Сколько лететь до марса: теоретическое время полета и расстояние от земли

Вопрос о наличии на Марсе в настоящем или прошлом живых микроорганизмов давно будоражит умы и мировых учёных и простых людей. Ведь обнаружение признаков жизни вне Земного шара станет величайшей сенсацией мировой науки.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиМарс называют «Красной планетой»

Впервые Марс обнаружили задолго до появления первого телескопа, еще три с половиной тысячи лет назад, но фактически подробное изучение планеты началось с 1971 года, когда космические аппараты, отправленные на Марс, начали предоставлять человечеству новые подробности о состоянии планеты. Большинство информации передается в форме фотоснимков. Впервые они были сделаны в 1987 году, поэтому именно 1987 считается отправным годом в детальном изучении поверхности Марса.

Где находится Марс

Красная планета – седьмая по счету в Солнечной системе по размеру и четвертая по удаленности от Солнца. Планеты-соседи – Земля и Юпитер. Расстояние до последнего в среднем определяется от 486 000 000 до 612 000 000 км. А дистанция между Землей и Марсом периодически изменяется. Наименьшая приравнивается к 55 000 000 км.

, наибольшая дистанция – к 400 000 000 км. Объяснением служит не синхронное обращение планет вокруг Солнца и наличие у них различных орбит. Когда дистанция сокращается до минимальной, отраженные с Марса лучи Солнца достигают поверхность Земли за 3 минуты (учитывая скорость света, равную 299 792 километров в секунду).

Ученые определили периодичность схождения планет – она составляет 16-17 световых лет.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиЗемля и Марс

От остальных планет Марс также отличается характеристиками, связанными с его относительным расположением. Планеты обращаются вокруг Солнца по часовой стрелке, Марс обращается в противоположном направлении — по ходу часовой стрелки.

Сутки на Земле и Марсе при округлении идентичны, сутки на Марсе составляют 24 часа 39,5 минут. А вот продолжительность года на планетах сильно различна.

На Марсе она приравнивается к 687 земным суткам, почти в 2 раза превышая год на Земле.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиМарс и его спутники

Еще одна особенность Марса состоит в том, что, несмотря на принадлежность к «земной группе», движение планеты совершается по орбите, не характерной для планет земного типа.

Марс – одна из немногих планет обладающая спутниками. Их два – Фобос и Деймос. Природа этих тел пока не изучена, однако ученые установили, что Фобос, находящийся ближе к Марсу, медленно движется в его сторону. По прогнозам, через 10 000 000 лет он упадет на Красную планету.

Сколько лететь от Земли до планеты Марс

По состоянию на 2017 год, полное путешествие до Марса по времени составит от 150 до 300 дней. Для точного расчета нужны дополнительные факторы: планируемая скорость полета, расположение планет в этот период, но главное – объем топлива. При максимальном объеме горючего время полета теоретически сократится в разы.

Известно, что космические корабли развивают скорость более 20 000 км/ч. При минимальной дистанции от Земли до Марса, которая приравнивается к 55 000 0000 км, можно математически рассчитать полет в днях и составит он 115 суток. Почему же ученые настаивают на других показателях?

Дело в том, что траектория полета выстраивается на опережение, поскольку и Земля и Марс совершают обращение вокруг Солнца. Следовательно, если запустить космический аппарат прямиком на Марс, ко времени его прибытия у планеты уже будут другие координаты местоположения. Поэтому на практике полет на Красную планету проходит в среднем в два раза дольше.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли«Mariner 4» первым совершил посадку на Марсе

Конечно, ученые стремятся найти решение по сокращению времени полета. Рассматриваются различные нововведения, например, применение ядерных и магнитно-плазматических ракет и другие.

Кстати, на Марсе космические корабли уже неоднократно приземлялись. В 1964 году «Mariner 4» первым совершил посадку на Марсе с временным показателем полета в 228 дней.

Позже другие усовершенствованные корабли также совершали успешные полеты, сократив временной промежуток до 131 дня.

Подобные экспедиции совершаются до сих пор, предоставляя каждый раз все больше новой информации о планете Марс.

Интересные факты о Марсе

Уже давно установлено, что Марс и Земля – схожие между собой планеты. Этот факт сильнее прочего приковывает внимание к Красной планете, тем более, с каждым годом появляются новые факты, раскрывающие сходство структуры Марса с Земной структурой. Вот некоторые из них:

  • На Красной планете найдены следы наличия воды, существовавшей там много миллионов лет назад. Основанием для такого вывода послужили полученные фото, где четко видны высохшие русла рек и речные долины.   
  • На Марсе присутствует замершая вода в форме ледяных глыб. Они могут являться средой обитания микроорганизмов, этот факт привлекает к себе много внимания, но требует досконального изучения.
  • На Марсе обнаружен метан. Еще одно важное, но пока еще спорное открытие. Тем не менее, наличие метана может стать дополнительным фактором, подтверждающим возможную жизнь на Красной планете.
  • Когда расстояние до Солнца минимально, на Марсе образовываются ветряные и пыльные бураны, способные охватить всю площадь Марса. Временной промежуток их в среднем составляет 30 дней.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиБуран на Марсе

  • Своим знаменитым красным оттенком Марс обязан оксиду железа, который найден в почве в огромных количествах.
  • Поскольку на Марсе отсутствует озоновый слой, планета ежедневно получает «смертельную» дозу излучения.
  • У марсианских закатов синий оттенок.
  • Ученые обнаружили много сходства в составах почв между Землей и Марсом. В почве найдены полезные минералы, которые теоретически  позволят выращивать на планете неприхотливые культуры.
  • Несмотря на сильно разряженную атмосферу, на Красной планете образуются облака.

Рекорды человека в космосе

С 1961 года люди стали покорять космическое пространство. Ежегодные открытия и новые рекорды приводят к расширению границ изученного за пределами Земного шара.

