Koliko let leteti na Mars. Koliko časa leteti na Mars, je tak let možen

Mars je vedno pritegnil pozornost znanstvenikov, piscev znanstvene fantastike in navadnih ljudi. Bližina tega planeta Zemlji omogoča, da ga obravnavamo kot najbližjo tarčo v prihodnjih medplanetarnih potovanjih.

Koliko ur, dni, mesecev človek leti na Mars?

Predstavljajmo si, da bomo šli na let na Mars, pri čemer bomo čas odhoda določili tako, da moramo premagati minimalno razdaljo. V tem primeru bo vozilo, ki leti z enako hitrostjo kot Saturn-V, prispelo na cilj čez približno 870 ur oz 36 zemeljskih dni.

In zdaj si predstavljajte, da nam na Marsu ni bilo všeč in hočemo domov, potem je bolje, da se vrnemo čim prej. Z vsakim mesecem se bo podaljšalo obdobje za povratno potovanje. Leta 2027, na poti nazaj na Zemljo, bomo že potrebovali 258 dni (8,6 mesecev). Čeprav obstaja možnost počakati do leta 2035 in ponovno poleteti po kratki poti 36 dnevi.

Koliko leteti s svetlobno hitrostjo?

Svetloba z Marsa doseže Zemljo v notranjosti 3 minute ko so planeti najbližje drug drugemu. Toliko časa bi človek potreboval, da bi dosegel ta planet v vesoljski ladji, ki se giblje s svetlobno hitrostjo.

Zakaj se čas, potreben za let na Mars, nenehno spreminja?

Prvo vesoljsko plovilo, ki je poletelo na Mars, je bilo Mariner 4 leta 1964. To mu je uspelo v 228 dneh. Po tem je bilo spuščenih še več ladij in vsakič se je čas letenja razlikoval med seboj gor ali dol. Če upoštevamo, da je hitrost sodobnega vesoljskega plovila 20.000 km / h, potem lahko izračunamo, da bo let na njem trajal 115 dni. Potem pa ni jasno, zakaj se v praksi vse tja poslane ladje veliko podaljšajo.

Pred kratkim je let raziskovalne sonde trajal več kot 8 mesecev. S trenutnim razvojem tehnologije lahko potovanje na Mars traja od 150 do 300 dni.

Ta razlika je posledica vpliva številnih dejavnikov na čas potovanja na poti:

• začetna hitrost;
• položaji planetov drug glede na drugega;
• načrtovano pot leta;
• količino goriva.

Vse pojasnjuje gibanje planetov v njihovi orbiti okoli Sonca. Zato je nemogoče izvesti neposredno izstrelitev rakete. Konec koncev, ko doseže Mars, bo že imel čas, da se premakne daleč v svoji orbiti. Zato je za natančen izračun, koliko časa traja letenje, treba izračunati pred rokom. To pomeni, da je teoretično treba izračunati kraj, kamor se bo Mars premikal med letom rakete, in tja ga je treba poslati.

Drugi zelo pomemben problem je količina porabljenega goriva. Danes je on prednostna naloga vesoljskih inženirjev. Ladje se danes spuščajo po poti, ki poveča porabo goriva.

Koliko kilometrov do Marsa?

Mars je četrti planet od sonca in drugi glede na zemeljsko orbito. Ker Sonce drži vse planete v različnih orbitah, se razdalja do Marsa od Zemlje nenehno spreminja. Ko je bila slika prvič posneta s teleskopom Hubble, je bila ta razdalja 55 milijonov km. Na tej razdalji so planeti enkrat letno, v tem času so tja poslane izvidniške postaje. Znanstveniki so izračunali, da bo razdalja med njima 54,6 milijona km, če je Mars na določeni točki v orbiti, imenovani Perihelij, in Zemlja v Afeliju. Vendar človeštvo še ni opazilo takšne razporeditve planetov.

Koliko časa traja, da človek odleti na Mars?

Danes se s to nalogo ukvarjajo številni strokovnjaki v različnih državah. Za rešitev bo potrebna popolnoma nova vrsta goriva. Poleg tega je treba nekaj storiti s človeško dovzetnostjo za različne vrste kozmičnega sevanja. Kopiči se v skoraj vseh delih njegovega telesa in se kasneje do konca življenja ne izloči. Če astronavtovo telo ni zaščiteno pred sevanjem, potem v vesolju ne bo mogel preživeti niti dve uri.

Zato je tako pomembno rešiti problem, koliko leteti na raketi. Ko se čas zmanjšuje, bo tveganje za pridobivanje kozmičnega sevanja zmanjšano, za življenje astronavtov pa bo potrebnih manj zalog.

Da se bodo astronavti vrnili domov z Marsa, bodo morali počakati na naslednje soočenje. In to vzame precej časa. Po zadnjih ocenah lahko doseže do 16 mesecev. Hkrati je treba upoštevati, da bo Zemlja po soočenju hitro tekla naprej, saj ima višjo orbitalno hitrost. Zato so po treh mesecih planeti tako oddaljeni drug od drugega, da se astronavti ne bodo mogli vrniti na zemljo.

Znanstveniki so izračunali, da mora vesoljska plovila razviti hitrost 18 km / s, da bi lahko letela z Zemlje na Mars. In da bi zmanjšali stroške misije, pošljite medplanetarna vesoljska plovila z Lune. Zato je za uspešen čas letenja pomembno izračunati čas optimalne razdalje od Lune do Marsa.

Medtem pa lahko ob trenutni stopnji razvoja vesoljske znanosti takšna odprava na Mars traja približno dve leti. In tako leti na ta skrivnostni planet ostajajo stvar prihodnosti. Ostaja nam, da verjamemo in čakamo, da se človeku pojavijo nove tehnologije, ki bodo omogočile gradnjo super hitrih marsovskih ladij z uporabo superekonomičnega goriva.

