Сколько лет до марса от земли

Содержание

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Сколько лет до марса от земли

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса

При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Сколько лететь до Марса и какова стоимость полёта

Сколько лет до марса от земли

Красная планета — относительно привлекательное место для будущих поселенцев. Но, сколько лететь до Марса, какие трудности стоит преодолеть по пути и как дорого это будет стоить? И что будет после того, как вы на самом деле ступите на эту мягкую пыльную красную марсианскую землю?

Полет на Марс не стоит воспринимать легкомысленно. В конце концов, это более 56 миллионов километров. Красная планета — это следующее великое человеческое достижение, и на пути к нему есть несколько преград. И национальные правительства, и частные компании конкурируют, чтобы отправить людей на Марс.

Сколько лететь до Марса от Земли

Корабль Mars InSight сумел достичь планеты за относительно короткое время, но шаттл с людьми и запасами, необходимыми для выживания, может занять больше времени.

Наименьшее зарегистрированное расстояние между Землей и Марсом составляет 56 миллионов километров. Расстояние меняется из-за наших орбит. Даже свет, который распространяется невероятно быстро, может занять до 12 минут, чтобы добраться до нас с поверхности Марса.

Аппарат НАСА InSight, который вот-вот приземлится на поверхность Марса, фото НАСА, октябрь 2016

Самый быстрый запуск ракеты с Земли произошел в 2015 году и развивался со скоростью 36 000 миль в час (58 000 км/ч).

Судя по этой цифре, и учитывая, что Марс может быть дальше, в зависимости от того, когда вы побывали, ученые говорят, что путешествие на на красную планету занимает около 300 дней. Это чуть менее десяти месяцев.

Однако некоторые говорят, что если все правильные элементы выровнены, и вы использовали много топлива, это может занять всего 150 дней, что составляет пять месяцев.

Другие идеи, чтобы уменьшить время полета до Марса

Хотя для того, чтобы космический корабль пролетел 250 дней, чтобы достичь Марса, требуется некоторое терпение, нам может потребоваться совершенно другой метод движения, если мы посылаем людей. Космос — враждебное место, и излучение межпланетного пространства может представлять долгосрочную угрозу для здоровья астронавтов-людей.

Фоновые космические лучи создают постоянный поток радиации, вызывающей рак, но существует больший риск массивных солнечных бурь, которые могут убить незащищенных астронавтов за несколько часов.

 Если вы можете уменьшить время в пути, вы уменьшите количество времени, которое астронавты получают в результате облучения, и минимизируете количество припасов, которое они должны нести для обратного полета.

Эта составная фотография была сделана из более чем 100 изображений Марса, сделанных Orbiters Viking в 1970-х годах.

Сколько лететь до Марса, используя различные технологии

Уже началось развитие технологий, которые позволят осуществить пилотируемый полет на Марс уже в 2030-х годах. Многие из возможностей будут продемонстрированы сначала на Луне, во время миссий Artemis. Другие системы большее подходят для более глубокого космоса. Вот некоторые технологии, над которыми работает НАСА, чтобы научная фантастика стала реальностью.

Ядерные ракеты

Одна из идей — ядерные ракеты, которые нагревают рабочую жидкость — например, водород — до интенсивных температур в ядерном реакторе, а затем взрывают ее из сопла ракеты при высоких скоростях для создания тяги.

Поскольку ядерное топливо намного плотнее энергии, чем химические ракеты, вы можете получить более высокую скорость тяги при меньшем расходе топлива.

Предполагается, что ядерная ракета может сократить время полета на Марс примерно до 7 месяцев.

Магнитоплазменные ракеты

Другое предложение — это технология, называемая магнитоплазменной ракетой с переменным удельным импульсом (или VASIMR). Это электромагнитный двигатель, который использует радиоволны для ионизации и нагрева топлива.

Это создает ионизированный газ, называемый плазмой, который может с большой скоростью выталкивать заднюю часть космического корабля.

Бывший астронавт Франклин Чанг-Диас ведет разработку этой технологии, и ожидается, что на Международной космической станции будет установлен прототип, чтобы помочь ей сохранить свою высоту над Землей. В миссии на Марс ракета VASIMR может сократить время полета на Марс до 5 месяцев.

Антиматерия

Возможно, одним из самых экстремальных предложений будет использование ракеты-антивещество. Созданный в ускорителях частиц, антивещество — самое плотное топливо, которое вы могли бы использовать. Когда атомы вещества встречаются с атомами антивещества, они превращаются в чистую энергию, как и предсказывает знаменитое уравнение Альберта Эйнштейна: E = mc 2.

Итак, сколько лететь до Марса, использую технологию антивещества? Потребовалось бы всего 10 миллиграммов антивещества, чтобы продвинуть миссию человека на Марс всего за 45 дней! Но тогда производство даже такого незначительного количества антиматерии обойдется примерно в 250 миллионов долларов.

Сколько лететь до Марса с наименьшим количеством топлива

Основная задача инженеров — как доставить космический корабль на Марс с наименьшим количеством топлива. Роботы на самом деле не заботятся о враждебной космической среде, поэтому имеет смысл максимально снизить затраты на запуск ракеты.

Инженеры НАСА используют метод перемещения, называемый орбитой передачи Хомана — или орбитой передачи минимальной энергии — для отправки космического корабля с Земли на Марс с наименьшим количеством топлива. Техника была впервые предложена Уолтером Хоманом, который опубликовал первое описание маневра в 1925 году.

Вместо того, чтобы направлять вашу ракету прямо на Марс, вы повышаете орбиту вашего космического корабля так, чтобы он следовал по большей орбите вокруг Солнца, чем Земля. В конце концов эта орбита пересечет орбиту Марса — в тот самый момент, когда Марс тоже там.

Если вам нужно запустить с меньшим количеством топлива, вам нужно больше времени, чтобы поднять свою орбиту и увеличить поездку на Марс.

Марсианский дом и лаборатория на колесах

Чтобы уменьшить количество предметов, необходимых для приземления на поверхность, НАСА объединит первый марсианский дом и транспортное средство в один марсоход с пригодным для дыхания воздухом.

НАСА провело обширные испытания марсохода на Земле, чтобы сообщить о разработке герметичного мобильного дома на Луне. Астронавты Artemis, которые живут и работают в будущем герметичном луноходе, смогут поделиться своими отзывами, которые помогут улучшить возможности марсохода для астронавтов на Марсе.

Роботы НАСА также помогут с марсианским дизайном – все, от лучших колес для Марса до того, как более крупный автомобиль будет перемещаться по пересеченной местности.

Вездеход под давлением будет иметь внутри все, что нужно астронавтам для жизни и работы в течение нескольких недель.

Они могут проехать в удобной одежде за десятки миль от космического корабля, который отправит их обратно в космос для обратного путешествия на Землю.

Когда они будут сталкиваться с интересными местами, то могут надеть свои высокотехнологичные скафандры. Так они смогут выйти из марсохода, собрать образцы и провести научные эксперименты.

Сколько будет стоить полет на Марс

Помимо того, что лететь до Марса долго, это еще и недешевое мероприятие. Хотя, по словам мега-космического миллиардера Илона Маска, в конце концов, это не так уж много. Он говорит, что это может снизиться до 100 тысяч долларов. И не беспокойтесь о предоставлении обратной поездки, потому что, по словам Илона, она будет бесплатной.

“Полет на Марс будет стоить менее 500 000 долларов, а может быть, даже ниже 100 000 долларов”

– Илон Маск.

Что мы будем делать, когда долетим до Марса

Маск предполагает, что 1000 пассажирских кораблей массово полетят на Красную планету в следующем столетии в стиле Звёздный крейсер «Галактика».

Он изложил свое видение колонизации Марса на Международном конгрессе астронавтов в Гвадалахаре несколько лет назад. Само собой он получил предупреждение от заядлых космических любителей в толпе.

Но он признал, что полет на Марс не будет таким простым, как, скажем, переезд в другой город.

SpaceX сейчас активно пытается воплотить эту научную мечту в реальность. Компания разрабатывает космический корабль на 100 пассажиров под названием Starship и гигантскую ракету, известную как Super Heavy, которые вместе составляют транспортную систему, которая, по мнению Маск, в конечном итоге приведет к заселению Марса.

«Это самый быстрый путь к самодостаточному городу на Марсе», — сказал Маск во время веб-трансляции об архитектуре Starship-Super Heavy.

В ответ на вопрос о том, когда он может быть построен, Маск сказал: «Вероятно, 2028 год подойдет для строительства базы».

В первые годы человеческая цивилизация на Марсе была бы довольно простой. Маск сказал, что у пионеров будет «просто база для создания ракетного топлива, электростанции, доменные купола, в которых можно выращивать зерновые. Все виды основ, без которых вы не сможете выжить».

И, скорее всего, вы не вернетесь обратно. Поэтому любому, кто задается вопросом сколько лететь до Марса нужно будет попрощаться с нашей большой голубой планетой, потому что они, вероятно, больше не ступят на нее.

  • Все, что вы должны знать о Марсе, прежде, чем отправитесь в один конец

Источник: https://qil.ru/skolko-letet-do-marsa-i-skolko-eto-budet-stoit/

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько лет до марса от земли

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.

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.

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.

Расстояние 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.

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

Время полета от Земли до Марса

Сколько лет до марса от земли

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

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.