Например, Анатолий Соловьев установил мировой рекорд пребывания в космосе вне космического корабля – суммарно им было совершено 16 выходов в открытый космос продолжительностью 82 часа 22 минуты, в это время он самостоятельно провел необходимые эксперименты и работы по профилактике оборудования.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиКосмонавт Анатолий Соловьев

В 2015 году установили новый мировой рекорд по суммарной продолжительности нахождения в космосе. Рекордсменом стал Геннадий Падалка, он провел на орбите 878 дней. Космонавт совершил 5 полетов, первый из которых — в 1998 году.

Самый длительный непрерывный полет в космос совершил Валерий Поляков. 8 января 1994 года он покинул пределы Земли на космическом корабле «Союз ТМ-18». После провели состыковку со станцией «Мир». Общее пребывание в космосе — 437 суток и 18 часов. Возвращение на Землю состоялось 22 марта 1995 года. С тех пор этот мировой рекорд побить никому не удалось.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиКосмонавт Валерий Поляков

Рекорды устанавливаются не только по времени пребывания космонавтов вне Земли. Также известен рекорд по самому дальнему полету в космос. Он был поставлен более 40 лет назад Джеймсом Ловеллом, Джоном Суайгертом и Фредом Хейзом. Астронавты поставили мировой рекорд по наибольшей удаленности от Земли в 1970 году, достигнув расстояния в 401 056 км.

Конечно, известны и другие рекорды, поставленные людьми за время изучения космоса: первая женщина в космосе, самый пожилой космонавт, самый пилотируемый полет и другие. Продолжается активное изучение внеземного пространства, а это значит, что полет на Красную планету только ожидает наступления подходящего момента.

 10 научных фактов о солнце.

Источник: https://24smi.org/news/49988-skolko-letet-do-marsa.html

Сколько времени лететь до Марса от Земли человеку теоретически

О том, сколько лететь до Марса от Земли, человечество задумывается уже давно.

Четвертая от Солнца планета рассматривается как перспективный источник полезных ископаемых, возможная территория для поселения людей и просто отличное туристическое направление для космических путешественников.

Ведь исследовав все уголки своей планеты, человек стремится воочию увидеть, что же находится далеко за ее пределами. Наш сосед по Солнечной системе представляется как наиболее дружелюбный объект для посещения.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

В статье мы расскажем, сколько лететь до Красной планеты по времени и зачем людям вообще нужны такие полеты, также рассмотрим все возможные проблемы таких путешествий и способы их преодоления.

Сколько километров лететь до Марса

Марс не является самой близкой к Земле планетой. По этому параметру его опережает Венера. Но экстремально высокая температура ее поверхности, а также атмосфера, насыщенная серной кислотой, делают ее совершенно непригодной для путешествий.

Марс же почти не имеет атмосферы, средняя  температура на нем сравнима с температурой арктической зимы, а опасность для исследователей могут представлять лишь сильные песчаные бури.

Теоретически, при должной экипировке человек в состоянии пережить такие условия.

Если люди все-таки соберутся в такое путешествие, какое расстояние им необходимо будет преодолеть? Сколько времени займет «поездка» на четвертую планету?

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Расстояние от Земли до Марса постоянно меняется. Это связано с тем, что у каждой их планет своя траектория движения вокруг Солнца. Также, в отличие от орбиты нашей планеты, орбита соседа имеет более вытянутую форму.

Максимальная удаленность между ними составляет 401,33*106 км, а минимальная – 54,56*106 км. Сближение планет наблюдается в тот момент, когда Земля оказывается в точке афелия, а пятая планета —  в точке перигелия.

Это время будет оптимальный для планирования путешествия на Красную планету.

Сколько по времени лететь на Марс

Сколько времени понадобится, чтобы преодолеть расстояние между Землей и Марсом? Для начала представим, что корабль, везущий космических путешественников, развивает такую же скорость, как самый скоростной космический зонд «Новые горизонты». Его максимальная скорость равнялась 58*103км/ч.

Следовательно, при минимальном удалении двух планет друг от друга при полете по прямой полет на Марс для человека займет 941 час или почти 40 суток. При максимальной удаленности долететь на Красную планету можно будет за 6920 часов или 288 суток.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Оптимальный маршрут

Однако, в случае с полетом на пятую планету «срезать» по прямой не получится. Все из-за того, что начальная и конечная точки путешествия все время находятся в движении. Тогда стоит вопрос, каким же должен быть путь до Красной планеты, чтобы затратить минимум топлива и потратить наименьшее количество дней?

Выделяют три маршрута от Земли до четвертой планеты:

Гомановская траектория

Гомановская траектория. Из начальной точки (наша планета) космический корабль начнет движение по эллиптической траектории, пройдя ее половинный отрезок, конечной точкой которого станет марсианская орбита.

При этом начальная скорость корабля должна быть 11,57 км/с (выше второй космической). Весь путь продлится  около 260 дней.

Именно по такой траектории запускали большинство марсианских орбитальных спутников и марсоходов.

  Луна естественный спутник Земли

Параболическая траектория

Параболическая траектория. Этот путь до Марса представляет собой половинный отрезок параболы. Он самый короткий, перелет между планетами составит всего 80 суток. Но для того, чтобы отправить космический корабль по такому маршруту, его необходимо разогнать до третьей космической скорости – 16,7км/с.

Для такого маневра потребуется в 4 раза больше топлива, чем это необходимо при запуске межпланетного транспорта по гомановской траектории. При этом сокращаются затраты на продовольствие, средства жизнеобеспечения и защиты от радиационного излучения.

Также такой короткий путь менее негативно скажется на здоровье экипажа.

