առաքելությունը կլինի տորթով քայլել:.

Բայց տեսականորեն դեռևս անհայտ է, թե արդյոք սկզբունքորեն հնարավո՞ր է ստեղծել նման արագընթաց մեքենաներ, ուստի մենք կդիտարկենք իրավիճակը՝ հիմնվելով այն բանի վրա, ինչ մարդկությունն այժմ ունի և կարող է ստեղծել մոտ ապագայում։

Տիեզերական ճանապարհորդության համար տրամաբանական է ընտրել այն պահը, երբ մոլորակները հնարավորինս մոտ են միմյանց։ Բայց այստեղ էլ ամեն ինչ պարզ չէ։ Եթե ​​մեր նավը շտապի դեպի այն կետը, որտեղ Մարսը գտնվում է մեկնարկի պահին, ապա այն բաց կթողնի, քանի որ արշավի ընթացքում մոլորակը ժամանակ կունենա զգալի տարածություն տեղափոխելու համար: Սա նշանակում է, որ անհրաժեշտ է նախապես հաշվարկել հետագիծը, որպեսզի հանդիպենք մոլորակին հաշվարկված կետում։ Պետք է հաշվի առնել նաև գրավիչ ուժերը։, ունակ է փոխել տիեզերական մարմինների հետագծերը։

Այս բոլոր հաշվարկները վաղուց են արվել, և տիեզերական զոնդերն ու կայանները հաջողությամբ ուղարկվել են Մարս։ Ստորև ներկայացված են տիեզերանավով դեպի Մարս կատարած հաջող առաքելություններից մի քանիսը.

• Mariner 4. Գործարկվել է 1964 թվականին, ճանապարհորդության ժամանակը 228 օր:
• Մարիներ 6. 1967 - 156 օր.
• Մարիներ 7. 1969 - 131 օր.
• Մարիներ 9. 1971 - 156 օր.
• Վիկինգ 1. 1976 - 335 օր.
• Viking 2. 1976 - 365 օր.

Ինչո՞ւ է թռիչքի ժամանակն այդքան տարբեր, եթե տիեզերանավի միջին արագությունը մոտավորապես նույնն էր՝ 20 հազար կմ/ժ-ից մի փոքր ավելի, հնարավո՞ր է ավելի արագ թռչել դեպի «կարմիր» մոլորակ: Խոսքը երկնային մարմինների միջև փոխվող հեռավորության և թռիչքի ուղի կառուցելու անհրաժեշտության մասին է՝ հաշվի առնելով մոլորակների շարժումն իրենց ուղեծրով: Եվ դա նույնպես կարևոր է ոչ միայն հեռավորությունը Մարսի և Երկրի միջև, այլ նաև մոլորակի մակերևույթի վրա մանևրների և փափուկ վայրէջքի համար անհրաժեշտ վառելիքի մատակարարումը, քանի որ անհնար է կամայականորեն մեծ քանակությամբ վառելիք վերցնել նավի սահմանափակ ծավալի մեջ։

Ներկայումս ստեղծվել են նաև ավելի արագ նավեր, օրինակ՝ New Horizons-ը, որն ունակ է շարժվել 58 հազար կմ/ժ արագությամբ և տեսականորեն կարող է Մարս հասնել 39 օրում՝ մոլորակների միջև նվազագույն հեռավորության ընթացքում և 289 օր - առավելագույնը:

Մարդկային մասնակցությամբ տիեզերական առաքելությունների պլանավորումը մեծ թափով ընթանում է ինչպես մեր երկրում, այնպես էլ արտերկրում։ Եվ այս խնդիրը շատ ավելի դժվար է, քան միակողմանի տոմսով անմարդաբնակ տիեզերանավ ուղարկելը։ Ենթադրվում է, որ երկկողմանի արշավի նվազագույն ժամանակը մոտավորապես 500 օր է: Այսքան մեծ ժամանակային ընդմիջումը պայմանավորված է նրանով, որ Երկիր վերադառնալու համար պետք է սպասել երկրորդ առճակատման։

Տիեզերանավի արձակումից հետոմեր մոլորակը կսկսի արագ առաջ շարժվել, քանի որ Երկրի ուղեծրային արագությունը շատ ավելի մեծ է: Ուստի երեք ամսից (իսկ Մարս թռչելու համար ավելի շատ ժամանակ է պահանջվում) մոլորակներն այնքան կցրվեն, որ վերադարձն այլևս հնարավոր չի լինի մինչև հաջորդ առճակատումը։

Ենթադրվում է, որ մեկ ցիկլի ընթացքում հաջող առաքելության համար նավի նվազագույն արագությունը պետք է լինի 18 կմ/վ (64800 կմ/ժ), և դա դեռ հասանելի չէ։ Անձի գտնվելու վայրում թվում էր, թե կա Սատուրն V հրթիռ, որը գրեթե հասնում է այս ցուցանիշին (կարող է արագանալ մինչև 64,500 կմ / ժ), բայց պարզ չէ, թե դա խաբեություն էր, թե դրա արտադրության տեխնոլոգիան կորել է:

Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիական առաջընթացը կանգ չի առնում, մշակվում են նոր շարժիչներ, որոնք աշխատում են այլ ֆիզիկական սկզբունքների վրա, և մարդկությունը վաղ թե ուշ կունենա անհրաժեշտ բնութագրերով տիեզերական տրանսպորտ, բայց որ մասնակցությամբ դեպի Մարս թռիչքի առաքելությունըմարդը հաջողակ է, դեռ շատ խնդիրներ կան լուծելու։

Ինչպես տեսնում եք, մոլորակի պայմանները դաժան են, բայց սա առայժմ միակ հայտնի երկնային մարմինն է, որտեղ մարդը կարող է գոյատևել՝ օգտագործելով որոշակի պաշտպանիչ սարքավորումներ, քանի որ սա գումարած 460 ° C չէ, ինչպես Վեներայի վրա:

Ինչ խնդիրներ պետք է լուծվեն դեպի Մարս մարդ թռիչքի համար

Հոգեկանը կհաղթահարի՞

2007–2011 թթ փորձարկում է արվել դեպի Մարս թռիչքը մոդելավորելու համար: Մի խումբ մարդիկ պետք է 520 օր գտնվեին սահմանափակ տարածքում։ Թեև փորձի պայմանների համաձայն, ցանկացած մասնակից կարող էր ցանկացած պահի հրաժարվել ուսումնասիրությունից և լքել տարածքը, որոշ կամավորների մոտ հայտնաբերվել են հոգեկան խանգարումներ: Իսկ ի՞նչ կլինի իրական թռիչքի ժամանակ։