Vsak človek občasno obrne pogled na zvezdno nebo. Nekateri ljudje si lahko najdejo drobno rdečkasto zvezdo - Mars. Ta neverjetni planet je že dolgo zelo privlačen za najboljše ume človeštva. Tako blizu in tako daleč. Mars je sosed Zemlje, le Venera je bližje, razmere v katerih odvračajo kakršno koli željo po obisku v bližnji prihodnosti.

V stiku z

Mars je drugačen. Seveda vsi vemo, da se na tem planetu na počitnicah ne boste mogli udobno sprostiti, lahko pa tam preživite s tehnologijami, ki so ljudem že na voljo. Toda ali je to res tako enostavno narediti? Katere ovire je treba premagati, da bi človeštvo uresničilo te ambiciozne sanje? Leteti ali ne leteti?

Koliko časa traja letenje na Mars v času

Pomemben dejavnik pri pripravi poleta na Mars je izračun časa, potrebnega za prevoz razdalje med nebesnimi telesi. Če poznamo hitrost zvezdne ladje in razdaljo od Zemlje do Marsa, je enostavno izračunati čas za dokončanje odprave, kajne? Ne, ne tako.

Dejstvo je, da se vsak planet vrti po svoji orbiti okoli sonca in razdalja med njima se nenehno spreminja, najbližje približevanje planetov (v astronomiji se imenuje opozicija), ko so na razdalji »le« 55 milijonov km od vsakega drugo, se zgodi le vsaki dve leti. V vseh drugih časih je razdalja med nebesnimi telesi večja, ki doseže vrhunec na 401 milijon km (ko so planeti na nasprotnih straneh sonca).

Iz tečaja fizike je znano, da je nemogoče premagati hitrost svetlobe (približno 300 tisoč km / s). Torej, teoretično, bo človeštvo nekega dne lahko izumilo način gibanja v vesolju, blizu svetlobne pregrade. Svetloba (radijski valovi) potuje od Zemlje do Marsa v nekaj več kot 3 minutah, če so planeti v opoziciji, in v 22,37 minute, če so nebesna telesa čim bolj oddaljena.

Vesoljsko plovilo, ki se giblje s hitrostjo blizu svetlobne hitrosti, bi te razdalje lahko premagalo v času, ki je blizu napovedanih vrednosti (brez upoštevanja časa pospeševanja in upočasnjevanja s preobremenitvami, ki niso usodne za človeka). Poleg tega se po Einsteinovi teoriji relativnosti za astronavte, ki se gibljejo s tako hitrostjo, čas upočasni. Za popotnike bi bila takšna misija cakewalk..

Toda v teoriji še vedno ni znano, ali je načeloma mogoče ustvariti tako hitra vozila, zato bomo razmislili o razmerah na podlagi tega, kar človeštvo ima zdaj in bo sposobno ustvariti v bližnji prihodnosti.

Logično je, da za potovanje po vesolju izberemo trenutek, ko sta planeta čim bližje drug drugemu. A tudi tukaj ni vse preprosto. Če naša ladja hiti do točke, kjer je Mars v trenutku izstrelitve, bo zgrešila, saj se bo planet med odpravo imel čas premakniti na precejšnjo razdaljo. To pomeni, da je potrebno vnaprej izračunati trajektorijo, da se planet sreča na izračunani točki. Upoštevati je treba tudi privlačne sile., ki lahko spreminja poti vesoljskih teles.

Vsi ti izračuni so že dolgo narejeni, vesoljske sonde in postaje pa so bile uspešno poslane na Mars. Spodaj je nekaj uspešnih misij vesoljskih plovil na Mars:

• Mariner 4. Izstreljen leta 1964, potovalni čas 228 dni.
• Mariner 6. 1967 - 156 dni.
• Mariner 7. 1969 - 131 dni.
• Mariner 9. 1971 - 156 dni.
• Viking 1. 1976 - 335 dni.
• Viking 2. 1976 - 365 dni.

Zakaj je čas letenja tako drugačen, če je bila povprečna hitrost vesoljskega plovila približno enaka - nekaj več kot 20 tisoč km / h, ali je mogoče hitreje leteti na "rdeči" planet? Gre za spreminjajočo se razdaljo med nebesnimi telesi in potrebo po izgradnji poti letenja ob upoštevanju gibanja planetov v njihovih orbitah. In pomembno je ne samo razdalja med Marsom in Zemljo, ampak tudi oskrbo z gorivom, potrebnim za manevre in mehko pristajanje na površini planeta, ker je nemogoče vnesti poljubno veliko količino goriva v omejeno prostornino ladje.

Trenutno so ustvarjene tudi hitrejše ladje, na primer New Horizons, ki se lahko premikajo s hitrostjo 58 tisoč km / h in teoretično lahko dosežejo Mars v 39 dneh v obdobju minimalne razdalje med planeti in v 289 dni - največ.

Načrtovanje vesoljskih misij s človeško udeležbo je v polnem teku tako pri nas kot v tujini. In ta naloga je veliko težja kot pošiljanje nenaseljenega vesoljskega plovila z enosmerno vozovnico. Ocenjuje se, da je minimalni čas za povratno odpravo približno 500 dni. Tako velik časovni interval je posledica dejstva, da bo treba za vrnitev na Zemljo počakati na drugo soočenje.

Po izstrelitvi vesoljskega plovila naš planet se bo začel hitro premikati naprej, saj je orbitalna hitrost Zemlje veliko večja. Zato se bodo v treh mesecih (in za let na Mars potrebuje več časa) planeti tako razpršili, da vrnitev do naslednjega soočenja ne bo več mogoča.

Izračunano je, da mora biti za uspešno misijo v enem ciklu najmanjša hitrost ladje 18 km/s (64800 km/h), kar pa še ni dosegljivo. Na lokaciji osebe se je zdelo, da je raketa Saturn V skoraj dosegla ta kazalnik (zmožna pospešiti do 64.500 km / h), vendar ni jasno, ali je šlo za potegavščino ali je bila tehnologija za njeno proizvodnjo izgubljena.