Гиперболическая траектория

Гиперболическая траектория. Наиболее перспективный маршрут для космических путешествий. К примеру, именно такая траектория была выбрана для запуска зонда «Новые горизонты». Он достиг марсианской орбиты всего за 78 дней. Космический корабль, двигаясь по гиперболической орбите, должен разбить скорость, превышающую 16,7 км/с.

Читайте также:  Вид на жительство (внж) в великобритании (англии) для россиян: как получить в 2020

При этом он вначале будет пролетать мимо пятой планеты, но под влиянием ее гравитации изменит свое направление таким образом, что весь путь будет напоминать гиперболу. Однако химические двигатели, которыми оснащены современные ракеты, не в состоянии обеспечить такой разгон корабля.

Это под силу только ионным двигателям, разработка которых сейчас активно осуществляется.

Сказать точно, сколько времени лететь до Марса от Земли, пока невозможно. Все зависит от времени вылета, от оснащения корабля, а также от его траектории, выбранной специалистами.

Зачем лететь на Марс

Мы уже разобрались, сколько километров лететь до Марса и как долго продлится такое путешествие. Но стоит ли оно всех затрат? Ведь для создания корабля с мощными ионными двигателями, подготовки экипажа и всех запасов топлива и продовольствия, нужно потратить просто астрономические суммы. Так зачем лететь на Марс?

Первая цель –
исследования. По мнению многих исследователей, планета некогда имела атмосферу
и развитую гидросферу.

Также экспериментально было доказано, что в марсианском
грунте способны прижиться и вырасти некоторые виды земных растений. Путешествие
могло бы пролить свет на прошлое этого небесного тела.

Кроме того, ученые могли
бы продолжить эксперименты по заносу живых организмов на марсианскую
поверхность.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Вторая цель –
колонизация. Человечество уже давно ищет место для переселения, куда можно
будет экстренно эвакуироваться в случае глобальной катастрофы на Земле. Условия
на четвертой планете Солнечной системы, конечно, далеки от идеала. Но уже есть
несколько теорий о том, как можно создать на нем искусственную атмосферу и
создать человеческое поселение.

Третья цель – туризм.
Пока туристические круизы к марсианским кратерам кажутся вымыслом
писателей-фантастов. Но туристы уже не раз посещали международную космическую
станцию. Полеты к нашему красному соседу – следующий этап этого прибыльного и
перспективного направления.

Опасность марсианского путешествия

Как мы уже выяснили, полет до Марса займет не менее 80 суток. И такое долгое космическое путешествие не может не иметь последствий для экипажа корабля. Кроме того, сам полет может пойти совсем не по плану, ведь все опасности и трудности просто невозможно спрогнозировать. Чем может быть опасен полет к Марсу?

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Влияние на психическое
и физическое здоровье

Космическая радиация
пагубно влияет на живые организмы. Астронавты будут в некоторой степени
защищены от нее, находясь в переделах космического корабля.  Но исследователи подчитали, что за время
полета до марсианской орбиты они получат дозу облучения, равную 1 Зв. Для
сравнения, годовая доза облучения на Земле составляет 2,5 мЗв.

Такое облучение
может оказать крайне негативное влияние на нервную, сосудистую и
пищеварительную систему путешественников. Кроме того, риск развития у них
злокачественных опухолей возрастет в десятки раз.

Если же корабль попадет под
поток  высокоэнергетического солнечного
ветра, никакая защита не защитит экипаж от смерти в результате острой лучевой
болезни.

Кроме радиации, опасность
для здоровья астронавтов несет длительное состояние невесомости. В отсутствие
силы притяжения, опорно-двигательный аппарат и кровеносная система быстро
теряют свой тонус. Реабилитация после полета займет не менее 2 лет, а
последствия для здоровья могут преследовать путешественников всю оставшуюся
жизнь.

Изолированное
пространство, однообразное питание, переутомление и другие издержки длительного
космического полета негативно скажутся на психике первых марсианских путешественников.
Это может привести к конфликтам в команде и даже к реальным психическим
расстройствам.

Технические трудности

Невозможно предугадать
точный сценарий полета. В любой момент может наступить поломка двигателя или
столкновения корабля с мелким космическим телом. Кроме того он может попасть
под поток солнечного ветра или в эпицентр марсианской песчаной бури.

Чтобы отправить людей на красную
планету, ученые должны оснастить корабль резервными двигателями. Кроме того
защитить его жилые помещения от излучения и пыли. Это сложный и затратный
процесс и здесь нет права на ошибку. Поэтому полет состоится только тогда,
когда все технические системы будут доведены практически до совершенства. И
даже в этом случае, риск гибели экипажа очень высок.

Когда полетим?

Мы разобрали все нюансы полета к четвертой планете Солнечной системе. Теперь осталось выяснить, когда люди полетят на Марс?

Несколько государственных
и частных космических компаний заявило о планировании скорых полетов на Марс.

Американская компания Space X, занимающаяся созданием космической
техники, представила проект многоразового пилотируемого космического корабля. Он
необходим для доставки первых колонизаторов Марса. Корабль будет оснащен
жидкостными двигателями, работающими на криогенном метановом топливе. Его можно
будет использовать для двенадцати повторных полетов.

По заявлению основателя
компании Илона Маска, первая доставка грузов на поверхность красной планеты
состоится в 2022 году. Полет человека на Марс планируется в 2024-2025 годах.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Нидерландская  компания Mars One также заявила об отборе покорителей
марсианской пустоши. По заявлениям ее основателей туда безвозвратно отправится
целая команда колонистов, задачей которых будет изучить красную планету и
создать там условия для жизни новых колоний.

Жизнь команды предполагалось
транслировать в режиме реального времени. Компания Mars One уже отобрала подходящих кандидатов и
нашла спонсоров и поставщиков оборудования для миссии, однако в 2019 году
внезапно была признана банкротом. Финансирование и существование проекта
остается под вопросом.