Արդյոք մարմինը

Մարդկությունը կես տարի զրոյական գրավիտացիայի մեջ գտնվելու փորձ ունի, բայց նույնիսկ հաշվի առնելով մշտական ​​ֆիզիկական ճիգը, Երկիր վերադառնալուց հետո հարմարվելու գործընթացը շատ դժվար և երկար է, քանի որ մկաններն ու ոսկորները ժամանակ ունեն ատրոֆիայի ենթարկվել առանց ձգողականության: . Իհարկե, յուրաքանչյուր երկրացի իրեն գերմարդ կզգա Մարսի ձգողության տակ (Երկրի ձգողության 1/3-ը), որտեղ 100 կգ կշռող մարդը կկշռեր ընդամենը 39 կգ: Բայց մենք դեռ պետք է թռնենք դեպի Մարս, ինչպես պարզեցինք, 6-7 ամիս կպահանջվի նեղ, փակ, բոլոր հարմարություններից զուրկ տարածքում։ Եվ վերադառնալով Երկիր՝ դիմակայելու հակադարձ ադապտացիայի բոլոր «հմայքին»։

Ճառագայթում

Թերևս ամենամեծ խնդիրը մարդու՝ այլ մոլորակներ տանող ճանապարհին: Իսկ թռիչքի ժամանակ և հենց Մարսի վրա՝ զուրկ մագնիսական դաշտից, մարդը ենթարկվելու է տիեզերական ճառագայթմանը։ Կկարողանա՞ արդյոք պաշտպանիչ ծածկը հաղթահարել դրան:տիեզերանավ, հնարավո՞ր է արդյոք ժամանակակից տիեզերական հագուստով պաշտպանվել ճառագայթումից:

Մարդը ձևավորվել է Երկրի վրա, ոչ ոք չգիտի, թե ինչ է սպասվում նրան Մարսի՝ մարմնի համար անսովոր պայմաններում երկար մնալու դեպքում։ Առայժմ ավելի շատ հարցեր, քան պատասխաններ.

Այս և այլ հարցերից քանիսը դեռ պատասխանի են սպասում։? Բայց մարդը բոլոր ժամանակներում մարտահրավեր է նետել բնությանը, և այժմ կան ծրագրեր՝ նախապատրաստվելու դեպի Մարս թռիչքին, խմբեր են հավաքագրվում՝ ընտրելու եռանդուն կամավորների, ովքեր պատրաստ են ռիսկի ենթարկել իրենց՝ հանուն մարդկության ամենանվիրական երազանքի իրականացման՝ ճանապարհորդելու: աստղերին։

Ինչու՞ է Մարսն այդքան հետաքրքրված, և ինչպես է Արեգակնային համակարգի այս մոլորակն այդքան տարբերվում մնացածից, որ հազարավոր մարդիկ պատրաստ են իրենց կյանքի մի քանի տարին անցկացնել դեպի այն ճանապարհին, և գուցե իրենց ողջ կյանքը՝ այնտեղ մնալու համար:

Մարսը Լուսնից հետո ամենապայծառ մոլորակն է, չնայած Արեգակնային համակարգի մեծությամբ յոթերորդ մոլորակն է: Արեգակի մակերևույթից Երկիր հասնելու համար անհրաժեշտ ժամանակը տատանվում է 3-ից մինչև 22 րոպե՝ կախված մոլորակների գտնվելու վայրից։

Ընդդիմության ժամանակ դրա ակնհայտ մեծությունը առավելագույնն է: Մարսը Երկրին ամենամոտ մոլորակն է Վեներայից հետո։

Տեսականորեն հաշվարկված է, որ Կարմիր մոլորակին մնացել է 115 օր։ Գործնականում միակողմանի թռիչքը տևում է 130-300 օր:

Հեռավորությունը Երկրի և Մարսի միջև

Այնուամենայնիվ, պարզելու համար, թե որքան ժամանակ է պահանջվում Մարս թռչելու համար, դուք պետք է իմանաք նրա և Երկրի միջև ճշգրիտ հեռավորությունը:

Երկու մոլորակներն էլ շարժվում են Արեգակի շուրջ իրենց ուղեծրով՝ յուրաքանչյուրն իր ուղեծրային արագությամբ։ Այդ իսկ պատճառով անհնար է միանշանակ պատասխանել այն հարցին, թե քանի կիլոմետր է Երկրից Մարս։ Ի վերջո, այս արժեքը հաստատուն չէ և փոխվում է ամեն վայրկյան: Նրանց միջեւ միջին հեռավորությունը կազմում է մոտ 225 մլն կիլոմետր։

Երկրի և Մարսի միջև նվազագույն հեռավորությունը դառնում է, երբ Երկիրը գտնվում է Արեգակի և Մարսի միջև և կազմում է մոտավորապես 56 միլիոն կմ:

Այն պահին, երբ Արեգակը գտնվում է Երկրի և Մարսի միջև, մոլորակների միջև հեռավորությունը հասնում է առավելագույնի, ավելանալով 7 անգամ։

Ինչպես պարզել Երկրից Մարս թռիչքի ժամանակը

Ճանապարհորդության երկարության վրա ազդող գործոններն են.

• մոլորակների միջև հեռավորությունը
• տիեզերանավի արագությունը.

Չափելու համար, թե որքան կտևի թռիչքը, հաշվարկները շատ ավելի բարդ են, քան գծային հեռավորության չափումը, քանի որ թռիչքի ուղին կախված կլինի երկու տարբեր ուղեծրերով անընդհատ շարժվող մարմիններից: Այն որոշելու համար անհրաժեշտ է հաշվարկել մոլորակներից յուրաքանչյուրի ճշգրիտ գտնվելու վայրը ժամանակի որոշակի կետում, հաշվարկներն իրականացվում են ժամանակից շուտ:

Հակադրության ժամանակ մոլորակների միջև հեռավորությունը նվազում է 26 ամիսը մեկ։ 15-17 տարին մեկ անգամ գալիս է մի պահ, երբ մարդ ամենաարագը թռչում է Մարս։ 1-2 շաբաթվա ընթացքում Մարսի և Երկրի միջև հեռավորությունը հասնում է նվազագույն արժեքի։ Այս ժամանակահատվածը սովորաբար օգտագործվում է հետազոտական ​​թռիչքների համար, որը տատանվում է 130-ից 300 օր:

Ի՞նչ ընդհանրություններ ունեն Երկիրն ու Մարսը և ինչո՞վ են դրանք տարբերվում

Մարսի տրամագիծը 2 անգամ փոքր է Երկրի տրամագծից, իսկ զանգվածը՝ 10 անգամ։ Մարսի մակերեսը հավասար է երկրագնդի մակերեսին։

Հյուսիսային և հարավային կիսագնդերի կլիման զգալիորեն տարբերվում է։ Մարսի վրա ջերմաստիճանը տատանվում է -150-ից +20: Մարսի վրա հանգած հրաբուխ կա, պարբերաբար նկատվում է գեյզերների ակտիվություն։

Մարսի վտանգներից են համարվում փոշու հզոր փոթորիկները, որոնք նույնպես կարող են ուժեղ ճառագայթման աղբյուր լինել։

Թեև մոլորակի վրա հեղուկ ջուր չկա, սակայն ձյուն է գրանցվել, որը գոլորշիանում է մինչև մակերես հասնելը։ Կան ջրի պաշարներ սառցադաշտերի տեսքով։

Մարսյան օրը տեւում է 24 ժամ 40 րոպե, ինչը հնարավորություն է տալիս այնտեղ բույսեր աճեցնել։ Տարվա ցիկլը 687 երկրային օր է կամ 669 մարսյան։ Գարունն ու ամառը Մարսի վրա տևում են տարվա կեսից ավելին։