Vendar pa tehnološki napredek ne miruje, razvijajo se novi motorji, ki delujejo na drugih fizikalnih principih, in človeštvo bo prej ali slej dobilo vesoljski transport s potrebnimi lastnostmi, ampak da je misija leta na Mars z udeležbočlovek uspešen, je treba rešiti še veliko težav.

Kot vidite, so razmere na planetu zaostrene, vendar je to doslej edino znano nebesno telo, kjer lahko človek preživi z določeno zaščitno opremo, saj to ni plus 460 °C, kot na Veneri.

Katere naloge je treba rešiti za let na Mars človek

Ali bo psiha kos

V letih 2007–2011 v poskusu je bil narejen simulacija leta na Mars. Skupina ljudi je morala biti v zaprtem prostoru 520 dni. Čeprav je po pogojih eksperimenta lahko kateri koli udeleženec študijo kadar koli zavrnil in zapustil prostore, so pri nekaterih prostovoljcih ugotovili, da imajo duševne motnje. In kaj se bo zgodilo v resničnem letu?

Ali telo

Človeštvo ima izkušnjo, da je pol leta v ničelni gravitaciji, a tudi ob upoštevanju nenehnega fizičnega napora je proces prilagajanja po vrnitvi na Zemljo zelo težak in dolg, saj imajo mišice in kosti čas, da atrofirajo brez delovanja gravitacije. . Seveda bi se vsak zemljan počutil kot nadčlovek pod gravitacijo Marsa (1/3 Zemljine), kjer bi 100 kg težka oseba tehtala le 39 kg. A še vedno moramo leteti na Mars, kot smo ugotovili, bo trajalo 6-7 mesecev v utesnjenem, zaprtem prostoru, brez vseh ugodnosti. In vrnitev nazaj na Zemljo, da se sooči z vsemi "čari" povratne prilagoditve.

Sevanje

Morda največja težava na poti človeka do drugih planetov. In med letom in na samem Marsu, brez magnetnega polja, bo človek izpostavljen kozmičnemu sevanju. Ali se bo zaščitni plašč temu kos? vesoljska plovila, ali se je mogoče v sodobnih vesoljskih oblekah zaščititi pred sevanjem?

Človek je nastal na Zemlji, nihče ne ve, kaj ga čaka v primeru daljšega bivanja v razmerah Marsa, ki so za telo nenavadne. Zaenkrat več vprašanj kot odgovorov:

Koliko teh in drugih vprašanj še čaka na odgovor.? Toda človek je ves čas izzival naravo, zdaj pa obstajajo programi za pripravo na let na Mars, rekrutirajo se skupine za izbiro navdušenih prostovoljcev, ki so pripravljeni tvegati sebe za izpolnitev najbolj cenjenih sanj človeštva - potovanja. do zvezd.

Zakaj je Mars tako zanimiv in kako je ta planet sončnega sistema tako drugačen od ostalih, da je na tisoče ljudi pripravljenih preživeti več let svojega življenja na poti do njega in morda celo življenje, da ostanejo tam.

Mars je najsvetlejši planet po Luni, čeprav je sedmi največji planet v sončnem sistemu. Čas, potreben, da sončni žarki, ki se odbijejo od površine Marsa, dosežejo Zemljo, se giblje od 3 do 22 minut, odvisno od lokacije planetov.

Njegova navidezna velikost je med nasprotovanjem največja. Mars je za Venero drugi najbližji planet Zemlji.

Teoretično je izračunano, da je Rdeči planet oddaljen 115 dni. V praksi enosmerni let traja 130-300 dni.

Razdalja med Zemljo in Marsom

Če pa želite izvedeti, koliko časa traja let do Marsa, morate vedeti natančno razdaljo med njim in Zemljo.

Oba planeta se gibljeta po svoji orbiti okoli Sonca, vsak s svojo orbitalno hitrostjo. Zato je nemogoče nedvoumno odgovoriti na vprašanje, koliko kilometrov od Zemlje do Marsa. Navsezadnje ta vrednost ni konstantna in se spreminja vsako sekundo. Povprečna razdalja med njima je približno 225 milijonov kilometrov.

Najmanjša razdalja med Zemljo in Marsom postane, ko je Zemlja med Soncem in Marsom, in znaša približno 56 milijonov km.

V trenutku, ko se Sonce nahaja med Zemljo in Marsom, razdalja med planetoma doseže maksimum in se poveča za 7-krat.

Kako ugotoviti čas letenja od Zemlje do Marsa

Dejavniki, ki vplivajo na dolžino potovanja, so:

• razdalja med planeti
• hitrost vesoljskega plovila.

Za merjenje, kako dolgo bo trajal let, so izračuni veliko bolj zapleteni kot linearno merjenje razdalje, saj bo pot leta odvisna od teles, ki se nenehno gibljejo v dveh različnih orbitah. Če ga želite določiti, morate izračunati natančno lokacijo vsakega od planetov v določenem trenutku, izračuni se izvedejo vnaprej.

Med opozicijo se razdalja med planetoma zmanjša vsakih 26 mesecev. Enkrat na 15-17 let pride trenutek, ko človek najhitreje odleti na Mars. Za 1-2 tedna razdalja med Marsom in Zemljo doseže minimalno vrednost. To obdobje se običajno uporablja za raziskovalne lete, ki se giblje od 130 do 300 dni.

Kaj imata Zemlja in Mars skupnega in v čem se razlikujeta

Premer Marsa je 2-krat manjši od premera Zemlje, masa pa 10-krat manjša. Površina Marsa je enaka površini zemlje.

Podnebje na severni in južni polobli se bistveno razlikujejo. Temperatura na Marsu se giblje od -150 do +20. Na Marsu je izumrli vulkan, občasno opazimo aktivnost gejzirjev.

Ena od nevarnosti Marsa velja za močne prašne nevihte, ki so lahko tudi vir močnega sevanja.

Čeprav na planetu ni tekoče vode, je zabeležen sneg, ki izhlapi, preden doseže površje. Obstajajo zaloge vode v obliki ledenikov.

Marsovski dan traja 24 ur in 40 minut, kar omogoča gojenje rastlin. Cikel leta je 687 zemeljskih dni ali 669 marsovskih. Pomlad in poletje na Marsu trajata več kot polovico leta.

Atmosferski tlak je nekaj več kot 6 mbar, kar je 160-krat manj od zemeljskega. Sama atmosfera je redka in 95% sestoji iz ogljikovega dioksida. Odsotnost magnetosfere skupaj s kozmičnim sevanjem povzroči močno sevanje na površini Marsa, 100-krat močnejše kot na Zemlji.

>> > Koliko leteti na Mars

ugotovi, koliko časa traja letenje na mars: opis rotacije v orbiti, oddaljenost od Zemlje, zgodovina izstrelitev vesoljskih plovil, raziskave, nove metode s fotografijami.

Rdeči planet je mogoče zlahka najti brez uporabe instrumentov. V okularju teleskopa je podoben rdeči zvezdi. Z dveletnim premorom sta Mars in Zemlja čim bližje. V tem času je razdalja od Zemlje do Marsa 55.000.000 km. To je trenutek, ki ga znanstveniki uporabljajo, da pošljejo vesoljsko plovilo na Mars. Toda postavlja se vprašanje: koliko časa traja letenje na mars?

Ob upoštevanju poravnave, hitrosti izstrelitve in poti traja let na Mars od 150 do 300 dni. Vpliva tudi na količino porabljenega goriva: več kot je, višja je hitrost.

Koliko misij je letelo na Mars

Mariner 4 je prvič pristal na Marsu leta 1964. Potreboval je 228 dni, da je letel na Mars. Nato se je na pot odpravil Mariner 6, ki pa je preživel že 156 dni, potovanje Marinerja 7 pa je skupaj trajalo 131 dni.

Naslednje vesoljsko plovilo je potrebovalo 167 dni, da je doseglo Mars in postalo prvo orbiter na Rdečem planetu.

Seznam drugih vesoljskih plovil, ki so dosegla Mars. Navaja tudi število dni, ki so jih potrebovali, da so prišli na Mars:

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

Zakaj letenje na Mars traja tako dolgo

Kolikšen je minimalni čas za leteti na mars? S tako razdaljo in hitrostjo gibanja 20.000 km / h izračuni kažejo trajanje 115 dni. Dejstvo pa je, da se v praksi to število povečuje, ker se planeti vrtijo okoli Sonca. Nemogoče je poslati vesoljsko plovilo tja, kjer se zdaj nahaja Mars, saj bo planet ob prihodu že spremenil svoj položaj. Zato se morate osredotočiti na prihodnjo lokacijo.

Pomembna točka je oskrba z gorivom. Če bi bil neskončen, bi se lahko čas letenja znatno zmanjšal. A takih sredstev nimamo.

Najmanjša poraba goriva za let na Mars

Da bi prihranili pri misijah, nekatera vozila poskušajo porabiti minimalno količino goriva. Če želite to narediti, uporabite orbito, ki jo je leta 1925 predlagal Walter Hohmann.

Namesto da bi se usmerili proti planetu, naredite, da je orbitalna pot ladje boljša od Zemljine okoli zvezde. Posledično bomo dosegli točko, kjer bo Mars vzpostavljen.

Alternativni načini letenja na Mars

Zdaj moramo počakati, da pošljemo ladje. Toda ko se človek pojavi na Marsu, bodo vse zamude privedle do katastrofe. Vesolje je nevarno mesto. Posebne težave povzročajo kozmično sevanje v ozadju, ki lahko povzroči obsežne sončne nevihte več ur. Zato je pomembno skrajšati čas potovanja.

Jedrske izstrelitve

Jedrske rakete delujejo na principu segrevanja delovne tekočine v jedrskem reaktorju. Nato z veliko hitrostjo eksplodira v šobi in tvori potisk. Takšno gorivo kopiči ogromno rezervo energije, tako da lahko razvijete visoko hitrost in potovanje zmanjšate na 7 mesecev.

Magneto-plazemske rakete

To je spremenljiva specifična impulzna tehnologija. Tukaj je EM motor, ki uporablja radijske valove za ioniziranje in segrevanje pogonskega goriva. V tem primeru nastane plazma, ki se z velikim pospeškom iztisne ven. To bi povzročilo let 5 mesecev.

antimaterije

Koncept raket proti snovi se trenutno razvija. To je najbolj gosto gorivo. Ko se delci snovi srečajo s snovjo, se pretvorijo v čisto energijo. Na 10 miligramov takšnega goriva lahko pridete na Rdeči planet v 45 dneh. Res je, ustvarjanje bo vzelo 250 milijonov dolarjev.

Prihodnje misije

Še ne vemo, na kaj se bodo znanstveniki osredotočili za lansiranje v 2030-ih. Morda se ne bodo osredotočili na hitrost, ampak na varnost. Toda odkritja vesolja se zgodijo nenadoma, zato imamo možnost poiskati alternative.

Prvi, ki ni dobro razmišljal o tem, koliko časa bo trajalo, da človek poleti na Mars, je pa že leta 1948 izvedel tehnično analizo te možnosti, je bil znanstvenik, eden od utemeljiteljev sodobne raketne znanosti. Po njem so idejo o takšnem letu razmišljale tako prve vesoljske sile kot zasebna podjetja.

Koliko kilometrov z Zemlje leteti na Mars

Mars je četrti planet od Sonca in najbližji Zemlji, za Venero. Misija na Venero je težka zaradi njenih podnebnih razmer:

• ogromen atmosferski tlak;
• kisel dež;
• toplote.