Если же руководству компании удастся найти новых
инвесторов, полет человека на Марс состоится в 2026 году.

Источник: https://spaceworlds.ru/solnechnaya-sistema/planeta-mars/skolko-letet-do-marsa.html

Сколько лететь до Марса

Красная планета – название, которое получил Марс еще в далекой древности, всегда привлекала внимание землян, которые считали, что раз эта планета находится поблизости, в чем-то должна быть похожа и на Землю. Тем более в наше время немало есть интересующихся не только тем что там есть на Марсе интересного, но и тем сколько лететь до Марса, в случае если туда когда-нибудь откроются туристические маршруты.

В отличие от астрологов и прочих мистификаторов, ученые того времени, обладали лишь самыми общими познаниями об этой планете. Первые настоящие инструментальные астрономические наблюдения с помощью только что появившихся в конце 19 века зеркальных телескопов, позволили увидеть нечто отличное от досужих представлений о Марсе.

Так, например, было выяснено, какая по счету планета Марс от Солнца (4-я), что на планете имеются полюса или полярные шапки, которые то появляются, то исчезают. Что там есть, какие-то каналы, горные цепи, по размерам превосходящие все земные горные системы, высохшие моря.

Все это пробудило не только научный интерес, но и породило немало интересных фантазий, вплоть до того, что там существуют похожие на людей существа и что они нам являются близкими соседями. Немало об этом было в то время написано книг и снято фильмов, начиная от «Аэлиты» А. Толстого и заканчивая радиопостановкой повести Г.

Уэльса, которая вызвала реальную панику по всей Америке о нашествии марсиан (30-е г. прошлого 20 века).

С тех пор прошло немало времени и человечество, наконец, стало по-настоящему изучать и даже осваивать космос уже появились первые вполне серьезные проекты, не только о том, чтобы послать человека к Марсу, но и основать на этой планете даже колонии поселенцев. Это, в частности, проекты Илона Маска и его компании Space X, и подготовка будущих китайских колонистов и даже российский «Роскосмос» провел тестирование и моделирование условий проекта 500 дневного полета

Но кроме чисто научных целей, непосредственно связанных с исследованием Марса, есть немало вполне практических вопросов, таких, например, как — сколько лет лететь до Марса от Земли? как это будет выглядеть? и что может ожидать в пути отправившихся туда первых путешественников? Об этом и о многом другом, связанном, так или иначе, с вопросом – «сколько времени лететь до Марса от Земли?» и будет рассказано в этой статье.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

Какое же расстояние нужно преодолеть при полете от Земли до Марса?

Ответ на вопрос «сколько лететь до Марса по времени?», как этот ни покажется странным, не имеет однозначного ответа (ведь по теории Эйнштейна все относительно — и расстояние, и время).

Все дело в том, что и наша Земля, и Марс, и другие планеты (звезды и другие космические тела) находятся в постоянном движении по своим орбитам и расстояния между планетами постоянно изменятся в определенной последовательности. Так, расстояние между Землей и Марсом постоянно изменяется в довольно широком диапазоне дистанции — от 55 млн.

до 400 млн. километров. Также и диапазон времени или периодов такого сближения тоже довольно значителен (от 80 лет при максимальном сближении до 2 годового периода). Это связано с тем, что циклическое движение по эллипсоидным орбитам планет в разные моменты времени определяет текущее расстояние. Наибольшее или наименьшее значение, т.

е какое расстояние от Земли до Марса в данный момент времени получается в моменты расхождения или в момент схождения траекторий движения планет.

https://www.youtube.com/watch?v=t-GxCnaIxTA

Что касается Земли и Марса, то такие периоды взаимного максимального сближения и удаления имеет значение около 80 лет. Т.е 1 раз в 100 лет обе планеты сближаются на минимально возможное расстояние от Земли до Марса в километрах (38 млн км.). Для сравнения – среднее расстояние от Земли до Луны составляет всего 280 000 км.

Однако есть и более короткие периоды такого сближения — один раз в два года, когда расстояние между Землей и Марсом составляет всего каких-то 57—58 млн. километров. Это расстояние можно в принципе считать исходной точкой для определения времени необходимого, чтобы долететь до Марса.

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от ЗемлиРасстояние между Землёй и Марсом (в а. е.) во время противостояний 2014—2061 гг.

Как лучше всего долететь до Марса

На счет, того сколько лететь до Марса по времени, существует несколько мнений, теорий и предположений и даже технических обоснований. Но в основном приняты несколько рабочих вариантов.

Первый вариант связан с тем, что лететь на Марс нужно по баллистической кривой, т.е по траектории, которая непосредственно связана с гравитационными характеристиками (полями) планет, звезд – Земли, Солнца и Марса (астродинамика), а также — сколько километров до Марса будет в момент оптимального сближения планет.

По этому варианту — космический аппарат с будущими марсианскими поселенцами должен следовать по орбите вокруг Солнца. Вернее сказать — по отрезку такой орбиты, имеющей форму эллипса и максимально приближающую к нашей звезде.

При скорости на уровне 1 -2 — й космической (от 7.5 до 12 км/сек) полет к Марсу по такой орбите займет примерно 150 -250 дней (земных суток).

Здесь нужно отметь, что с чисто практической точки зрения и частоты запуска космических аппаратов, этот вариант более предпочтителен с той позиции, что такие периоды (окна) для полета на Марс происходят каждые 2 года.

К тому же, это самый экономичный способ запуска, так как ракетный носитель должен разогнать космический аппарат до самой минимальной космической скорости. Все это позволило запустить к Марсу, начиная с 1960 годов, более 50 спутников и исследовательских станций.