Մթնոլորտային ճնշումը 6 մբար-ից մի փոքր ավելի է, ինչը 160 անգամ պակաս է երկրից: Մթնոլորտն ինքնին հազվագյուտ է, և 95%-ը բաղկացած է ածխաթթու գազից։ Մագնիսոլորտի բացակայությունը, որը զուգորդվում է տիեզերական ճառագայթման հետ, հանգեցնում է Մարսի մակերեսին ուժեղ ճառագայթման, որը 100 անգամ ավելի ուժեղ է, քան Երկրի վրա:

> > > Որքա՞ն պետք է թռչել դեպի Մարս

Պարզել, որքան ժամանակ է պահանջվում Մարս թռչելու համարուղեծրում պտույտի նկարագրություն, Երկրից հեռավորություն, տիեզերանավի արձակման պատմություն, հետազոտություն, նոր մեթոդներ՝ լուսանկարներով։

Կարմիր մոլորակը կարելի է հեշտությամբ գտնել առանց գործիքների օգտագործման: Աստղադիտակի ակնոցում այն ​​կարմիր աստղի է հիշեցնում։ Երկու տարվա ընդմիջումով Մարսն ու Երկիրը հնարավորինս մոտ են։ Այս պահին Երկրից Մարս հեռավորությունը 55 000 000 կմ է։ Հենց այս պահն են օգտագործում գիտնականները Մարս տիեզերանավ ուղարկելու համար։ Բայց հարց է առաջանում. որքա՞ն ժամանակ է տևում դեպի Մարս թռչելը?

Հաշվի առնելով դասավորվածությունը, մեկնարկի արագությունը և երթուղին, դեպի Մարս թռիչքը տևում է 150-ից մինչև 300 օր: Ազդում է նաեւ սպառված վառելիքի քանակությունը՝ որքան շատ, այնքան բարձր արագությունը։

Քանի՞ առաքելություն է թռչել Մարս

Mariner 4-ն առաջին անգամ Մարսի վրա վայրէջք է կատարել 1964 թվականին։ Մարս թռչելու համար նրանից պահանջվել է 228 օր։ Այնուհետև Մարիներ 6-ը ճամփա ընկավ, բայց այն արդեն անցկացրել է 156 օր, իսկ Մարիներ 7-ի ճանապարհորդությունն ընդհանուր առմամբ տևել է 131 օր։

Հաջորդ տիեզերանավը 167 օր պահանջեց Մարս հասնելու համար և դարձավ Կարմիր մոլորակի առաջին ուղեծիրը։

Մարս հասած այլ տիեզերանավերի ցանկ։ Այն նաև թվարկում է այն օրերի քանակը, որոնք պահանջվել են Մարս հասնելու համար.

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

Ինչու՞ է այդքան երկար տևում Մարս թռչելը

Ո՞րն է նվազագույն ժամանակը թռչել դեպի Մարս? Նման հեռավորության և 20000 կմ/ժ շարժման արագության դեպքում հաշվարկները ցույց են տալիս 115 օր տեւողություն։ Բայց փաստն այն է, որ գործնականում այս թիվն ավելանում է, քանի որ մոլորակները պտույտներ են անում Արեգակի շուրջ։ Անհնար է տիեզերանավ ուղարկել այնտեղ, որտեղ այժմ գտնվում է Մարսը, քանի որ ժամանման պահին մոլորակն արդեն կփոխի իր դիրքը։ Հետեւաբար, դուք պետք է կենտրոնանաք ապագա գտնվելու վայրի վրա:

Կարևոր կետը վառելիքի մատակարարումն է: Եթե ​​դա անսահման լիներ, ապա թռիչքի ժամանակը կարող էր զգալիորեն կրճատվել։ Բայց մենք նման ռեսուրս չունենք։

Վառելիքի նվազագույն սպառում դեպի Մարս թռիչքի համար

Առաքելությունները խնայելու համար որոշ մեքենաներ փորձում են օգտագործել վառելիքի նվազագույն քանակությունը: Դա անելու համար օգտագործեք Ուոլտեր Հոհմանի առաջարկած ուղեծիրը 1925 թ.

Դեպի մոլորակ գնալու փոխարեն, դուք ստիպում եք նավի ուղեծրային ուղին գերազանցել Երկրին աստղի շուրջը: Արդյունքում կհասնենք այն կետին, որտեղ կհաստատվի Մարսը։

Մարս թռչելու այլընտրանքային ուղիներ

Այժմ մենք պետք է սպասենք նավերը ուղարկելուն։ Բայց երբ մարդ հայտնվի Մարսի վրա, այդ դեպքում ցանկացած ուշացում կբերի աղետի։ Արտաքին տարածությունը վտանգավոր տեղ է: Հատուկ անախորժությունները գալիս են ֆոնային տիեզերական ճառագայթումից, որը կարող է մի քանի ժամով ստեղծել լայնածավալ արևային փոթորիկներ: Ուստի կարևոր է կրճատել ճանապարհորդության ժամանակը:

Միջուկային արձակումներ

Միջուկային հրթիռները գործում են միջուկային ռեակտորում աշխատող հեղուկը տաքացնելու սկզբունքով։ Այնուհետև այն մեծ արագությամբ պայթում է վարդակում՝ առաջացնելով մղում: Նման վառելիքը կուտակում է հսկայական էներգիայի պաշար, այնպես որ կարող եք զարգացնել բարձր արագություն և կրճատել ճանապարհորդությունը մինչև 7 ամիս:

Մագնիտո-պլազմային հրթիռներ

Սա փոփոխական հատուկ իմպուլսային տեխնոլոգիա է: Ահա EM շարժիչ, որն օգտագործում է ռադիոալիքներ՝ շարժիչը իոնացնելու և տաքացնելու համար: Այս դեպքում առաջանում է պլազմա, որը դուրս է մղվում բարձր արագացումով։ Դա կհանգեցնի 5 ամսվա թռիչքի:

հականյութ

Ներկայումս մշակվում է հակամատերային հրթիռների հայեցակարգը։ Սա ամենախիտ վառելիքն է: Երբ նյութի մասնիկները հանդիպում են նյութին, դրանք վերածվում են մաքուր էներգիայի։ Նման վառելիքի 10 միլիգրամով կարելի է Կարմիր մոլորակ հասնել 45 օրում։ Ճիշտ է, ստեղծման համար կպահանջվի 250 մլն դոլար։

Ապագա առաքելություններ

Մենք դեռ չգիտենք, թե ինչի վրա են կենտրոնանալու գիտնականները 2030-ականներին արձակումների համար: Միգուցե նրանք կենտրոնանան ոչ թե արագության, այլ անվտանգության վրա։ Բայց տիեզերական հայտնագործությունները հանկարծակի են լինում, ուստի մենք հնարավորություն ունենք այլընտրանքներ գտնելու:

Առաջինը, ով լավ չմտածեց, թե որքան ժամանակ կպահանջվի մարդուն Մարս թռչելու համար, այլ կատարեց այդ հնարավորության տեխնիկական վերլուծությունը, դեռ 1948 թվականին, գիտնական էր, ժամանակակից հրթիռային գիտության հիմնադիրներից մեկը։ Նրանից հետո նման թռիչքի գաղափարը դիտարկվել է ինչպես առաջին տիեզերական ուժերի, այնպես էլ մասնավոր ընկերությունների կողմից։

Քանի՞ կմ թռչել Մարս Երկրից

Մարսը Արեգակից չորրորդ մոլորակն է և Երկրին ամենամոտ՝ Վեներայից հետո։ Առաքելությունը դեպի Վեներա դժվար է իր կլիմայական պայմանների պատճառով.

