Сколько лететь от земли до марса – все о космосе

Сколько лететь с Земли до Марса – время и маршруты

В этой интереснейшей статье вы наконец-то узнаете сколько лететь до Марса от Земли – лет, месяцев или дней? Сколько есть маршрутов для полетов и какие у них расстояния, сколько нужно топлива для ракеты и другие интересные подробности о времени полета на Марс.

Сколько лететь до Марса по времени

Хотя на Красную планету ещё не ступала нога человека, беспилотных космических аппаратов и «марсоходов» здесь побывало уже немало. Сколько они летели от Земли до Марса по времени?

Чтобы лучше понять расстояние, сколько лететь до Марса от Земли по времени, нужно узнать кое-что о предыдущих миссиях на эту планету:

  1. Mariner-4. Первым к «Красной планете» в 1964 году приблизился Маринер-4 (Mariner-4, от англ. – Моряк) – автоматическая межпланетная станция программы НАСА. Путь в один конец составил 228 дней. Аппарат делал снимки Марса с расстояния от 16 800 км до 12 000 км до его поверхности – учёные следили, затаив дыхание. Ведь первоначально допускалось, что на Марсе может быть вода в жидком состоянии, а значит – растения и другие виды жизни. 21 снимок передал Маринер-4, и окончательно выяснилось, что «Красная планета» больше напоминает Луну, чем Землю. А из живых организмов здесь могут быть разве что мхи и лишайники.
  2. Mariner-6(Маринер-6) отправился в путь в феврале 1969 года. На полёт ему понадобилось 155 дней. Расстояние до поверхности планеты на этот раз составило всего 3429 км. Помимо съёмок, на данный аппарат возлагалась важная задача – исследовать состав атмосферы и определить температуру поверхности Марса, исходя из показателей инфракрасного излучения.
  3. Mariner-7 (Маринер-7) был дублёром Маринера-6, его путешествие к Марсу длилось 128 дней. Он также изучал атмосферу и температуру планеты.
  4. В 1971 году к Марсу отправился Маринер-9 (Mariner-9). Он добрался до заданной точки за 168 дней. И стал первым спутником «Красной планеты». С помощью этого аппарата была составлена карта Марса. Работал он до октября 1972 года. пока у него не кончились запасы сжатого газа.
  5. Viking-1 (Викинг-1). Первый аппарат, предназначенный для посадки на Красную планету был запущен 20 августа 1976 года, добрался за 304 дня.
  6. Viking-2 (Викинг-2) стартовал 9 сентября 1975 года и добирался до Марса 333 дня. Он также состоял из орбитальной станции и зонда. Основная задача, стоявшая перед аппаратами данной космической программы, была следующей: поиски жизни. Также тогда было сделано около 16 тыс. снимков Марса. На первых цветных фотографиях Марс подтвердил своё второе название. Планета представляла собой красную пустыню, и даже небо казалось розовым из-за пыли, которую поднимал ветер.
  7. В 1996 году за изучение планеты принялся Mars Global Surveyor (Марс Глобал Сервейор), долетевший до Марса за 308 дней. Это был также проект НАСА, и очень успешный. Аппарат вышел на круговую полярную орбиту Марса в 1999 году и занимался картографированием поверхности планеты. Работал до 2001 года.
  8. Mars Pathfinder (Марс Патфайндер), аппарат США, стартовавший 4 декабря 1996 года, 4 июля 1997 года совершил посадку на планету, Он изучал марсианские камни, температуру поверхности, ветер и делал снимки.
  9. Mars Express (Марс-экспресс) – станция Европейского космического агентства – отправилась в путь 25 декабря 2003 г и достигла цели за 201 день.
  10. Mars Reconnaissance Orbiter (Марсианский разведчик) полетел к Марсу в августе 2005 г, а в марте 2006-го вышел на его орбиту. Дорога заняла 210 дней. Одной из целей, стоящих перед «Разведчиком» было найти место, где могли бы высадиться люди.
  11. Maven (Мавен) – американский межпланетный зонд– был запущен в ноябре 2013 года и летел до Марса 307 дней. Основной его задачей было исследование атмосферы «Красной планеты».

Посмотрите очень увлекательное видео о полете на Марс и как это будет происходить:

Как видно из приведённых данных, время в пути зависит от взаимного расположения небесных тел.

Неудачные полеты

Помимо этих, достаточно успешных проектов, было ещё немало других, окончившихся неудачно. Например, технические неполадки, регулярно преследовали «Марсы», построенные в СССР.