Читайте также:  Определение порядка пользования земельным участком: условия и правила, алгоритм действий

Однако этот вариант полета к Марсу имеет свои недостатки, которые несколько нивелируют скорость и продолжительность полета к этой планете.

Во-первых, аппарат, двигаясь даже по такой траектории, имеет довольно большую скорость и при подлете к планете — она будет составлять примерно 8-9 км/сек. Т.

е нужно будет произвести дополнительные затраты энергии (топлива) на то, чтобы осуществить торможение и просто не разбить корабль о поверхность планеты.

Во-вторых, следование по такой траектории полета, максимально приближает аппарат к Солнцу, что крайне губительно для всего живого, что будет на борту такого космического корабля, и придется усиливать защиту против космического излучения.

Другой вариант доставки первой экспедиции на Марс является использование параболической траектории полета, благодаря которой время полета на Марс составляет всего каких-то 70 суток (земных).

Но для того чтобы отправить аппарат на такую траекторию полета придется его разогнать до 3-й космической скорости (более 2 км/сек), что потребует создания довольно мощной ракеты — ускорителя.

Именно в связи с этим рассматривается проект запуска марсианских экспедиций не с Земли, а с лунной поверхности, для чего будут уже к 2020-2023 году создавать лунные станции или порты отправки экспедиций на красную планету.

Основное преимущество такого варианта состоит в том, что несмотря на столь существенные энергетические затраты на запуск, они могут быть компенсированы тем, что космонавты не будут подвержены сильному риску радиационного излучения и соответственно не нужно будет на корабле строить усиленную защиту от жесткого космического (рентгеновского) излучения.

Третий вариант — это отправка экспедиционных марсианских кораблей и полет человека на Марс по гиперболической траектории, когда срок полета к нему может составить всего 10 земных суток. Но тут нужно решить чисто технологический вопрос создания очень мощного ракетного ускорителя (двигателя), который бы смог разогнать аппарат до скоростей в несколько раз превышающих 20 км/сек.

Таким образом, имеется, как минимум, три варианта маршрута полета человека на Марс и каждый из них имеет свое время полета на планету, которое непосредственно зависит от технических и баллистических условий запуска.

Время – понятие относительное

Задача определения того, сколько необходимо времени для полета на Марс, как известно из курса физики за 9-й класс, не может быть полностью и корректно решена без учета относительности времени.

Как следует из этой теории — время и пространство во Вселенной не линейны, т.е — чем дальше мы будем находиться от Земли, тем более искривленным будет и время, и пространство, и они будут иметь формы и значения далеко отличные, от привычных нам земных.

Если подойти с чисто математической точкой (линейной геометрии или планиметрии), то можно решить задачу определения времени полета на Марс по классической формуле — время в пути есть частное от деления расстояния на скорость – как мы это обычно применяем в земных условиях. Однако тут надо понимать, что скорость полета на всем пути не будет постоянной (с некоторым ускорением), так же как и то, что планеты будут находиться в движении. Т.е уже тут могут быть значительные отклонения при определении времени полета на Марс.

Но не это оказывается самое главное – в принципе рассчитать баллистическую траекторию полета с приемлемой для навигации погрешностью во времени полета, даже в несколько суток, не столь сложная задача. Дело совсем в другом.

Марсианские сутки, как известно, на 40 минут длятся дольше, чем земные, что связано с тем, что Марсу необходимо больше времени обойти вокруг Солнца по своей орбите. Если же брать марсианский год, то тут разница еще больше — он составляет 687 земных суток. Т.е человек, живущий или находящийся на Марсе, фактически живет в два раза дольше, чем его собрат по разуму на Земле.

Т.е такая дифракция или искажение времени может наложить существенный отпечаток на то, что будут представлять собой экспедиции на Марс и на то, сколько реальных земных суток будет необходимо для человека, чтобы долететь до него.

Если представить, что полет к Марсу с учетом последних технических достижений в ракетной технике позволит выводить корабли на орбиты, близкие параболическим (т.е время полета составит не более 100 суток), то можно сказать, что каждый день полета корабля (по бортовому времени) будет равен почти 2 земным суткам.

Например, чтобы экспедиция долетела на Марс и вернулась с него, потребуется примерно 100 суток в одну сторону. 100 суток на дорогу обратно и 100 суток на Марсе. Итого 300 суток (почти год). Но в данном случае это будет неземной год, а марсианский.

Таким образом, вся экспедиция протяженностью 300 марсианских суток (или бортового времени корабля) на Земле займет 2 года.

А если представить что экспедиция на Марс или создание там колонии займет несколько лет? То, например, марсианские колонисты, проведя там 10 лет по марсианскому времени, когда вернутся на Землю, то есть вероятность, что те, кто их отправлял в полет, будут уже на пенсии. Т.е отвечая на вопрос — за сколько времени можно долететь до Марса, следует сразу уточнить в каких сутках, по какой временной шкале следует это отсчитывать.

И естественно, что при более дальних полетах на другие планеты или за пределы солнечной системы, именно фактор относительности времени будет стоять на первом месте, так как улетевшие молодыми папы могут вернуться к своим детям, когда они будут старше своих родителей на десятки лет.

Источник: https://CosmosPlanet.ru/solnechnayasistema/mars/skolko-letet-do-marsa.html

Марс — сколько лететь до планеты (расстояние), какая там температура и можно ли будет жить на Марсе

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Марс всегда привлекал внимание ученых и особенно много разговоров о нем стало вестись, когда там нашли воду (в виде льда).

Это означает потенциальную возможность найти там жизнь, а также возможность приспособить планету в будущем для жизни там людей.

Сегодня мы поговорим про то, почему еще Марс так привлекателен для нас, сколько до него лететь, какая там температура и какие есть планы его освоения.

Сколько времени лететь до Марса

Если говорить об уже достигнутых результатах, то на непилотируемый перелёт потребовалось 6-8 месяцев. Например, уже упоминавшийся MARINER-4 достиг красной планеты за 228 дней, а его «старший брат» MARINER-9 (в 1971 году он стал первым искусственным спутником Марса) – за 168 дней.

Однако эти аппараты не коснулись поверхности Марса, а лишь вышли на его орбиту. Для орбитальных станций и зондов, которые совершили посадку на красную планету (VIKING, GLOBAL SURVEYOR, MAVEN и др.) времени потребовалось гораздо больше: от 304 до 332 суток, поскольку эта задача намного сложнее.

Временная разница обусловлена взаимным расположением планет и траекторией полёта, а вот технический уровень космических кораблей значения почти не имеет: кардинального прорыва в ракетном двигателестроении за последнее время не произошло.

Теоретики считают, что пилотируемый полёт в один конец можно осуществить за 8-9 месяцев, при условии, что:

  1. скорость КА будет порядка 65 000 км/час (более 18 км/сек);
  2. Земля должна находиться на максимальном удалении от Солнца (в афелии), а Марс – на минимальном (в перигелии).

Таким образом, чтобы вернутся обратно на Землю, придётся подождать около двух лет, до очередного сближения планет. То есть вся миссия продлится не менее 40 месяцев.

Тем не менее, желающих совершить такое рискованное путешествие хватает, а самые отчаянные готовы купить билет в один конец…

Планета Марс и расстояние до Земли

Марс – это четвёртая по счёту планета солнечной системы (Земля – третья). Его ещё называют «красной планетой»: так он выглядит в телескоп из-за большого содержания оксида железа.

Расстояние от Земли до Марса не является постоянной величиной, а колеблется в весьма значительном диапазоне: от 55 до 400 миллионов километров.

Объясняется это эксцентриситетом орбит обеих планет и разным периодом их обращения вокруг Солнца. Когда Земля и Марс находятся по одну сторону от светила, расстояние между ними минимальное, когда же Солнце оказывается между планетами, эта дистанция достигает максимума.

Каждые два года орбиты Земли и Марса сближаются (обычное противостояние), а каждые 15-17 лет случается великое противостояние – максимальное сближение планет.

Астрономам XXI века повезло: в период великого противостояния 2003 года была зафиксирована самая маленькая дистанция между Землёй и Марсом за последние пять тысяч лет.

Впервые расстояние от Земли до Марса вычислил итальянский астроном Дж.Кассини ещё в XVII веке. Он и его французский коллега Ж.Рише наблюдали планету из разных точек (Кассини из Парижа, а Рише из Французской Гвианы), после чего Кассини произвёл расчёты методом параллакса.

Погрешность оказалась всего 7%, что делает честь обоим учёным мужам.

Спутники Марса

У Марса два спутника: Фобос и Деймос. Их обнаружил американский астроном А.Холл в 1877 г., присвоив имена древнегреческих богов. По космическим меркам спутники очень маленькие: Фобос имеет диаметр 22 км, Демос и того меньше – всего 12 км.

Средняя отдалённость первого – 9500 км, второго – 23400 км. Оба вращаются практически по круговым орбитам. Время обращения Фобоса – 10 часов, Демоса – 21,5 часа.

Существует гипотеза (что это?), что когда-то Фобос и Деймос были обыкновенными астероидами, притянутые к Марсу силой гравитации.

Но есть и «ударная» версия, утверждающая, что спутники сформировались из тела красной планеты, будучи вырванными из него сильным ударом при столкновении с другим небесным телом.

Краткая история покорения красной планеты

Техническую возможность пилотируемой миссии на Марс изложил небезызвестный Вернер фон Браун (он же штурмбанфюрер СС, он же отец американской космической программы) ещё в 1948 г. в книге «Проект Марс».

С тех пор путешествие на красную планету стало для человечества чуть ли не навязчивой идеей, а по мере развития научно-технического прогресса попытки покорения Марса становятся всё настойчивей.

Мало кто знает, что ещё в 1960 году в СССР (как это расшифровывается?) был запущен космический аппарат (КА) по направлению к Марсу, однако попытка потерпела неудачу.

В 1965 г. американский КА «MARINER-4» приблизился к красной планете на 10 000 км и впервые передал на Землю фотографии её поверхности, а в1971 г. спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции «МАРС-3» совершил первую в мире благополучную посадку на эту планету.

В 1975 г. американские КА «VIKING-1» и «VIKING-2» взяли пробу марсианского грунта с целью определения в нём признаков жизни, а в 1997 г. на поверхность Марса был спущен колёсный марсоход SOJOURNER, который за 83 сола (марсианские сутки) прошёл почти 100 метров, транслируя сигналы на Землю.

В этом же году на марсианскую орбиту был выведен КА «MARS GLOBAL SURVEYOR», который за 304 дня пролетел 750 млн.км и произвёл картографирование Марса. Аппарат пробыл на орбите почти 10 лет, выполняя ещё и функцию телекоммуникационного спутника. Этот проект NASA считается одним из наиболее успешных.

Нельзя не упомянуть и двух легендарных роверов; SPIRIT и OPPORTUNITY, которые были доставлены на противоположные стороны Марса в 2004 г. Первый из них колесил по красной планете до середины 2009 года, а второй умудрился проработать на 9 лет дольше. С их помощью были получены уникальные фотоснимки.

Читайте также:  Нужна ли виза в доминикану в 2020 году для россиян и других иностранцев, особенности оформления

И, наконец, CURIOSITY – самый большой и единственный пока действующий марсоход, предназначенный для исследования геологического строения Марса (фактически это научная лаборатория). С момента посадки в 2014 г. марсоход прошёл около 20 км.

Всего же на Марс было направлено более 40 миссий, включая обыкновенные пролёты, орбитальные зонды, автоматические станции и марсоходы. Из них только 18 считаются полностью успешными, при этом 15 – на счету США.

Почему именно Марс — температура, вода, атмосфера

Ближе всех к Земле находится Венера (среднее расстояние – 108 млн.км). Казалось бы, и внимание к ней должно быть сильнее, чем к другим планетам солнечной системы: и наблюдать легче, и лететь быстрее.

Более того, размеры Венеры мало отличаются от земных, а значит, и гравитация почти такая же (0,9 g). Почему же предпочтение отдано Марсу?

Дело в том, что интерес к небесным телам определяется, прежде всего, возможностью их колонизации.

А такая возможность характеризуется планетарными параметрами, среди которых:

  1. ускорение свободного падения (сила тяжести);
  2. состав атмосферы и атмосферное давление;
  3. диапазон колебания температур;
  4. наличие воды;
  5. присутствие озонового слоя и магнитного поля.

Если по первому пункту с Венерой всё в порядке, то остальные параметры полностью исключают возможность жизнедеятельности человека на этой планете.

В частности, её атмосфера, состоящая главным образом из углекислого газа, очень плотная, что создаёт огромный парниковый эффект, из-за которого поверхность разогревается до 4500 С. Понятно, что ни о какой воде и речи быть не может. Картину завершает атмосферное давление: оно в 90 раз больше земного!

У Марса с Землей тоже мало сходства: он почти вдвое меньше, марсианская гравитация – 1/3 от земной, средняя температура поверхности – 215 К (-580 С), атмосферный слой очень тонкий и на 96% состоит из двуокиси углерода.

Атмосферное давление составляет лишь 1/200 от земного. Но главное то, что на Марсе есть вода, пусть даже в виде льда в полярных шапках.

Есть следы извилистых долин, напоминающих русла рек, и даже гора Олимп высотой 21 км с вулканом и следами лавовых потоков (признак того, что вулкан был когда-то активным). А это уже обнадеживает.

Полет на Марс: фантазия или далекая реальность

Идея колонизации Марса возникла давно и продолжает будоражить умы энтузиастов покорения космоса.

При этом все сходятся в одном: материализация идеи требует комплексного подхода, прорывных технологий, большой подготовительной работы и огромных финансовых затрат.

В 1990 г. признанный американский эксперт по изучению и освоению Марса Р.Зубрин разработал проект под названием «Mars Direct» (прямой путь на Марс), который предусматривает двухэтапный план доставки астронавтов на красную планету.

  1. На первом – подготовительном этапе намечается запуск автоматического космического корабля с возвращаемым аппаратом. Корабль оснащается ядерным реактором и резервуаром с водородом. Из него и имеющегося на Марсе диоксида углерода будет производиться метан и вода, а из воды путём электролиза будет вырабатываться кислород. Эти ресурсы будут накапливаться и храниться до прилёта пилотируемого КА с астронавтами на борту.
  2. Запуск пилотируемого аппарата должен быть произведён с открытием следующего стартового окна, примерно через 2 года (когда наступит очередное противостояние). Астронавты проведут на Марсе полтора земных года в специальном модуле, после чего вернутся на Землю на аппарате, который был доставлен первым кораблём.

Зубрин полагает, что за тысячу лет можно произвести терраформирование Марса, то есть создать условия, пригодные для жизни людей без скафандров и закрытых городов.

Для этого потребуется провести ряд мероприятий, направленных на изменение теплового баланса планеты. В частности, предлагается построить орбитальное зеркало диаметром 125 километров, которое будет вращаться вокруг Марса и повышать его температуру отражёнными солнечными лучами.

Параллельно будет производиться бомбардирование Марса крупными астероидами, орбиты которых будут нужным образом корректироваться путём применения ядерных зарядов.

После того как средняя температура красной планеты повысится на 10-15 градусов, начнётся активное таяние льдов, высвобождение газов и формирование атмосферы, близкой к земной. С этого момента уже можно будет приступить к постройке первых постоянных поселений.

Существуют и другие проекты полёта на Марс и его колонизации. Например, «Mars One» Беса Лансдорпа (высадка экипажа планируется уже в 2027 г.) и программа Илона Маска (главы корпорации SpaceX) по терраформирванию планеты.

Рассматриваются варианты создания стартовых площадок на Луне и на околоземной орбите (наиболее глубокие проработки сделаны NASA). Пока всё это выглядит как сплошная фантастика.

Однако вспомните слова некогда популярной песни: «утверждают космонавты и мечтатели, что на Марсе будут яблони цвести». А что, может, это и впрямь когда-нибудь случится.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Сколько лететь до Марса: теоретическое время полета и расстояние от Земли

  • * Нажимая на кнопку «Подписаться» Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.
  • Подборки по теме
  • Использую для заработка

Рубрика: Отвечаю на частые вопросы

Источник: https://KtoNaNovenkogo.ru/voprosy-i-otvety/skolko-letet-marsa-planeta-zhizni-temperatura-rasstoyanie-zemli.html

Время полета от Земли до Марса

Космические полеты десятки и сотни лет интересуют человечество. В древности люди в простейшие телескопы изучали небо в поисках ответов о земной жизни. После исследования космическими аппаратами Луны умами человечества завладел Марс. Ведущие космические конструкторы задаются вопросами, как рассчитать оптимальную траекторию полета и сколько лететь до Марса.

Марс – планета Солнечной системы, открытая человечеством одной из первых. Credit: versiya.info.

Расстояние до Марса

Красная планета — вторая по удаленности от Земли. Расстояние между Марсом и Землей варьируется от 55 млн до 400 млн км.

Свет проходит до Марса за 3-22 световых минуты. Это зависит от положения планет на орбите. В 1964 г. США запустили корабль «Mariner-4», который достиг Марса через 228 дней.