• հսկայական մթնոլորտային ճնշում;
• թթվային անձրև;
• ջերմություն.

Մենք այնտեղ հնարավորություն չունենք:

Մարսի կլիմայական պայմաններն առավել հարմար են այցելելու համար։ Մոլորակների միջև հեռավորությունը տիեզերական չափանիշներով մանրադիտակային է։ Բայց մարդը ստիպված կլինի շատ թռչել դեպի Մարս՝ տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր միլիոնավոր կիլոմետրեր։

Երկրից քանի կիլոմետր թռչելու էությունը մեծապես կախված է կոնկրետ հետագծից՝ ուղու երթուղուց: Այն սովորաբար ունենում է «մեծ աղեղի» ձև, որը նրբագեղ կերպով կապում է Երկրի վրա մեկնարկի ժամանակը նպատակակետի հետ: Այս կամարները շատ անգամ ավելի երկար են, քան ժամանակի տվյալ պահին երկու երկնային մարմինների միջև եղած ուղղագիծ հեռավորությունը։

Եկեք ինքներս մեզ հարց տանք. - Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում Մարս թռչելու համար:

Ենթադրենք, որ մեր հաշվարկների համար մենք օգտագործում ենք պարզ երթուղի ուղիղ գծով, որտեղ հեռավորությունը նվազագույն է։

Ելնելով այն փաստից, որ Արեգակնային համակարգի մոլորակները պտտվում են Արեգակի շուրջ՝ յուրաքանչյուրն իր էլիպսաձև ուղեծրով, իր յուրահատուկ արագությամբ, և երկու մոլորակային օբյեկտների միջև հեռավորությունը անընդհատ փոխվելու է։ Գիտնականներին հաջողվել է պարզել հեռավորությունը, թե քանի կիլոմետր պետք է թռչել գծային հետագծով Երկրից Մարս.

• Առավելագույն հեռավորությունը կկազմի 401 330 000 կմ։
• Միջին ճանապարհի երկարությունը 227,943,000 կմ է։
• Նվազագույնը, որը մենք պետք է հաղթահարենք, ընդամենը 54,556,000 կմ է։

Մոլորակները միմյանցից հասնում են այս նվազագույն հեռավորությանը մոտավորապես երկու տարին մեկ: Եվ սա կատարյալ ժամանակն է առաքելություններ սկսելու համար:

Որտե՞ղ պետք է լինի Մարսը արձակման ժամանակ:

Ուղղակի գծով դեպի ձեր նպատակակետ թռչելը չի ​​աշխատի: Ավելի վաղ ասվում էր, որ մոլորակները անընդհատ շարժվում են։ Այս դեպքում տիեզերանավն իր ճանապարհին պարզապես չի հանդիպի կարմիր մոլորակին, և անհրաժեշտ կլինի տեսականորեն հասնել նրան։ Գործնականում դա անհնար է, մենք դեռ չունենք նման տեխնոլոգիաներ՝ մոլորակային օբյեկտ հետապնդելու համար:

Հետևաբար, թռիչքի համար դուք պետք է ընտրեք մեկնարկ, երբ ուղեծիր ժամանումը համընկնում է Մարսի նույն վայրում ժամանելու հետ, կամ ավելի շուտ գաք և թույլ տվեք, որ նա հասնի մեզ:

Գործնականում դա նշանակում է, որ դուք կարող եք սկսել ձեր ճանապարհորդությունը միայն այն ժամանակ, երբ մոլորակները ճիշտ դիրքում են: Այս գործարկման պատուհանը բացվում է 26 ամիսը մեկ: Այս պահին տիեզերանավը կարող է օգտագործել այն, ինչը համարվում է ամենաէներգաարդյունավետ թռիչքի ուղին, որը հայտնի է որպես Գոհմանի հետագիծ, բայց մենք այս մասին կխոսենք ավելի ուշ:

Ուղեծրային մեխանիկա կամ քանի կիլոմետր պետք է հաղթահարել

Քանի որ Երկրի և Մարսի էլիպսաձև ուղեծրերը գտնվում են Արեգակից տարբեր հեռավորությունների վրա, և մոլորակները շարժվում են դրանց երկայնքով տարբեր արագություններով, նրանց միջև հեռավորությունը զգալիորեն տարբերվում է: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, մոտավորապես երկու տարին և երկու ամիսը մեկ մոլորակները հասնում են միմյանց իրենց ամենամոտ կետին: Այս կետը կոչվում է «», երբ Մարսը կարող է գտնվել Երկրից նվազագույն հեռավորության վրա՝ 55,68-ից մինչև 101,39 միլիոն կիլոմետր՝ կախված նրանից, թե որ տարին է։

Առերեսումից տասներեք ամիս անց նա հասնում է զուգակցման. Սա նշանակում է, որ կարմիր և կապույտ մոլորակները գտնվում են Արեգակի հակառակ կողմերում և որքան հնարավոր է հեռու: Ակնհայտ է, որ եթե մենք ցանկանում ենք ավելի արագ հասնել թիրախին, ապա ավելի լավ է մեկնում պլանավորել առճակատման կետում: Բայց ամեն ինչ այդքան էլ պարզ չէ:

Արագ ճանապարհորդությունը հնարավոր կլիներ, եթե միջմոլորակային նավը գնա ուղիղ ճանապարհով: Ցավոք, տիեզերական ճանապարհորդությունը շատ ավելի բարդ է, քան ուղիղ գիծը: Մոլորակներից յուրաքանչյուրի ուղեծրային մեխանիզմը եզակի է: Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակային մարմինները մշտական ​​շարժման մեջ են, և դա իսկապես դժվար է դարձնում ճանապարհորդությունը:

Այսպիսով, քանի՞ կիլոմետր է անհրաժեշտ Երկրից Մարս ճանապարհորդելու համար: Փորձենք պարզել այն: Եթե ​​դուք դեռ կարծում եք, որ թիրախին հասնելու լավագույն միջոցը սպասելն է, մինչև երկու մոլորակները մոտենան միմյանց, ապա հրթիռը ուղղեք թիրախին և թռչեք: Գիտեք, սա չի աշխատի մի քանի պատճառներով.