То происходила авария ракеты-носителя, то не срабатывала разгонная ступень, то была утеряна связь с аппаратом.

А «Зонд-2», отправленный Советским Союзом к Марсу в 1964 году, вообще не попал в район планеты.

Впрочем, неудачи на этом поприще преследовали не только СССР. В 1971 году у «Маринера-8»(Mariner-8) США произошла авария ракеты-носителя, в 1998 году свой аппарат на орбиту Марса не удалось вывести японцам, в 2011 году была неудачная попытка запуска у Китая.

Всё это говорило о том, как трудно спланировать и выполнить такой полёт. И в сотни раз умножается ответственность, когда на борту летят люди.

Сколько лететь до Марса от Земли

Небесные тела находятся в постоянном движении, дистанции между ними могут изменяться.

  1. Самое большое расстояние, на которое могут «разбежаться» Земля и Марс – 401 млн км.
  2. В среднем Земля находится на 225 млн км от Марса.
  3. Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км.

Маршруты полета на Марс

Орбиты планет представляют собой круги, поэтому можно «срезать» путь и лететь по прямой траектории. Однако при полёте на ракете нужно учитывать солнечное притяжение. Для экономии топлива космические аппараты также будут двигаться на максимально возможном удалении от звезды.

Видео: Как и сколько лететь до Марса и каким способом

Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км. Это возможно в случае, если Земля будет находиться в точке афелий (так называется место максимального удаления от Солнца). И при этом Красная планета будет максимально приближена к звезде – это точка перигелий. Пока такое взаимное расположение указанных небесных тел еще не было зафиксировано.

В 2003 году телескоп Хаббл сделал снимок Марса, расстояние было всего 55 млн км.

Чтобы узнать, сколько лететь до Марса по времени, нужно учесть ряд факторов:

  • скорость движения планет;
  • скорость полёта аппарата;
  • расстояние от Солнца;
  • необходимость корректировки курса (например, для уклонения от столкновения с другими небесными телами);

Траектория полёта рассчитывается так, чтобы космический аппарат направлялся не прямо к планете, а к точке, которой она достигнет через определённый период времени. При этом следует учесть, что нужно будет преодолевать притяжение Солнца.

Сколько свет летит до Марса?

Планета Марс

А сколько свет летит до Марса? Давайте подсчитаем. Скорость света составляет 299 тыс км/сек. То есть, в момент, когда расстояние между Марсом и нашей планетой наименьшее, свету понадобится всего около:

  • 3 минут, чтобы преодолеть путь от одной планеты до другой,
  • 13 минут – если расстояние среднее,
  • 22 минуты – если максимальное.

Самая быстрая ракета в истории космических полётов – Saturn V, которая разгонялась до 64 000 км/ч. Обычно аппараты развивают скорость около 20 000 км/ч.

Самая быстрая на сегодняшний день космическая автоматическая станция «New Horizons», запущенная в 2006 г, имеет скорость 16,26 км/сек. Она отправилась к Плутону. Если бы её целью был Марс, КАС достигла бы «Красной планеты» за:

  • 39 дней – при минимальном расстоянии;
  • 162 дня – при среднем отдалении Марса и Земли друг от друга;
  • 289 дней – при максимальном.

То есть, в лучшем случае, путешествие бы длилось немногим дольше месяца.

Перемещаться со скоростью света невозможно ни при каких условиях. Скорость движения любого объекта измеряется относительно какой-либо системы. Специальная теория относительности указывает, что перемещение объекта быстрее света будет выглядеть как возникновение следствия ранее причины. Такой парадокс никогда не наблюдался.

Проект Mars One

Mars One

И, возможно, подобные отпечатки на тропинках Марса в недалёком будущем появятся. Уже разработан проект Mars One, согласно которому, на «Красную планету» отправятся земляне. Mars One финансируется частными инвесторами, а руководит проектом Бас Лансдорп.

План проекта предполагает несколько стадий:

  1. Отбор и подготовка экипажа. 24 добровольца пройдут курс психологического и технического обучения, которое позволит им выжить в ходе полёта на Марс. Проходит в данный момент.
  2. Запуск искусственных спутников Солнца для организации связи, отправка на Красную планету необходимых грузов (жилых модулей, систем жизнеобеспечения, складских и грузовых блоков, марсохода). Период реализации – до 2024 года.
  3. Марсоход начинает готовить базу, запускать системы обеспечения энергопитания и жизнеобеспечения. Завершится данный этап в 2025 году.
  4. На орбиту Земли выводится транзитный модуль, космический корабль MarsLander, ступени двигателей и другие части. Аппарат собирается в космосе. MarsLander занимает экипаж из 4-х человек, который непосредственно проводит полёт к Марсу. Произойдёт это в 2026 году.
  5. В 2027 году первый экипаж должен высадиться на Красную планету, занять базу и начать колонизировать планету.