Tam nimamo možnosti!

Podnebne razmere Marsa so najbolj primerne za obisk. Razdalja med planeti je po kozmičnih standardih mikroskopska. Toda človek bo moral veliko leteti na Mars, desetine ali celo stotine milijonov kilometrov.

Bistvo tega, koliko kilometrov leteti od Zemlje, je v veliki meri odvisno od specifične poti - poti poti. Običajno je v obliki "velikega loka", ki elegantno poveže čas izstrelitve na Zemlji s ciljem. Ti loki so večkrat daljši od pravokotne razdalje med dvema nebesnima objektoma v določenem času.

Postavimo si vprašanje: - Koliko časa traja let na Mars?

Predpostavimo, da za naše izračune uporabljamo preprosto pot v ravni črti, kjer je razdalja minimalna.

Na podlagi dejstva, da se planeti v sončnem sistemu vrtijo okoli Sonca, vsak v svoji eliptični orbiti, s svojo edinstveno hitrostjo, in se bo razdalja med dvema planetarnima objektoma nenehno spreminjala. Znanstveniki so uspeli ugotoviti razdaljo, koliko kilometrov leteti po linearni poti od Zemlje do Marsa:

• Največja razdalja bo 401.330.000 km.
• Povprečna dolžina poti je 227.943.000 km.
• Minimum, ki ga bomo morali premagati, je le 54.556.000 km.

Planeti dosežejo to minimalno razdaljo drug od drugega približno vsaki dve leti. In to je pravi čas za začetek misij.

Kje naj bo Mars med izstrelitvijo?

Letenje do cilja v ravni črti ne bo delovalo. Prej je bilo rečeno, da se planeti nenehno gibljejo. V tem primeru vesoljsko plovilo preprosto ne bo srečalo rdečega planeta na svoji poti in ga bo treba teoretično dohiteti. V praksi je to nemogoče, še nimamo takšnih tehnologij za zasledovanje planetarnega objekta.

Zato morate za let izbrati izstrelitev, ko prihod v orbito sovpada s prihodom samega Marsa na isto mesto, ali pa priti prej in mu omogočiti, da nas dohiti.

Praktično to pomeni, da lahko začnete svojo pot šele, ko so planeti v pravilnem položaju. To zagonsko okno se odpre vsakih 26 mesecev. V tem času lahko vesoljsko plovilo uporablja tisto, kar velja za energetsko najbolj učinkovito pot leta, znano kot Gohmannova trajektorija, vendar bomo o tem govorili kasneje.

Orbitalna mehanika ali koliko kilometrov morate premagati

Ker sta eliptični orbiti Zemlje in Marsa na različnih razdaljah od Sonca, planeti pa se gibljejo vzdolž njih z različno hitrostjo, se razdalja med njima močno razlikuje. Kot smo že omenili, približno vsaki dve leti in dva meseca planeti dosežejo svojo najbližjo točko drug drugemu. Ta točka se imenuje " ", ko je Mars lahko na najmanjši razdalji od Zemlje, od 55,68 do 101,39 milijona kilometrov, odvisno od tega, katero leto je.

Trinajst mesecev po soočenju pride do konjunkcije. Kar pomeni, da sta rdeča in modra planeta na nasprotnih straneh sonca in čim dlje narazen. Očitno je, da če želimo hitreje priti do cilja, je najbolje, da načrtujemo odhod na točki soočenja. Vendar ni vse tako preprosto!

Hitro potovanje bi bilo možno, če bi medplanetarna ladja sledila ravni poti. Na žalost je potovanje v vesolje veliko bolj zapleteno kot ravna črta. Orbitalna mehanika vsakega od planetov je edinstvena. Vsa planetarna telesa v sončnem sistemu so v stalnem gibanju, zato je potovanje res zahtevno.

Koliko kilometrov torej potrebujete, da z Zemlje potujete na Mars? Poskusimo ugotoviti. Če še vedno menite, da je najboljši način, da pridete do cilja, počakajte, da sta dva planeta najbližje drug drugemu, nato usmerite raketo na cilj in preletite. Veste, to ne bo delovalo iz več razlogov:

• Prvič, Zemljina gravitacija bo ukrivila pot katerega koli izstreljenega vozila. Da bi odpravili ta dejavnik, predpostavimo, da je raketa postavljena v oddaljeno orbito okoli Zemlje, kjer je gravitacija šibka in je orbitalno gibanje počasno, kar nam omogoča, da prezremo obe dejstvi. Tudi takrat ta raketa še vedno kroži okoli Sonca skupaj z Zemljo in se premika s hitrostjo približno 30 km / s. Torej, če raketa še naprej leti proti načrtovani tarči, bo ohranila hitrost Zemlje in se začela vrteti okoli Sonca, hkrati pa se bo premikala do kontrolne točke leta.
• Drugič, če vzletimo, ko je Mars najbližje Zemlji, medtem ko se vesoljsko plovilo giblje proti cilju, bo planet zapustil svojo orbitalno pot veliko preden ladja premaga razdaljo.
• Tretjič, v celotnem sistemu je prevladovala sončna gravitacija. Vsi predmeti se gibljejo po orbitah ali trajektorijah, ki so po Keplerjevih zakonih deli stožčastih prerezov, v tem primeru elips. Na splošno so ukrivljeni.

Če gremo do cenjenega cilja med soočenjem, bo pravzaprav najbližja razdalja veliko pomembnejša. Če ga želite premagati, morate uporabiti veliko količino goriva. Na žalost tehnično ne moremo povečati prostornine rezervoarjev. Zato, da bi leteli na Mars, astrofiziki ladjo pospešijo, nato pa leti po vztrajnosti in se ne more upreti gravitaciji nebesnih teles, kar znatno poveča razdaljo, ko naprava leti v velikem loku. Takšna pot predstavlja polovični segment heliocentrične orbite okoli Sonca med Marsom in Zemljo.