• Նախ, Երկրի ձգողականությունը կթեքի ցանկացած արձակված մեքենայի հետագիծը: Այս գործոնը վերացնելու համար, ենթադրենք, հրթիռը տեղադրված է Երկրի շուրջ հեռավոր ուղեծրում, որտեղ ձգողականությունը թույլ է, իսկ ուղեծրի շարժումը՝ դանդաղ, ինչը թույլ է տալիս անտեսել երկու փաստերը: Նույնիսկ այն ժամանակ, այս հրթիռը դեռևս պտտվում է Արեգակի շուրջը Երկրի հետ միասին և շարժվում է մոտ 30 կմ/վ արագությամբ: Այսպիսով, եթե հրթիռը շարունակի թռչել դեպի իր նախատեսված թիրախը, այն կպահպանի Երկրի արագությունը և կսկսի իր պտույտը Արեգակի շուրջ՝ միաժամանակ շարժվելով դեպի թռիչքի կառավարման կետ:
• Երկրորդ, եթե մենք օդ բարձրանանք այն ժամանակ, երբ Մարսը Երկրին ամենամոտ է, մինչ տիեզերանավը շարժվում է դեպի թիրախը, մոլորակը կհեռանա իր ուղեծրով շատ ավելի շուտ, քան նավը կհաղթահարի հեռավորությունը:
• Երրորդ, ամբողջ համակարգում գերակշռում էր Արեգակի ձգողականությունը: Բոլոր առարկաները շարժվում են ուղեծրերով կամ հետագծերով, որոնք, ըստ Կեպլերի օրենքների, հանդիսանում են կոնաձև հատվածների, այս դեպքում՝ էլիպսների մասեր։ Ընդհանուր առմամբ, դրանք կոր են:

Դիմակայության ժամանակ գնալով դեպի նվիրական նպատակը, փաստորեն, մոտակա հեռավորությունը շատ ավելի նշանակալից կլինի։ Այն հաղթահարելու համար անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ վառելիք օգտագործել։ Ցավոք, մենք տեխնիկապես չենք կարողանում մեծացնել տանկերի ծավալը։ Հետևաբար, դեպի Մարս թռչելու համար աստղաֆիզիկոսները արագացնում են նավը, այնուհետև այն թռչում է իներցիայով, չկարողանալով դիմակայել երկնային մարմինների ձգողությանը, ինչը զգալիորեն մեծացնում է հեռավորությունը, երբ սարքը թռչում է մեծ աղեղով: Նման երթուղին ներկայացնում է Արեգակի շուրջ հելիոկենտրոն ուղեծրի կես հատվածը Մարսի և Երկրի միջև:

Հիշենք. հելիոկենտրոն ուղեծիրը երկնային մարմնի էլիպսաձեւ հետագիծ է Արեգակի շուրջ:

Հաշվարկենք, Երկրի ուղեծրի կեսի երկարությունը 3,14 AU է։ Մարսն ունի 4,77 ԱՄ Մեզ մոլորակների միջև միջին ուղեծիր է պետք, որի երկարության կեսը 3,95 ԱՄ է։ բազմապատկել 1 AU հեռավորության վրա և կլոր:

Հիշեցնենք՝ մեկ աստղագիտական ​​միավորը (1 AU) հավասար է 149597868 կմ-ի:

Ստացվում է, որ մոտավոր հեռավորությունը, որը պետք է հաղթահարվի, կլինի մոտ 600 միլիոն կիլոմետր։ Ավելի ճշգրիտ հաշվարկի համար, թե քանի կիլոմետր թռչել, օգտագործվում են ավելի բարդ ալգորիթմներ:

Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում Մարս թռչելու համար

Հարցին, թե որքան ժամանակ է պահանջվում Մարս թռչելու համար, չի կարող միանշանակ պատասխանել։
Թռիչքի ժամանակը կախված է մի շարք գործոններից.

1. սարքի արագություն;
2. ճանապարհի երթուղի;
3. մոլորակների հարաբերական դիրքերը;
4. ինքնաթիռում բեռների քանակը (բեռնատար);
5. վառելիքի քանակը.

Եթե ​​հիմք ընդունենք առաջին երկու գործոնները, ապա տեսականորեն կարող ենք հաշվարկել, թե ժամանակին որքան ժամանակ է պահանջվում Երկրից Մարս թռչելու համար։ Որպեսզի սարքը մեկնի տիեզերական ճանապարհորդության, այն պետք է բարձրանա Երկրից և հաղթահարի նրա ձգողականությունը։

Գիտական ​​փաստեր. Երկրի ցածր ուղեծիր մտնելու համար հրթիռի արագությունը պետք է լինի առնվազն 7,9 կմ/վ (29 հազար կմ/ժ): Միջմոլորակային ճանապարհորդության նավ ուղարկելու համար ձեզ հարկավոր է 11,2 կմ/վ (40 հազար կմ/ժ) մի փոքր ավելի արագություն:

Միջին հաշվով, ճանապարհորդները միջմոլորակային թռիչք են կատարում մոտ 20 կմ/վ արագությամբ: Բայց կան նաև չեմպիոններ.

Տեխնածին ամենաարագ տիեզերանավը New Horizons զոնդն է: Ո՛չ Նոր Հորիզոններից առաջ, ո՛չ էլ դրանից հետո միջմոլորակային մեքենաները չէին թռչում Երկրից՝ 16,26 կմ/վ արագությամբ։ Բայց եթե խոսենք հելիոկենտրոն ուղեծրի արագության մասին, ապա 16,26 կմ/վրկ-ին պետք է ավելացնել Երկրի արագությունը՝ սա 30 կմ/վ է, և Արեգակի համեմատ մենք ստանում ենք մոտավորապես 46 կմ/վ: Սա տպավորիչ է՝ 58536 կմ/ժ։

Հաշվի առնելով այս տվյալները, դեպի Մարս թռիչքի տևողությունը ամենակարճ, ուղիղ հետագծով կտևի 941 ժամ կամ 39 երկրային օր: Մարդը ստիպված կլինի թռչել մեր մոլորակների միջև միջին հեռավորությանը համապատասխանող երթուղիով 3879 ժամ կամ 162 օր։ Առավելագույն հեռավորության վրա թռիչքի տևողությունը կկազմի 289 օր։

Եկեք երազենք ու պատկերացնենք, որ ուղիղ գծով ինքնաթիռով գնացել ենք Մարս։ Եթե ​​դուք ինքնաթիռով թռչում եք 54,556 միլիոն կիլոմետր, իսկ ժամանակակից մարդատար ինքնաթիռի միջին արագությունը կազմում է մոտ 1 հազար կմ/ժ, ապա դրա համար կպահանջվի 545560 ժամ կամ 22731 օր 16 ժամ։ Եվ դա տպավորիչ տեսք ունի գրեթե 63 տարիների ընթացքում: Իսկ եթե մենք թռչում ենք էլիպսով, ապա այդ ցուցանիշը կավելանա 8-10 անգամ, ինչը միջինը կազմում է 560 տարի։

Քանի՞ երկրային տարի օր է, որ մարդը Մարս հասնի

Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում մարդուն Երկրից Մարս հասնելու համար: Եթե ​​երազում եք մի օր տիեզերագնաց դառնալ ձեր առաջին թռիչքի ժամանակ, պատրաստ եղեք երկար ճանապարհորդության: Գիտնականները հաշվարկել են, որ շրջագայությունը կտևի մոտ 450 երկրային օր՝ միջինը 10800 ժամ կամ 1,2 տարի:

Կանխատեսումներ՝ որքան ժամանակին թռչել

Ամենակարևոր փոփոխականը այն մասին, թե որքան ժամանակ կպահանջվի մարդուն Մարս հասնելու համար, ակնհայտ է՝ որքան արագ եք գնում: Արագությունը որոշիչ գործոն է։ Որքան արագ կարողանանք արագացնել նավը, այնքան ավելի արագ կհասնենք մեր նպատակակետին: Մոլորակների միջև ամենակարճ գծային հեռավորությամբ երթուղու երկայնքով ամենաարագ հրթիռի թռիչքի ժամանակը կկազմի ոչ ավելի, քան 42 երկրային օր:

Գիտնականները գործարկել են միջմոլորակային մոդուլների մի ամբողջ փունջ, ուստի մենք մոտավոր պատկերացում ունենք, թե որքան ժամանակ կպահանջվի ներկայիս տեխնոլոգիայով:

Այսպիսով, տիեզերական զոնդերը միջինում կարողանում են հասնել Մարս 128-ից 333 օր:

Եթե ​​մենք այսօր փորձենք մարդ ուղարկել, ապա լավագույնը, որ կարող ենք անել իրատեսորեն, հատկապես, քանի որ մենք կուղարկենք մեծ մարդատար տիեզերանավ, ոչ թե պարզապես ամենագնաց չափի զոնդ: Հավաքեք միջմոլորակային նավ Երկրի ուղեծրում, լիցքավորեք այն և ուղարկեք այն թռչելու:

Տեխնոլոգիական մագնատը, ով ղեկավարում է SpaceX-ը, ասում է, որ իր Միջմոլորակային տրանսպորտային համակարգը կարող է կատարել ուղևորությունը ընդամենը 80 օրում և կարող է ավարտվել 30 օրվա ընթացքում:

Աշխարհի երկրները հետազոտություններ են անցկացնում, թե որքան ժամանակ կպահանջվի մարդու թռիչքը դեպի Մարս: 90-ականների ուսումնասիրությունը, տեսականորեն, պետք է մարդուն ուղարկեր 2000-ական թթ. Նվազագույն ճանապարհորդությունը մեկ ուղղությամբ կտևի 134 օր, առավելագույնը՝ 350: Ենթադրվում էր, որ թռիչքը կիրականացվի 2-ից 12 հոգանոց անձնակազմով:

Ընկերության գիտնականների հաշվարկներով՝ ճանապարհորդության ժամանակը կտեւի մոտ 210 օր կամ 7-8 ամիս։

ՆԱՍԱ-ի տվյալներով՝ մարդկանց հետ միջմոլորակային ճանապարհորդությունը Մարս հասնելու համար կպահանջի մոտ վեց ամիս, ևս վեց ամիս՝ վերադառնալու համար: Բացի այդ, տիեզերագնացները պետք է 18-ից 20 ամիս անցկացնեն մակերեսի վրա, նախքան մոլորակները նորից կհավասարեցվեն վերադարձի համար:

Հիմա այն մասին, թե իրականում ինչպես հասնել մեր հարևան մոլորակ և որքան ժամանակ կպահանջվի:

Թե որքան ժամանակ պետք է թռչել դեպի Մարս, համարվում է բավականին պարզ. Երկրի մոտ մենք ազդակ ենք տալիս արագանալ և գնալ դեպի էլիպս, որը դիպչում է երկու ուղեծրերին: Հասնելով Մարս՝ մենք կրկին մղում ենք արագանալու և շարժվելու նրա ուղեծիր։ Թռիչքի ժամանակը կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով Կեպլերի երրորդ օրենքը։

Ինչու՞ է այդքան երկար տևում թռչելը

Ինչու՞ մենք չենք կարող այժմ ավելի արագ հասնել այնտեղ.

• Առաջին պատճառը հսկայական տարածություններն են։ Նվազագույն հեռավորությունը հաշվարկվում է նույնիսկ ոչ թե միլիոններով, այլ տասնյակ միլիոնավոր կիլոմետրերով։ Հիշեցնեմ, որ մոլորակի առավելագույն հեռավորությունը 401330000 կմ է։
• Երկրորդ պատճառը տեխնոլոգիական է. Տիեզերական թռիչքների համար օգտագործվող շարժիչների ամենատարածված տեսակը քիմիական հրթիռային շարժիչն է: Նա կարողանում է արագացնել տիեզերանավը շատ մեծ արագությունների։ Բայց նման շարժիչներն աշխատում են ոչ ավելի, քան մի քանի րոպե, դրա պատճառը վառելիքի չափազանց մեծ սպառումն է։ Հրթիռն իր գրեթե ողջ պաշարը ծախսում է մակերեսից պոկվելու և մոլորակի ձգողության ուժը հաղթահարելու վրա։ Տեխնիկական պատճառներով այսօր հնարավոր չէ օդանավի լրացուցիչ պաշար վերցնել։

Ինչպես հասնել Մարս նվազագույն քանակությամբ վառելիքով

Որքա՞ն վառելիք է անհրաժեշտ Մարս թռչելու համար: Միջմոլորակային թռիչքների ամենակարևոր կողմը հրթիռի վրա վառելիքի մատակարարումն է: Քիմիական հրթիռային շարժիչներ օգտագործելիս, և դրանց իրական այլընտրանքներ դեռ չկան, շատ վառելիք է անհրաժեշտ։

• Նախ, դա պայմանավորված է Երկրի ձգողականության ուժը հաղթահարելու անհրաժեշտությամբ: Եվ որքան մեծ է նավի զանգվածը, այնքան ավելի շատ էներգիա է անհրաժեշտ թռիչքի համար, և, համապատասխանաբար, վառելիք:
• Երկրորդ, նույնիսկ եթե դուք ընտրում եք թռիչքի առավել խնայող երթուղին, հրթիռը պետք է բարձրացնի առնվազն 11,59 կմ/վրկ արագություն: Չափման սովորական միավորներով դա 41724 կմ/ժ է:

Բացի արագություն ձեռք բերելուց, Մարսին մոտենալու ժամանակ տիեզերանավը պետք է զրոյականացնի այն, և դա հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե շարժիչները գործարկվեն և վառելիքը համապատասխանաբար ծախսվի: Չպետք է մոռանալ կենսաապահովման համակարգերի աշխատանքի մասին, քանի որ թռիչքը պետք է լինի մարդկանց մասնակցությամբ։

Դուք կարող եք ավելի քիչ ժամանակում թռչել Մարս, բայց ձեզ հարկավոր կլինի նաև ավելի շատ վառելիք օգտագործել: Դա պայմանավորված է թռիչքների արագության բարձրացման անհրաժեշտությամբ։ Այս դեպքում կավելանա նաև արգելակման համար վառելիքի սպառումը։