В 2013 году начался отбор претендентов. Таковыми пожелали стать около 202 тыс. человек.

Поразительный факт, учитывая то, что заранее известно что это билет в один конец: дорога будет тяжёлой, и жизнь на Марсе тоже окажется полной лишений. Тем не менее, тысячи людей готовы стать первопроходцами.

Сперва было отобрано 1058 человек, в их числе 297 граждан США и 52 россиянина. После второго тура в команде осталось 705, а после третьего – 660 человек.

Вне зависимости от того, сколько лететь до Марса от Земли, возврат по этому же маршруту невозможен. На сегодняшний день не существует экономически целесообразного решения, позволяющего доставить на Красную планету ресурсы для строительства стартовой площадки и необходимого количества топлива. У спонсоров миссии нет на это денег даже в теории.

Известный бизнесмен Илон Маск, который является главой корпорации SpaceX, в 2016 году представил программу по колонизации Марса. Для её реализации необходимо серьёзное удешевление полётов, постройка новой тяжёлой ракеты, создание космического корабля для перевозки 200 человек и другие инновации. Всё это требует серьёзного капитала и труда сотен образованных людей.

Сам Илон Маск подчёркивает, что колонизация не может произойти без терраформирования планеты. Условия жизни на Марсе должны быть похожими на те, что имеются на Земле. Этот процесс займёт несколько сотен лет. И пока не изобретены технологии, при помощи которых можно изменить силу притяжения планеты, газовый состав атмосферы и т.д.

Читайте также:  Созвездие секстант - все о космосе

Полезные статьи:

Скептики относятся к этому проекту, мягко сказать, с недоверием. Времени до 2025 года осталось немного, финансовые вливания требуется громадные, счёт идёт на миллиарды. И пока такую сумму никто не готов предоставить.

Можно вспомнить печально известный проект «Созвездие». Его поручил разработать НАСА ещё в 2004 году президент США Джордж Буш.

Согласно проекту, корабль доставил бы землян на Луну в 2010 году, в 2024 появилась бы первая лунная база, и оттуда в 2037 году стартовала бы экспедиция к Марсу.

  • Но состояние бюджета Соединённых Штатов обусловило даже не замораживание, а полный отказ от этой программы.

К тому же, при современном развитии науки, риск для экипажа подобного корабля остаётся чрезмерно большим.

Сколько топлива нужно для полета на Марс

Но, допустим, полёт все же состоялся. Уже ясно, что каналов, дворцов и золотоглазых марсиан, как в рассказах Рэя Брэдери, добровольцы-астронавты на «Красной планете» не встретят.

Так сколько же потребуется топлива космическому кораблю при его, достаточно продолжительном, полёте?

Интересен для решения этого вопроса проект Роберта Зубина. Главным источником энергии космического корабля будущего он видит ядерный реактор. При этом корабль повезёт с Земли 6 т. водорода. В дальнейшем будет использован диоксид углерода, тот, что входит в состав марсианской атмосферы.

С помощью реактора данные компоненты будут преобразованы в метан и воду. Воду, с помощью электричества, станут разлагать на кислород и водород, а водород будут использовать для производства метана. Полученное топливо – предполагается, что количество его превысит 100 т – обеспечит возвращение астронавтов на Землю.

Всё это позволит сделать полёт относительно краткосрочным – около 18 месяцев.

Вопрос экономии топлива очень важен.

Потому что нельзя запустить космический аппарат по кратчайшей прямой: с Земли на Марс.

Планеты непрерывно движутся по своим орбитам, и если бы такой корабль подлетел к заданной точке, Марса там бы уже не оказалось.

То есть, траекторию полёта нужно строить «на опережение» планеты, являющейся конечной целью пути. Кроме того, чтобы вернуться, корабль должен нести на себе огромное количество топлива.

Сколько лететь человеку до Марса и обратно

Эта задача стоит перед организаторами полёта. Чем быстрее будет двигаться корабль, тем меньше нужно будет топлива, снизится нагрузка на экипаж –люди получат меньше радиации. И, конечно, меньше потребуется кислорода, воды и пищи для астронавтов.

Чтобы полёт состоялся, скорость космического корабля должна быть не менее 18 км/сек.