Spomnimo se: heliocentrična orbita je eliptična pot nebesnega telesa okoli Sonca.

Izračunajmo, dolžina polovice Zemljine orbite je 3,14 AU. Mars ima 4,77 AU Potrebujemo povprečno orbito med planeti, polovica njene dolžine je 3,95 AU. pomnožimo z razdaljo 1 AU in okrogle.

Spomnimo se: ena astronomska enota (1 AU) je enaka 149597868 km.

Izkazalo se je, da bo približna razdalja, ki jo bo treba premagati, približno 600 milijonov kilometrov. Za natančnejši izračun, koliko kilometrov preleteti, se uporabljajo bolj zapleteni algoritmi.

Koliko časa traja letenje na Mars

Na vprašanje, koliko časa traja letenje na Mars, ni mogoče nedvoumno odgovoriti.
Čas letenja je odvisen od številnih dejavnikov:

1. hitrost naprave;
2. pot poti;
3. relativni položaji planetov;
4. količina tovora na krovu (koristni tovor);
5. količino goriva.

Če za osnovo vzamemo prva dva faktorja, potem lahko teoretično izračunamo, koliko časa traja, da z Zemlje poletimo na Mars v času. Da bi naprava šla na vesoljsko potovanje, mora vzleteti z Zemlje in premagati njeno gravitacijo.

Znanstvena dejstva: Da bi prišli v nizko zemeljsko orbito, mora biti hitrost rakete najmanj 7,9 km / s (29 tisoč km / h). Za pošiljanje ladje na medplanetarno potovanje potrebujete nekaj več kot 11,2 km / s (40 tisoč km / h).

V povprečju potniki opravijo medplanetarni let s hitrostjo približno 20 km / s. So pa tudi prvaki.

Najhitrejše vesoljsko plovilo, ki ga je izdelal človek, je sonda New Horizons. Niti pred ne po New Horizonsu medplanetarna vozila niso odletela od Zemlje s hitrostjo 16,26 km / s. Če pa govorimo o hitrosti v heliocentrični orbiti, potem moramo k 16,26 km / s dodati hitrost Zemlje - to je 30 km / s in dobimo približno 46 km / s glede na Sonce. To je impresivno - 58536 km / h.

Glede na te podatke bo let na Mars po najkrajši neposredni poti trajal 941 ur oziroma 39 zemeljskih dni. Oseba bo morala leteti po poti, ki ustreza povprečni razdalji med našimi planeti, 3879 ur oziroma 162 dni. Trajanje leta na največji razdalji bo 289 dni.

Sanjajmo in si predstavljajmo, da smo se na Mars odpravili z letalom v ravni črti. Če z letalom letite 54,556 milijona kilometrov, povprečna hitrost sodobnega potniškega letala pa je približno 1 tisoč km / h, bo trajalo 545560 ur ali 22731 dni in 16 ur. In v letih skoraj 63 let izgleda impresivno. In če letimo v elipsi, se bo ta številka povečala 8-10-krat, kar je v povprečju 560 let.

Koliko zemeljskih let dni ur potrebuje človek do Marsa

Koliko časa traja, da človek z Zemlje doseže Mars? Če sanjate, da boste nekega dne na svojem prvem letu s posadko postali astronavt, bodite pripravljeni na dolgo potovanje. Znanstveniki ocenjujejo, da bo povratno potovanje trajalo približno 450 zemeljskih dni, v povprečju 10.800 ur ali 1,2 leta.

Napovedi: koliko leteti v času

Najpomembnejša spremenljivka o tem, koliko časa bi človek potreboval, da pride na Mars, je očitna – kako hitro greš? Hitrost je odločilni dejavnik. Hitreje kot lahko pospešimo ladjo, hitreje bomo prispeli na cilj. Čas letenja na najhitrejši raketi na poti z najkrajšo linearno razdaljo med planeti ne bo daljši od 42 zemeljskih dni.

Znanstveniki so lansirali cel kup medplanetarnih modulov, tako da imamo približno predstavo, koliko časa bo trajalo s trenutno tehnologijo.

Torej vesoljske sonde v povprečju uspejo priti na Mars od 128 do 333 dni.

Če poskušamo poslati človeka danes, je najboljše, kar bi lahko realno naredili – še posebej, ker bomo poslali veliko vesoljsko plovilo s posadko, ne le sondo v velikosti SUV. Sestavite medplanetarno ladjo v Zemljini orbiti, jo napolnite z gorivom in jo pošljite v letenje.

Tehnološki mogotec, ki vodi SpaceX, pravi, da bi njegov medplanetarni transportni sistem lahko opravil potovanje v samo 80 dneh, na koncu pa bi lahko potoval že v 30 dneh.

Države po vsem svetu izvajajo raziskave o tem, kako dolgo bo trajal človeški let na Mars. Študija v 90. letih naj bi teoretično poslala osebo v 2000-a. Najmanjša pot bi trajala 134 dni v eno smer, največja 350. Predvidevali so, da bo let potekal s posadko od 2 do 12 ljudi.

Po izračunih znanstvenikov podjetja bo čas potovanja trajal približno 210 dni ali 7-8 mesecev.

Po podatkih Nase bo medplanetarno potovanje z ljudmi trajalo približno šest mesecev, da pridemo na Mars, in še šest mesecev za vrnitev. Poleg tega bodo morali astronavti na površju preživeti 18 do 20 mesecev, preden se bodo planeti ponovno poravnali za povratno potovanje.

Zdaj o tem, kako dejansko priti do našega sosednjega planeta in koliko časa bo to trajalo.

Koliko časa leteti na Mars, se šteje za precej preprosto: blizu Zemlje damo impulz za pospešitev in gremo v elipso, ki se dotika obeh orbit. Ko dosežemo Mars, spet damo impulz, da pospešimo in se premaknemo v njegovo orbito. Čas letenja je mogoče izračunati s pomočjo Keplerjevega tretjega zakona.

Zakaj letenje traja tako dolgo

Zakaj zdaj ne moremo priti hitreje:

• Prvi razlog so velike razdalje. Najmanjša razdalja se ne izračuna niti v milijonih, ampak v desetinah milijonov kilometrov. Naj vas spomnim, da je največja razdalja do planeta 401330000 km.
• Drugi razlog je tehnološki. Najpogostejši tip motorja, ki se uporablja za vesoljske polete, je kemični raketni motor. Sposoben je pospeševati vesoljsko plovilo do zelo velikih hitrosti. Toda takšni motorji ne delujejo več kot nekaj minut, razlog za to je prevelika poraba goriva. Raketa porabi skoraj vso svojo rezervo za odmik od površine in premagovanje sile gravitacije planeta. Iz tehničnih razlogov danes na let ni mogoče vzeti dodatne zaloge goriva.

Kako priti na Mars z najmanjšo količino goriva

Koliko goriva je potrebno za let na Mars? Najpomembnejši vidik medplanetarnih letov je oskrba z gorivom na raketi. Pri uporabi kemičnih raketnih motorjev in zanje še ni pravih alternativ, je potrebno veliko goriva.

• Prvič, to je posledica potrebe po premagovanju sile teže Zemlje. In večja kot je masa ladje, več energije je potrebno za vzlet in s tem goriva.
• Drugič, tudi če izberete najbolj ekonomično pot leta, mora raketa pridobiti vsaj 11,59 km / s. Glede na običajne merske enote je to 41.724 km / h.

Poleg pridobivanja hitrosti ga mora vesoljsko plovilo ob približevanju Marsu ponastaviti, to pa je mogoče doseči le, če so motorji zagnani in gorivo ustrezno porabljeno. Ne smemo pozabiti na delo sistemov za podporo življenju, saj naj bi let potekal s sodelovanjem ljudi.

Na Mars lahko poletite v krajšem času, vendar boste morali porabiti tudi več goriva. To je posledica potrebe po povečanju hitrosti letenja. V tem primeru se bo povečala tudi poraba goriva za zaviranje.

Glavno nalogo inženirjev - kako priti na Mars z najmanjšo količino goriva, je že leta 1925 rešil Walter Hohmann. Bistvo njegove metode - namesto da pošljete raketo neposredno na planet, morate povečati njegovo orbito, posledično bo sledila večji orbiti okoli Sonca kot Zemlja. Na koncu bo raketa prečkala orbito Marsa - ravno v trenutku, ko bo tam tudi on.

Inženirji to metodo potovanja imenujejo orbita minimalnega prenosa energije - z njeno uporabo za pošiljanje vesoljskih plovil z Zemlje na Mars z najmanjšo količino goriva.

Kako leteti hitreje - možne poti

Do cilja lahko pridete na več načinov. Obstajajo trije, vsi se razlikujejo le v dveh parametrih - hitrosti gibanja v vesolju in času leta.

Eliptična pot

Najbolj ekonomična, a tudi najdaljša možnost je eliptična pot leta. Prav tako se imenuje "Gomanovskaya", v čast nemškega znanstvenika Walterja Homanna. V tem primeru bo vesoljsko plovilo prešlo tangencialno na orbito Marsa in se premikalo po elipsi. Za let po takšni poti bo treba raketo pospešiti na 11,59 km / s. Čas potovanja bo 259 dni, saj je treba premagati večjo razdaljo kot pri premikanju po drugih dveh trajektorijah. Za prehod na najpreprostejšo trajektorijo "Homan" bo treba povečati hitrost gibanja satelita blizu Zemlje za 2,9 km na sekundo.

Med raziskovanjem vesolja so znanstveniki poslali več satelitov za študij natančno vzdolž Hohmannove poti. To so bile tako sovjetske naprave kot ameriške.

Parabolična pot

Druga možnost je parabolična pot leta. Da ga dosežete, boste morali ladjo pospešiti do 16,6 km / s. Čas potovanja bo le 70 dni. V tem primeru se poraba goriva za pospeševanje rakete, pa tudi za zaviranje pred pristankom, močno poveča. Znanstveniki ocenjujejo povečanje stroškov energije pri letenju po parabolični poti za 4,3-krat v primerjavi z eliptičnim.

Parabolična trajektorija pomeni gibanje aparata vzdolž črte v obliki parabole.

Kljub naraščajočim stroškom goriva je parabolični let za znanstvenike zelo privlačen. Najprej z zmanjšanjem stroškov zaščite posadke pred sevanjem, pa tudi zaloge živil, kisika in druge življenjske podpore.

Hiperbolična pot

Zadnja možna pot je hiperbolična. Za letenje po takšni poti je treba aparat pospešiti do hitrosti, ki presega tretjo vesoljsko (16,7 km / s). Ko se premika po hiperbolični poti, bi morala raketa tako rekoč leteti mimo Marsa, spremeniti smer gibanja in zadeti svoje gravitacijsko polje. Linija leta je v tem primeru podobna hiperboli. Pristanek je možen, če se pravočasno zaženejo motorji za zaviranje blizu planeta.

Ideje za skrajšanje časa letenja

Odvisno od začetne hitrosti leta z Zemlje (od 11,6 km na sekundo do 12 km na sekundo) se trajanje leta na Mars giblje od 260 do 150 dni. Za zmanjšanje časa medplanetarnega leta je treba povečati hitrost, kar bo vplivalo na zmanjšanje dolžine loka elipse poti. Toda hkrati se srečanje z Marsom poveča: s 5,7 na 8,7 km na sekundo, kar otežuje let zaradi potrebe po varnem spustu za vstop v marsovsko orbito ali pristanek na površini. V tem primeru, če želimo priti hitreje, potrebujemo nove motorje za pospeševanje ladje in čas za upočasnitev.

Da bi pospešili čas letenja, morate uporabiti druge vrste raketnih motorjev, na primer električne reaktivne raketne motorje in celo jedrske.

Prednost elektromotorjev je možnost dolgotrajnega delovanja, do več let. Toda takšne naprave razvijejo zelo šibek oprijem. Tudi izstopiti z Zemlje na takšni raketi je še vedno nemogoče. V vesolju lahko električni motorji dosežejo zelo visoke hitrosti. Višje od obstoječih kemičnih motorjev. Res je, da bo za to potreboval do nekaj mesecev. Za medzvezdne lete je tak razvoj še vedno primeren, vendar je s takšnim motorjem nepraktično leteti na Mars.

Če ionski potisniki niso za nas, katere tehnologije prihodnosti lahko skrajšajo čas potovanja na nekaj dni?

Obstajajo naslednje ideje, kako pospešiti let na Mars:

1. Uporaba jedrskih raket, katerih osnova je segrevanje utekočinjenega goriva in nato metanje iz šobe z zelo veliko hitrostjo. Domneva se, da lahko jedrska raketa skrajša čas leta na Mars na približno 7 mesecev. Nekateri znanstveniki menijo, da bi lahko sodobni motorji na jedrski pogon skrajšali potovanje na 39 dni. Si predstavljate, kako hitro bo letela ta vesoljska ladja? Jedrski raketni motorji še niso presegli zemeljskih prototipov, vendar znanstveniki nenehno delajo na izvedbi takšnega projekta.
2. Uporaba magnetizma. Tehnologija magnetizma temelji na uporabi posebne elektromagnetne naprave, ki bo ionizirala in segrevala raketno gorivo ter ga spremenila v ioniziran plin ali plazmo, ki bo pospešila vesoljsko plovilo. S to metodo se lahko let skrajša na 5 mesecev.
3. Uporaba antimaterije. To je najbolj nenavadna ideja, čeprav je morda najuspešnejša. Delce antimaterije je mogoče dobiti le v pospeševalniku delcev. Ko trčijo delci in antidelci, se sprosti ogromna količina energije. To je mogoče uporabiti za številne uporabne stvari. Po predhodnih izračunih bi bilo potrebnih le 10 miligramov antimaterije, da bi ladja dosegla cilj. Vendar bi bilo treba za proizvodnjo 10 mg antimaterije porabiti vsaj 250 milijonov dolarjev. Let na Mars z uporabo antimaterije bo trajal le 45 dni!

Koliko bo stalo potovanje?

Poleg tega, da je let zelo dolg, je tudi drag dogodek, se porajajo vprašanja, koliko stane let na Mars.

Ena ocena stroškov, povezanih s pošiljanjem ljudi, je bila narejena med administracijo Georgea W. Busha. Razpon se je gibal od 80 do 100 milijard dolarjev. Novejše študije so to znižale na 20-40 milijard dolarjev.

Po besedah ​​milijarderja Elona Muska bo let navsezadnje stal manj kot 500.000 dolarjev, ni tako veliko. Pravi, da bi lahko cena sčasoma padla na 100.000 dolarjev. In ne skrbite za povratno potovanje, saj bo po Elonovih besedah ​​brezplačno.

Zakaj leteti na Mars

Razlogov za organizacijo takšne misije je veliko.

Prva je raziskava. Mars je v marsičem podoben Zemlji in po mnenju znanstvenikov so imeli planeti nekoč enako atmosfero in verjetno življenje. Obsežne študije bi morale odgovoriti na vprašanje, ali je življenje prisotno zdaj, ali so si planeti res tako podobni in zakaj je postal puščavski svet. Fotografije prikazujejo številne zanimive in nerazložljive pojave na površju, ki jih človeštvo tudi nestrpno preučuje.

Drugi razlog je kolonizacija. Obstajajo teorije, po katerih je mogoče umetno poustvariti ozračje. Zato razvijajte ekosistem. To pomeni, da bodo v prihodnosti tam lahko rasle kopenske rastline, živali in seveda ljudje.

Tretji razlog je človeška radovednost. To je moč, ki je omogočila prehod od starodavnih ljudi s primitivnimi orodji do civilizacije, ki je lahko izstrelila raziskovalne satelite v oddaljene kotičke vesolja. Eden od primerov takšne misije je bil pristanek avtomatske naprave na površini kometa!

Koliko je nerešenih težav z letenjem

Poleg dolgega potovanja misija s posadko predstavlja številne druge izzive:

Znanstveniki skrbijo, da bodo astronavti med dolgim ​​potovanjem izpostavljeni kozmičnim žarkom in drugim sevanjem. Zaskrbljeni so tudi zaradi fizičnih učinkov, ki jih doživijo astronavti, ko so dolgo časa izpostavljeni okolju z nizko gravitacijo in šibko svetlobo.

Morda je najtežji dejavnik za napovedati psihološki učinek, ki ga lahko astronavti doživijo zaradi izolacije. Nihče ni natančno prepričan, koliko duševnega stresa bo povzročilo pomanjkanje stika s prijatelji in družino, ki ga astronavti zapustijo.

Druge ovire za takšno misijo s posadko so gorivo, kisik, voda in hrana za astronavte.

Zaključek

Let na Mars je tehnično zelo zapletena in draga ideja. Tisti, ki bodo prvi stopili na površje Rdečega planeta, bodo pospešili do neverjetnih hitrosti in prevozili milijone kilometrov. Da bi lahko prišli na cilj varni in zdravi, morajo znanstveniki pripraviti sredstva za zaščito pred kozmičnim sevanjem ter delati na ustvarjanju in izboljšanju sistemov za podporo življenju. Treba je natančno izračunati maso ladje in koristnega tovora ter izbrati optimalno pot leta.