Ինժեներների հիմնական խնդիրը՝ ինչպես հասնել Մարս նվազագույն քանակությամբ վառելիքով, լուծել է դեռ 1925 թվականին Վալտեր Հոհմանը։ Նրա մեթոդի էությունը՝ հրթիռն անմիջապես մոլորակ ուղարկելու փոխարեն, պետք է մեծացնել նրա ուղեծիրը, արդյունքում՝ այն Արեգակի շուրջ ավելի մեծ ուղեծիր կանցնի, քան Երկիրը։ Ի վերջո, հրթիռը կհատի Մարսի ուղեծիրը, հենց այն պահին, երբ նա նույնպես այնտեղ կլինի:

Ճանապարհորդության այս մեթոդը ինժեներներն անվանում են էներգիայի փոխանցման նվազագույն ուղեծիր՝ օգտագործելով այն Երկրից Մարս տիեզերանավ ուղարկելու համար՝ վառելիքի նվազագույն քանակով:

Ինչպես ավելի արագ թռչել - հնարավոր երթուղիներ

Կան մի քանի ուղիներ, որոնցով դուք կարող եք հասնել ձեր նպատակակետին: Դրանք երեքն են, բոլորն էլ տարբերվում են միայն երկու պարամետրով՝ արտաքին տարածության մեջ շարժման արագությամբ և թռիչքի ժամանակով։

Էլիպսաձեւ հետագիծ

Ամենախնայող, բայց նաև ամենաերկար տարբերակը էլիպսաձև թռիչքի ճանապարհն է: Եվ նաև այն կոչվում է «Գոմանովսկայա»՝ ի պատիվ գերմանացի գիտնական Վալտեր Հոմանի։ Այս դեպքում տիեզերանավը շոշափելիորեն կանցնի Մարսի ուղեծիր՝ շարժվելով էլիպսի երկայնքով։ Նման երթուղիով թռիչքի համար անհրաժեշտ կլինի հրթիռը արագացնել մինչև 11,59 կմ/վ: Ճանապարհորդության ժամանակը կկազմի 259 օր, քանի որ անհրաժեշտ է հաղթահարել ավելի մեծ տարածություն, քան մյուս երկու հետագծերով շարժվելիս։ Ամենապարզ «Մարդկանց» հետագծին անցնելու համար անհրաժեշտ կլինի Երկրամերձ արբանյակի շարժման արագությունը վայրկյանում 2,9 կմ-ով ավելացնել։

Տիեզերքի հետախուզման ժամանակ գիտնականները մի քանի արբանյակներ ուղարկեցին՝ ճշգրիտ ուսումնասիրելու Հոհմանի հետագիծը: Սրանք և՛ խորհրդային սարքեր էին, և՛ ամերիկյան։

Պարաբոլիկ հետագիծ

Երկրորդ տարբերակը պարաբոլիկ թռիչքի ուղին է: Դրան հասնելու համար անհրաժեշտ կլինի նավը արագացնել մինչև 16,6 կմ/վ: Ճանապարհորդության ժամանակը կկազմի ընդամենը 70 օր։ Այս դեպքում հրթիռի արագացման, ինչպես նաև վայրէջքից առաջ արգելակման համար վառելիքի սպառումը զգալիորեն ավելանում է։ Գիտնականները պարաբոլիկ երթուղու երկայնքով թռչելիս էներգիայի ծախսերի աճը գնահատում են 4,3 անգամ՝ համեմատած էլիպսաձևի հետ:

Պարաբոլիկ հետագիծը ենթադրում է ապարատի շարժում գծի երկայնքով պարաբոլայի տեսքով:

Չնայած վառելիքի թանկացմանը, պարաբոլիկ թռիչքը շատ գրավիչ է գիտնականների համար: Առաջին հերթին, նվազեցնելով անձնակազմը ճառագայթումից պաշտպանելու ծախսերը, ինչպես նաև պաշարների, թթվածնի և կյանքի այլ միջոցների մատակարարումը:

Հիպերբոլիկ հետագիծ

Վերջին հնարավոր հետագիծը հիպերբոլիկ է: Նման հետագծով թռչելու համար ապարատը պետք է արագացվի երրորդ տիեզերականից (16,7 կմ/վրկ) գերազանցող արագությամբ։ Հիպերբոլիկ հետագծով շարժվելիս հրթիռը պետք է, այսպես ասած, թռչի Մարսի կողքով՝ փոխելով շարժման ուղղությունը, հարվածելով նրա գրավիտացիոն դաշտին։ Թռիչքի գիծն այս դեպքում նման է հիպերբոլի: Վայրէջքը հնարավոր է դառնում, եթե ժամանակին գործարկվեն մոլորակի մոտ արգելակման շարժիչները։

Թռիչքի ժամանակը կրճատելու գաղափարներ

Կախված Երկրից թռիչքի սկզբնական արագությունից (վայրկյանում 11,6 կմ-ից մինչև 12 կմ/վրկ), դեպի Մարս թռիչքի տևողությունը տատանվում է 260-ից մինչև 150 օր։ Միջմոլորակային թռիչքի ժամանակը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է մեծացնել արագությունը, ինչը կազդի ուղու երթուղու էլիպսի աղեղի երկարության նվազման վրա։ Բայց միևնույն ժամանակ Մարսի հետ հանդիպումը մեծանում է՝ վայրկյանում 5,7-ից հասնելով 8,7 կմ-ի, ինչը բարդացնում է թռիչքը Մարսի ուղեծիր մտնելու կամ մակերեսին վայրէջք կատարելու անվտանգ վայրէջքի անհրաժեշտությամբ: Այս դեպքում, եթե մենք ցանկանում ենք ավելի արագ հասնել այնտեղ, մեզ պետք են նոր շարժիչներ, որպեսզի արագացնեն նավը և ժամանակ ունենանք դանդաղեցնելու արագությունը:

Թռիչքի ժամանակը արագացնելու համար հարկավոր է օգտագործել այլ տեսակի հրթիռային շարժիչներ, օրինակ՝ էլեկտրական ռեակտիվ հրթիռային շարժիչներ և նույնիսկ միջուկային:

Էլեկտրաշարժիչների առավելությունը երկարաժամկետ շահագործման հնարավորությունն է՝ մինչեւ մի քանի տարի։ Բայց նման սարքերը զարգացնում են շատ թույլ ձգողականություն: Նույնիսկ նման հրթիռով Երկրից իջնելն առայժմ անհնար է։ Արտաքին տիեզերքում էլեկտրական շարժիչները կարող են հասնել շատ բարձր արագության: Ավելի բարձր, քան գոյություն ունեցող քիմիական շարժիչները: Ճիշտ է, դա անելու համար նրան կպահանջվի մինչև մի քանի ամիս։ Միջաստղային թռիչքների համար նման զարգացումը դեռ հարմար է, բայց նման շարժիչով Մարս թռչելն անիրագործելի է։

Եթե ​​իոնային շարժիչները մեզ համար չեն, ապա ապագայի ո՞ր տեխնոլոգիաները կարող են կրճատել ճանապարհորդության ժամանակը մինչև մի քանի օր:

Կան հետևյալ գաղափարները, թե ինչպես արագացնել թռիչքը դեպի Մարս.