При этом, обратный перелёт займёт примерно 9 месяцев, и 17 месяцев корабль будет находиться на орбите Марса. Ведь обратно нужно лететь во время «противостояния», когда Марс и Земля сблизятся. Срок ожидания может занять до 500 дней.

Если учесть, что сейчас люди работают на орбитальных станциях около полугода – и то это дорого обходится их здоровью – человечество должно сделать серьёзный шаг вперед, дабы начать освоение Марса.

Чтобы сократить время в пути, рассматриваются идеи ядерных реакторов (7 месяцев полёта), магнето-плазматических ракет (5 месяцев), а также ракет на антиматерии – максимально плотном топливе (всего 45 дней).

Марс по своим характеристикам очень похож на Землю. Сегодня существует реальная возможность долететь до этой планеты. Уже реализуется проект по колонизации. Если человечество начнёт осваивать другие миры, то Марс будет первым из них.

Таким образом, приближается время, когда люди действительно отправятся на Марс.

В целом же, минимальное время экспедиции при сегодняшнем уровне развития науки составит 7-8 месяцев.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter, и мы её обязательно исправим! Огромное спасибо вам за помощь, это очень важно для нас и наших читателей!

Источник: https://equity.today/polet-na-mars.html

Сколько лететь от Земли до Марса

Марс является второй по близости к Земле планетой Солнечной Системы после Венеры. Благодаря красноватому цвету, планета получила имя бога войны. Одни из первых телескопических наблюдений (Д.

Кассини, 1666) показали, что период вращения этой планеты близок к земным суткам: 24 часа 40 минут. Для сравнения точный период вращения Земли составляет 23 часа 56 минут 4 секунды, а для Марса, это значение равно 24 часа 37 минут 23 секунды.

Совершенствование телескопов позволило обнаружить на Марсе полярные шапки, и начать систематическое картографирование поверхности Марса.

Предыстория

Снимки Марса с помощью космического телескопа Хаббл во время великого противостояния 2003 года

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

В конце 19 века оптические иллюзии породили гипотезу о наличии на Марсе разветвленной сети каналов, которые созданы высокоразвитой цивилизацией. Эти предположения совпали с первыми спектроскопическими наблюдениями Марса, которые ошибочно приняли линии кислорода и водяного пара земной атмосферы за линии марсианской атмосферы.

Художественное изображение старта к Марсу героев романа А. Толстого “Аэлита”

В результате этого в конце 19 века и начале 20 века стала популярна идея о наличии развитой цивилизации на Марсе. Наиболее яркими иллюстрациями этой теории стали художественные романы “Война миров” Г. Уэльса и “Аэлита” А. Толстого.

В первом случае воинственные марсиане осуществляли попытку захвата Земли с помощью гигантской пушки, которая выстреливала цилиндры с десантом в сторону Земли. Во втором случае земляне для путешествия на Марс используют ракету, работающую на бензине.

Если в первом случае межпланетный перелет занимает несколько месяцев, то во втором речь идет о 9-10 часах полета.

Расстояние между Марсом и Землей изменяется в широких пределах: от 55 до 400 млн. км. Обычно планеты сближаются раз в 2 года (обычные противостояния), но в связи с тем, что орбита Марса обладает большим эксцентриситетом, раз в 15-17 лет случаются более тесные сближения (великие противостояния).

В таблице хорошо видно, что и великие противостояния различаются по причине того что и орбита Земли не является круговой. В связи с этим выделяют и величайшие противостояния, которые случаются примерно раз в 80 лет (к примеру, в 1640, 1766, 1845, 1924 и 2003 годах).

Интересно отметить, что люди начала 21 века стали свидетелями самого величайшего противостояния за несколько тысяч лет. Во время противостояния 2003 года расстояние между Землей и Марсом было на 1900 км меньше, чем в 1924 году.

С другой стороны считается, что противостояние 2003 года было минимальным, за последние 5 тысяч лет.

Великие противостояния сыграли большую роль в истории изучения Марса, так как они позволяли получить наиболее детальные изображения Марса, а так же упрощали межпланетные перелеты.

К началу космической эры наземная инфракрасная спектроскопия значительно уменьшила шансы на наличие жизни на Марсе: было определено, что главной компонентой атмосферы является углекислый газ, а содержание кислорода в атмосфере планеты является минимальным. Кроме того была измерена средняя температура на планете, которая оказалась сравнима с полярными регионами Земли.

Первая радиолокация Марса

Приемная антенна радиолокатора АДУ-1000 (“Плутон”) в Крыму

60-ые годы 20 века отметились значительным прогрессом в изучении Марса, так как началась космическая эра, а так же появилась возможность осуществления радиолокации Марса. В феврале 1963 года в СССР с помощью радиолокатора АДУ-1000 (“Плутон”) в Крыму, состоящего из восьми 16-метровых антенн была проведена первая успешная радиолокация Марса.

В этот момент красная планета находилась в 100 млн. км от Земли. Передача радиолокационного сигнала проходила на частоте 700 мегагерц, а общее время прохождения радиосигналов от Земли до Марса и обратно составило 11 минут. Коэффициент отражения у поверхности Марса оказался меньше, чем у Венеры, хотя временами он достигал 15 %.

Это доказывало, что на Марсе есть ровные горизонтальные участки размером больше одного километра.

Возможные траектории полета к Марсу

Траектории полета к Марсу

Полет по прямой линии к Марсу невозможен, так как на траекторию любого космического аппарата будет оказывать гравитационное влияние Солнце. Поэтому возможно три варианта траектории: эллиптическая, параболическая и гиперболическая.

Эллиптическая (гомановская) траектория полета к Марсу

Теория простейшей траектории полета к Марсу (эллиптической), которая обладает минимальными затратами топлива была разработана в 1925 году немецким ученым Вальтером Гоманом. Несмотря на то, что эта траектория была независимо предложена советскими учеными Владимиром Ветчинкиным и Фридрихом Цандером, траектория ныне широко известна как гомановская.

Гомановская траектория полета к Марсу

Фактически эта траектория представляет собой половинный отрезок эллиптической орбиты вокруг Солнца, перицентр (ближайшая точка орбиты к Солнцу) которой находится вблизи точки отправления (планета Земля), а апоцентр (самая удаленная точка орбиты от Солнца) вблизи точки прибытия (планета Марс). Для перехода на простейшую гомановскую траекторию полета к Марсу требуется приращение скорости околоземного спутника Земли на 2.9 км в секунду (превышение второй космической скорости).

Наиболее благоприятные окна для полета к Марсу с баллистической точки зрения случаются примерно раз в 2 года и 50 суток. В зависимости от начальной скорости полета с Земли (от 11.6 км в секунду до 12 км в секунду) продолжительность полета к Марсу изменяется от 260 до 150 суток.

Уменьшение времени межпланетного перелета происходит не только по причине увеличения скорости, но и уменьшения длины дуги эллипса траектории. Но при этом увеличивается скорость встречи с планетой Марс: c 5.7 до 8.

7 км в секунду, что усложняет полет необходимостью безопасного снижения скорости: к примеру, для выхода на марсианскую орбиту или с целью посадки на поверхность Марса.

Примеры продолжительности полета к Марсу по эллиптической траектории

За 60 лет космической эры к Марсу было отправлено 50 космических миссий автоматических зондов (из них 2 аппарата, которые использовали Марс лишь для гравитационного пролета – “Даун” и “Розетта”).

Только 34 космических зонда из этой полсотни смогли выйти на межпланетную траекторию полета к Марсу.

Продолжительность перелета к Марсу для этих зондов (так же включены наиболее известные неудачные миссии):

  • “Марс-1” – 230 суток (потеря связи на 140-ые сутки полета)
  • “Маринер-4” – 228 суток
  • “Зонд-2” – 249 суток (потеря связи на 154-ые сутки полета)
  • “Маринер-5” — 156 суток
  • “Маринер-6”- 131 суток

х) 2х“Марс-69“ – 180 суток (авария РН)

  • “Марс-2” – 191 суток
  • “Марс-3” – 188 суток
  • “Маринер-9” – 168 суток
  • “Марс-4” – 204 суток
  • “Марс-5” – 202 суток
  • “Марс-6” – 219 суток
  • “Марс-7” – 212 суток
  • “Викинг-1” – 304 суток
  • “Викинг-2” – 333 суток
  • “Фобос-1” – 257 суток (потеря связи на 57-ые сутки полета)
  • “Фобос-2” – 257 суток
  • “Марс Обсервер” – 333 суток (потеря связи на 330-ые сутки полета)
Читайте также:  Растянутая жидкость - все о космосе

х) “Марс-96” – 300 суток (авария РБ)

18) “Марс Пасфайндер” – 212 суток

19) “Марс Глобал Сервеер” – 307 суток

20) “Нозоми” (1-ая попытка) – 295 суток

20) “Нозоми” (2-ая попытка) – 178 суток (потеря связи на 173-ие сутки полета)

21) “Марс Клаймед Орбитер” – 286 суток

22) “Марс Полар Лэндер” – 335 суток

23) “Марс Одиссей 2001” – 200 суток

24) “Спирит” – 208 суток

25) “Оппортьюнити” – 202 суток

26) “Марс Экспресс” – 206 суток

27) MRO – 210 суток

28) “Феникс” – 295 суток

29) “Кюриосити” – 250 суток

х) “Марс Фобос Грунт” – 325 суток (остался на околоземной орбите)

30) MAVEN – 308 суток

31) MOM – 298 суток

32)”Экзомарс 2016” – 219 суток

Как видно из этого списка наиболее коротким перелетом к Марсу стал полет небольшого (412 кг) пролетного аппарата “Маринер-6“ в 1969 году: 131 сутки.

Самые длительные перелеты совершили орбитальные и посадочные миссии “Марс Полар Лэндер” (335 суток), “Марс Обсервер” и “Викинг-2” (по 333 суток). Очевидно, что данные миссии были на пределе возможностей существующих ракет.

Такой же длительный перелет (11 месяцев) должна была совершить российская миссия “Марс Фобос Грунт” при возвращении с грунтом Фобоса к Земле.

Миссия «Фобос-Грунт»

Миссия “Марс Фобос Грунт“ стала первой попыткой отработать полет к Марсу и обратно. Длительность такого перелета должна была составить 2 года и 10 месяцев.

Похожие проекты разрабатывались в СССР в 70-ые годы 20 века, только они предусматривали доставку грунта не с поверхности Фобоса, а с поверхности Марса.

В связи с этим в них предусматривалось использовать либо сверхтяжелую ракету Н1 либо два пуска тяжелой РН “Протон”.

Кроме того можно отметить длительные перелеты между Землей и Марсом, которые совершили два зонда для изучения небольших объектов Солнечной Системы: Dawn (509 суток) и “Розетта“ (723 суток).

Условия перелета к Марсу

Условия межпланетного пространства на траектории полета к Марсу являются одними из наиболее изученных среди разных областей межпланетного пространства Солнечной Системы.

Уже первый межпланетный перелет между Землей и Марсом, выполненный советской станцией “Марс-1“ в 1962-1963 годах показал наличие метеорных потоков: микрометеоритный детектор станции регистрировал удары микрометеоритов каждые 2 минуты на удалении в 20-40 млн. км от Земли.

Так же измерения этой же станции позволили измерить интенсивность магнитных полей в межпланетном пространстве: 3-9 наноТесл.

Так как существуют многочисленные проекты полета человека на Марс, то особую роль в таких исследованиях занимают измерения космической радиации в межпланетном пространстве.

Для этого на борту наиболее совершенного марсианского ровера (“Кюриосити”) был установлен детектор радиационной обстановки (RAD).

Его измерения показали, что даже короткий межпланетный перелет представляет собой большую опасность для здоровья человека.

Ещё более интересный эксперимент по изучению влияния условий длительного межпланетного перелета на живые организмы должен был пройти в рамках неудавшейся российской миссии “Марс-Фобос-Грунт”.

Его возвращаемый аппарат в дополнение к пробам грунта нес 100-граммовый модуль LIFE с десятью различными микроорганизмами.

Эксперимент должен был позволить оценить влияние межпланетной среды за трехлетний космический полет.

Изучение возможности полета человека к Марсу

Параллельно с первыми попытками запуска автоматических зондов к Марсу с 1960 года в СССР и США проходили разработки проектов пилотируемого полета к Марсу с ориентиром на запуск в 1971 году.

Эти проекты отличались массой межпланетного корабля в сотни тонн и наличием особого отсека с высоким уровнем защиты от космической радиации, где экипаж должен был укрываться во время солнечных вспышек.

Электропитание таких кораблей должно было осуществляться от ядерных реакторов или очень крупных солнечных батарей. В рамках подготовки к таким полетам были проведены наземные эксперименты по изоляции людей (“Марс-500” и марсианские полигоны в канадской Арктике, Гавайях и т.д.

) и эксперименты по созданию замкнутых биосфер (“БИОС” и “Биосфера-2”). Как видно из названия эксперимента “Марс-500” существует вариант полета к Марсу примерно за 500 суток, что в 2 раза короче, чем при классической схеме (2-3 года).

Как видно в сравнении с классической схемой время пребывания в системе Марса в этом случае сокращается с 450 до 30 суток.

Параболическая траектория полета к Марсу

В случае полета к Марсу по параболической траектории, начальная скорость космического аппарата должна сравняться с третьей космической скоростью: 16.7 км в секунду.

В этом случае перелет между Землей и Марсом составит всего 70 суток. Но при этом скорость встречи с планетой Марс возрастет до 20.9 км в секунду.

Скорость космического аппарата относительно Солнца при полете по параболе уменьшится с 42.1 км в секунду у Земли до 34,1 км в секунду у Марса.

Полет c возращением на Землю займет по параболической траектории всего 5 месяцев

Но при этом энергетические затраты для разгона и торможения возрастут примерно в 4.3 раза по сравнению с полетом по эллиптической (гомановской) траектории.

Актуальность подобных полетов вырастает в связи с сильной радиацией в межпланетном пространстве.

Хотя полет по параболической траектории требует большее количество топлива, с другой стороны, он снижает требования к радиационной защите и количеству запасов кислорода, воды и пищи для экипажа космического корабля.

Параболические траектории находятся в очень узком диапазоне, поэтому гораздо интереснее рассмотреть широкий диапазон гиперболических траекторий, во время которых космический аппарат будет двигаться к Марсу со скоростью убегания из Солнечной Системы, которая превышает третью космическую скорость.

Гиперболическая траектория полета к Марсу

Человечество уже освоило возможность разгона космических аппаратов до гиперболических скоростей. За 60 лет космической эры осуществлены 5 запусков космических зондов в межзвездное пространство (“Пионер-10“, “Пионер-11“, “Вояджер-1”, “Вояджер-2” и “Новые Горизонты”).

Так “Новым Горизонтам“ потребовалось всего 78 суток для полета с Земли до марсианской орбиты. Недавно открытый первый межзвездный объект “Oumuamua” обладает ещё большей гиперболической скоростью: пространство между земной и марсианской орбитой он пролетел всего за 2 недели.

В настоящее время разрабатываются проекты полетов к Марсу по гиперболическим траекториям. Здесь большие надежды возлагаются на электрические (ионные) ракетные двигатели, у которых скорость истечения может достигать 100 км в секунду (для сравнения у химических двигателей этот показатель ограничен 5 км в секунду).

В настоящее время это направление быстро развивается. Так ионные двигатели зонда Dawn смогли обеспечить приращение скорости больше 10 километров в секунду, используя лишь полтонны ксенона за 10 лет миссии, что является рекордом для любой межпланетной станции.

Главным минусом таких двигателей является небольшая мощность, вызванная использованием маломощных источников энергии (солнечных батарей). Так европейской станции SMART-1 для перелета с геопереходной орбиты к Луне потребовался целый год. Для сравнения обычные лунные станции осуществляли перелет к Луне всего за несколько суток.

В связи с этим оснащение межпланетных кораблей ионными двигателями будет тесно связано с развитием космических ядерных энергетических установок. Так ожидается, что двигатель VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) мощностью в 200 мегаватт и работающий на аргоне сможет осуществлять 40-суточные полеты человека к Марсу.

Для сравнения подводные лодки класса “Сифульф“ используют 34-мегаваттный ядерный реактор, а авианосец класса “Джеральд Форд” 300-мегаватнный ядерный реактор.

Ещё более заманчивые перспективы в области полетов к Марсу обещает проект двигателя Х3, который теоретически способен доставить человека на Марс всего за 2 недели. Недавно этот двигатель, разрабатываемый учеными Мичиганского университета, ВВС США и NASA показал рекордную мощность (100 кВт) и тягу (5.4 ньютона). Предшествующий рекорд тяги для ионного двигателя составлял 3.3 ньютона.

by HyperComments

Источник: http://SpaceGid.com/skolko-letet-ot-zemli-do-marsa.html

Сколько лететь до Марса по времени

Марс всегда привлекал к себе внимание ученых, писателей-фантастов и простых обывателей.  Близость к Земле этой планеты позволяет ее рассматривать как ближайшую цель в будущих межпланетных путешествиях

Сколько часов, дней, месяцев человеку лететь до Марса?

Давайте представим, что мы отправимся в полет на Марс, подгадав вылет так, чтобы нам потребовалось преодолевать минимальное расстояние. В таком случае аппарат, летящий с такой же скоростью что и  Saturn-V, долетит до места назначения примерно за 870 часов или 36 земных дней.

А теперь представим, что на Марсе нам не понравилось и мы захотим домой, то лучше нам возвращаться поскорее. С каждым месяцем срок на обратное путешествие будет увеличиваться.

В 2027 году на обратную дорогу на Землю нам понадобится уже 258 дней (8.6 месяцев).

Хотя есть вариант дождаться 2035 года и снова полететь по короткому маршруту за 36 дней.

Сколько лететь со скорость света?

Свет от Марса достигают Земли в течение 3 минут, когда планеты находятся на ближайшем друг от друга расстоянии. Именно столько времени потребовалось бы человеку, чтобы достичь этой планеты на космическом корабле, двигающемся со скоростью света.

Почему время необходимое на полет до Марса постоянно меняется?

Первый корабль, который долетел до Марса, был Mariner4 в 1964 году. Сделал он это за  228 дней. После были произведены запуски еще нескольких кораблей, и каждый раз время полета отличалось друг от друга в большую или меньшую сторону.

 Если учесть, что скорость современного космического корабля составляет 20 000 км/час, то можно просчитать, что полет на нем займет 115 дней.

Но тогда не понятно, почему на практике все посланные туда корабли добираются гораздо дольше.

Совсем недавно полет исследовательского зонда равнялся более 8 месяцев. При современном развитии технологий путешествие на Марс может занять от 150 до 300 дней.

Такой разброс связан с влиянием на время прохождения маршрута целого ряда факторов:

  • стартовой скорости;
  • расположения планет относительно друг друга;
  • заложенной траектории полета;
  • количества топлива.

Все объясняет движение планет по своей орбите вокруг Солнца. Поэтому невозможно сделать прямой запуска ракеты.

Читайте также:  Внутреннее и внешнее ядро земли - все о космосе

Ведь пока она долетит до Марса, он уже успеет далеко продвинуться по своей орбите. Поэтому  чтобы  точно рассчитать, сколько времени лететь, надо закладывать расчеты на опережение.

То есть теоретически надо просчитать то место, куда продвинется Марс за время полета ракеты, и именно туда ее и направить.

Второй очень важной проблемой является количество затрачиваемого топлива. Сегодня именно он является приоритетной задачей для космических инженеров. Корабли сегодня запускаются по такой траектории, которая позволяет добиться максимальной экономии горючего.

Сколько километров до Марса?

Марс – это четвертая планета от солнца и вторая относительно земной орбиты. Так как Солнце удерживает все планеты на различных орбитах, то расстояние до Марса от Земли постоянно меняется. Когда впервые был сделан снимок с помощью телескопа Хаббл, это расстояние составляло 55 млн.км.

На таком расстоянии планеты бывают один раз в течение года, именно в это время  туда посылаются разведывательные станции. Учеными было высчитано, что если Марс будет находиться в определенной точке орбиты, называемой Перигелия, а Земля в точке Афелия, расстояние между ними составит 54,6 млн. км.

Однако такого расположения планет человечество пока не наблюдало.

Сколько по времени лететь человеку на Марс?

Над этой задачей сегодня работают многие специалисты в различных странах. Для ее решения потребуется совершенно новый вид топлива.

И к тому же надо что-то делать с  восприимчивостью человека к различным видам космической радиации. Она скапливается практически во всех частях его тела и не выводится потом до конца жизни.

Если организм космонавта не будет защищен от радиации, то он не сможет продержаться в космосе и двух часов.

Поэтому так важно решить проблему того, сколько лететь на ракете. С уменьшением времени будет сведен к минимуму  риск получить космическое облучение, а также потребуется меньшее количество запасов, необходимых космонавтам для жизни.

 Для того, чтобы вернуться с Марса домой космонавтам придется ждать следующего противостояния. А это занимает довольно много времени. По последним подсчетам оно может доходить до 16 месяцев.

При этом надо учесть, что после противостояния Земля стремительно убежит вперед, так как у нее более высокая орбитальная скорость.

Поэтому спустя три месяца планеты настолько сильно отдаляться друг от друга, что вернуться на землю космонавты не смогут.

 Ученые посчитали, для того, чтобы сделать возможным полеты с Земли на Марс космические корабли должны развивать скорость 18 км/с.  А для удешевления миссии осуществлять отправку  межпланетных кораблей с Луны. Поэтому для  удачного времени полета важно вычислить время оптимального расстояния от Луны до Марса.

А пока при современном уровне развития космической науки такая экспедиция на Марс может занять около двух лет. И поэтому полеты на эту загадочную планету остаются делом будущего. Нам остается верить и ждать, когда в распоряжении у человека появятся новые технологии, которые позволят построить суперскоростные марсианские корабли, использующие суперэкономное горючее.

Источник: http://mnogofactov.ru/kosmos/skolko-letet-do-marsa-po-vremeni.html

Сколько лететь до Марса

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.

Марс 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.

Земля 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.

Марс 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.

“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.

Буран 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.

Космонавт 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.

Космонавт 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.

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

Ссылка на основную публикацию