Он сделал 21 фотоснимок и отправил их на Землю. В 1969 г. «Mariner-6» долетел до Красной планеты за 155 дней. Искусственный спутник изучил состояние атмосферы, измерил температуру поверхности.

В результате последующих полетов были созданы карты Марса.

«Viking-1» сел на поверхность через 304 дня после запуска. Космический аппарат под названием «Viking-2» добрался до конечного пункта через 333 дня. Было сделано более 16000 цветных фотографий. Полеты до Марса с Земли продолжаются в XXI в. Из отечественных космических аппаратов стоит назвать «Марс-1», преодолевший миллионы километров за 230 дней. Продолжительность полетов дана в один конец.

Среднее время перелета

Время в пути не зависит от технических достижений. Для его определения нужно выполнить сложные математические расчеты и анализ орбит небесных тел.

Если среднее расстояние между планетами принять за 225 млн км, совершая полет со средней скоростью самолета (1000 км/ч), лететь придется 22000 дней. Это более 60 лет.

Но можно задействовать самый быстрый космический аппарат, который преодолеет дистанцию за 39 дней. Его скорость достигает 58000 км/ч.

Единого маршрута и времени его преодоления нет. В течение года все планеты занимают различные места на своих орбитах, что изменяет расстояние между ними. Перелет на Марс со скоростью света (свыше 299 млн км/ч) займет от 3 до 22 минут. Однако самый скоростной корабль «Voyager-1» способен передвигаться на скорости 62140 км/ч, и к перевозке пассажиров он не приспособлен.

Полёты на Марс – это исследовательские миссии, проводимые с 60-х годов XX века без экипажа при помощи марсоходов и орбитальных станций. Credit: versiya.info.

На ракете современного уровня развивается скорость до 8350 км/ч.

Такими темпами длительность полета составит 6586 часов. Это около 274 дней при минимальной удаленности Марса от Земли. При максимальном расстоянии продолжительность путешествия продлится до 5,47 лет.

К этому сроку нужно прибавить время на обратную доставку космонавтов.

Способен ли долететь человек

Перед организаторами миссии стоит проблема послать корабль туда и вернуть его обратно. Чем быстрее он полетит, тем лучше. Минимальная скорость должна составлять 18000 км/ч. Если учесть период сближения планет, который длится около 500 дней, понадобится минимум 33 земных месяца на совершение путешествия на Марс. В пути космических путешественников ждут опасности:

  • радиация;
  • изоляция;
  • длина маршрута;
  • гравитационные поля;
  • ограниченное пространство и др.

Космическая радиация приносит большой вред человеческому здоровью. Никто не может предсказать результаты ее воздействия. Изоляция в течение длительного времени приводит к нарушению сна, перепадам в поведении и в отношениях между участниками космической экспедиции.

Космос — не место для проживания людей. Нужно приложить много усилий для создания комфортных условий на корабле. Половину пути аппарат будет преодолевать на максимально возможной скорости, затем начнет торможение для осуществления мягкой посадки.

Оказавшись на поверхности Красной планеты, звездолетчик не может ждать быстрой помощи с Земли. Еще не изучены последствия влияния земной, космической и инопланетной гравитации на организм.

Человек получит огромную дозу радиации еще на пути к Марсу. Credit: discover24.ru

Еще одна трудность пребывания человека на Марсе — недостаток воздуха.

В атмосфере Красной планеты 96% углекислого газа, поэтому передвигаться всегда нужно с дыхательным аппаратом. Частые песчаные бури способны разрушить оборудование и жилье землян, убить самих космонавтов.

Угрозу представляют различные пока неизвестные заболевания.

Расход топлива

Инженеры предлагают совершать полет на аппаратах с ядерными двигателями. Для них требуется водород в количестве 6 тонн.

На обратный путь планируется применить диоксид углерода, который имеется на Красной планете. Вода расщепляется на водород и кислород, которые расходуются для дыхания и получения метана.

Множество нюансов затрудняют точный расчет требуемого на путешествие запаса топлива.

Интерес представляет идея подогрева и ионизации топлива радиоволнами. Результат процесса — плазма. Она дешевле ядерного топлива.

Антиматерия — новый вид топлива для межзвездных перелетов. Скорость космического аппарата развивается почти до светового уровня, хотя подобные аппараты еще не существуют. По расчетам для путешествия на Марс нужно около 10 мг антиматерии (стоимостью свыше 240 млн долларов).

Допустимые траектории полета

В Солнечной системе много гравитационных точек, с которыми нельзя сталкиваться. Поэтому разработаны безопасные траектории полетов к Красной планете:

  • эллиптическая (гомановская);
  • параболическая;
  • гиперболическая.

Траектория полёта рассчитывается так, чтобы космический аппарат направлялся не прямо к планете, а к точке, которой она достигнет через определённый период времени. Credit: mks-onlain.ru.

Гомановская траектория разработана Вальтером Гоманом, инженером из Германии. Корабль запускается против движения Земли. Применение этого метода характеризуется расходом большого количества топлива на торможение. Баллистический захват — метод запуска космических аппаратов навстречу Марсу по его орбите. Торможение происходит за счет сопротивления атмосферы.

Параболическая траектория является сложным, но коротким маршрутом. Преодолевается он за 80 дней при движении корабля на 3-й космической скорости (16,7 км/ч). Топлива на маневр требуется больше, экономию приносит сокращенный срок полета: уменьшаются расходы на питание и на работу систем жизнеобеспечения.

Гиперболическая траектория полета — самый короткий маршрут для космической экспедиции. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов. Пока такие путешествия невозможны, т.к. космические корабли, передвигающиеся с гиперболической скоростью, находятся в разработке.

Источник: https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/vremya-poleta-ot-zemli-do-marsa

Ссылка на основную публикацию