1. Միջուկային հրթիռների օգտագործումը, որի հիմքում հեղուկ վառելիքի տաքացումն է, այնուհետև շատ մեծ արագությամբ այն վարդակից դուրս նետելը։ Ենթադրվում է, որ միջուկային հրթիռը կարող է Մարս թռիչքի ժամանակը կրճատել մինչև մոտ 7 ամիս։ Որոշ գիտնականներ կարծում են, որ ժամանակակից միջուկային շարժիչները կարող են կրճատել ճանապարհորդությունը մինչև 39 օր: Պատկերացնու՞մ եք, թե որքան արագ կթռչի այս տիեզերանավը։ Միջուկային հրթիռային շարժիչները դեռ չեն անցել ցամաքային նախատիպերից այն կողմ, սակայն գիտնականները մշտապես աշխատում են նման նախագծի իրականացման վրա։
2. Մագնիսականության օգտագործումը. Magnetism տեխնոլոգիան հիմնված է հատուկ էլեկտրամագնիսական սարքի օգտագործման վրա, որը իոնացնում և տաքացնում է հրթիռային վառելիքը՝ այն վերածելով իոնացված գազի կամ պլազմայի, ինչը թույլ կտա արագացնել տիեզերանավը։ Այս մեթոդով թռիչքը կարող է կրճատվել մինչև 5 ամիս։
3. Հակամատերի օգտագործումը. Սա ամենատարօրինակ գաղափարն է, թեև այն կարող է լինել ամենահաջողվածը: Հականյութի մասնիկներ կարելի է ստանալ միայն մասնիկների արագացուցիչում: Հսկայական քանակությամբ էներգիա է ազատվում մասնիկների և հակամասնիկների բախման ժամանակ: Սա կարող է օգտագործվել շատ օգտակար բաների համար: Նախնական հաշվարկներով՝ նավը նպատակակետին հասնելու համար կպահանջվեր ընդամենը 10 միլիգրամ հականյութ։ Այնուամենայնիվ, առնվազն 250 միլիոն դոլար պետք է ծախսվի 10 մգ հականյութ արտադրելու համար։ Հակամատերի միջոցով դեպի Մարս թռիչքը կտևի ընդամենը 45 օր:

Որքա՞ն կարժենա ճանապարհորդությունը:

Բացի այն, որ թռիչքը շատ երկար է, այն նաև թանկ իրադարձություն է, հարցեր են առաջանում, թե որքան արժե դեպի Մարս թռչելը։

Մարդկանց ուղարկելու հետ կապված ծախսերի մեկ գնահատականը կատարվել է Ջորջ Բուշ կրտսերի վարչակազմի ժամանակ: Շրջանակը տատանվում էր 80 միլիարդ դոլարից մինչև 100 միլիարդ դոլար: Ավելի վերջին ուսումնասիրությունները կրճատել են այն մինչև 20-40 միլիարդ դոլար:

Միլիարդատեր Իլոն Մասկի խոսքով՝ թռիչքի արժեքը ի վերջո 500.000 դոլարից պակաս կլինի, դա այդքան էլ շատ չէ։ Նա ասում է, որ ժամանակի ընթացքում գինը կարող է իջնել մինչև 100.000 դոլար: Իսկ վերադարձի համար մի անհանգստացեք, քանի որ, ըստ Իլոնի, այն անվճար է լինելու։

Ինչու թռչել Մարս

Նման առաքելություն կազմակերպելու բազմաթիվ պատճառներ կան։

Առաջինը հետազոտությունն է։ Մարսը շատ առումներով նման է Երկրին, և ըստ գիտնականների, մոլորակները նախկինում ունեին նույն մթնոլորտը, և հավանաբար կյանք: Լայնածավալ ուսումնասիրությունները պետք է պատասխանեն այն հարցին, թե արդյոք այժմ գոյություն ունի կյանքը, արդյոք մոլորակները իսկապես այդքան նման են, և ինչու է այն դարձել անապատային աշխարհ: Լուսանկարներում երևում են բազմաթիվ հետաքրքիր և անբացատրելի երևույթներ մակերեսի վրա, որոնք մարդկությունը նույնպես ցանկանում է ուսումնասիրել։

Երկրորդ պատճառը գաղութացումն է։ Կան տեսություններ, որոնց համաձայն հնարավոր է արհեստականորեն վերստեղծել մթնոլորտը։ Հետևաբար զարգացրեք էկոհամակարգը։ Սա նշանակում է, որ ապագայում այնտեղ կարող են աճել ցամաքային բույսերը, կենդանիները և, իհարկե, մարդիկ։

Երրորդ պատճառը մարդկային հետաքրքրասիրությունն է։ Սա այն ուժն է, որը հնարավորություն է տվել հնագույն մարդկանցից պրիմիտիվ գործիքներով անցնել քաղաքակրթության, որը կարող է հետազոտական ​​արբանյակներ արձակել տիեզերքի հեռավոր անկյունները: Նման առաքելության օրինակներից մեկն էր ավտոմատ սարքի վայրէջքը գիսաստղի մակերեսին։

Թռիչքի քանի չլուծված խնդիրներ կան

Բացի երկար ճանապարհորդությունից, անձնակազմի առաքելությունը ներկայացնում է բազմաթիվ այլ մարտահրավերներ.

Գիտնականները անհանգստանում են, որ երկար ճանապարհորդության ընթացքում տիեզերագնացները կենթարկվեն տիեզերական ճառագայթների և այլ ճառագայթման: Նրանք նաև մտահոգված են այն ֆիզիկական ազդեցություններով, որոնք ունենում են տիեզերագնացները, երբ երկար ժամանակ ենթարկվում են ցածր գրավիտացիայի և ցածր լույսի միջավայրի:

Թերևս կանխատեսելու ամենադժվար գործոնը հոգեբանական ազդեցությունն է, որը տիեզերագնացները կարող են զգալ մեկուսացման արդյունքում: Ոչ ոք հստակ չգիտի, թե որքան հոգեկան սթրես կառաջացնի ընկերների և ընտանիքի հետ շփման բացակայությունը, որը թողնում են տիեզերագնացները:

Նման անձնակազմով առաքելության մյուս խոչընդոտները ներառում են վառելիք, թթվածին, ջուր և տիեզերագնացների սնունդը:

Եզրակացություն

Թռիչքը դեպի Մարս տեխնիկապես շատ բարդ և թանկ գաղափար է։ Նրանք, ովքեր առաջինը ոտք կդնեն Կարմիր մոլորակի մակերևույթին, կարագացնեն անհավանական արագություններ և կանցնեն միլիոնավոր կիլոմետրեր։ Որպեսզի նրանք ողջ և առողջ հասնեն իրենց նպատակակետին, գիտնականներին անհրաժեշտ է ստեղծել տիեզերական ճառագայթումից պաշտպանվելու միջոցներ, ինչպես նաև աշխատել կենսաապահովման համակարգերի ստեղծման և կատարելագործման վրա: Անհրաժեշտ է ճշգրիտ հաշվարկել նավի զանգվածը և ծանրաբեռնվածությունը և ընտրել թռիչքի օպտիմալ երթուղին: