Informācija par mūsu tuvāko kosmosa vidi kļūst publiski pieejama: parastie lietotāji, neizejot no mājām, var aprēķināt attālumu līdz kaimiņu planētām un ceļošanas laiku līdz tām. Interesējoties par Marsa attālumu no Saules, ir vērts iepazīties ar kosmisko attālumu mērīšanas pamatiem.
Kā mēra attālumu līdz zvaigznēm un kāds ir gaismas gads
Attālumu mērvienības telpā ir īpašas, kas iegūtas no starptautiskās mērīšanas sistēmas atsevišķā kolonnā.
A.E. - Tas ir attāluma mērs astronomijā, kas parāda trešās planētas - Zemes - vidējās atrašanās vietas attālumu no Saules.
A.E.- attāluma mērvienība astronomijā, kas vienāda ar 149 597 870 km
Šo vienību var saukt arī par mūsu planētas orbītas rādiusu.
AE ir attālums starp Zemes centriem un tās orbītu Astronomiskajās vienībās ir iespējams izmērīt attālumu starp objektiem vienā un tajā pašā zvaigžņu sistēmā, līdzīgi kā Saules sistēmā. Visuma mērogā a.u. Ir ļoti maza vienība. Tāpēc attālums starp zvaigznēm un galaktikām tiek izteikts gaismas gados.
Fizikā ilgu laiku gaisma ir pasaulē ātrākās parādības etalons, taču kosmiskā, neaptverošā mērogā pat gaisma nekustas momentāni. Ceļā no viena Visuma stūra uz otru gaisma palēninās, izkliedējas, maina savu spektru, sastopas ar materiāliem šķēršļiem.
Gaismas gads Vai zvaigžņu attālums, ko gaismai izdodas pārvarēt vienā Zemes gadā, ir 9 460 730 472 580 800 km
Viena gaismas gada attālums ir vienāds ar gaismas ātruma un viena zemes gada reizinājumu. Jūlija gads pirms reizināšanas ir jāpārvērš sekundēs, jo gaismas ātrumu izsaka arī sekundēs.
Juliāna gads(a) - laika vienība astronomijā, kas vienāda ar 365,25 Jūlija dienām
Paļaujoties uz astronomisks vienības var veikt sarežģītākus aprēķinus.
Gaismas ātrums
Ar redzamās gaismas stariem saprot fotonu neatomisku daļiņu straumi, kuras nosaukums cēlies no grieķu termina "fotogrāfijas" - "gaisma".
Zemietim viens gaismas gads ir nepārvarami liels attālums. Vidējais cilvēks viens pats Zemes gravitācijas apstākļos var attīstīt ātrumu aptuveni 20 km/h. Fotoni pārvietojas 60 miljonus reižu ātrāk un katru sekundi lido 300 tūkstošus kilometru. Tas ir maksimālais ātrums, ko redzamā gaisma var sasniegt vakuumā.
Gaismas ātrums vakuumā ir 299 792 458 m/s
Gaisa vai ūdens vides pretestībā, piemēram, attiecīgi Zemes atmosfērā vai okeānos, gaisma zaudē ātrumu ne vairāk kā 25% un pārvar 225 tūkstošus km sekundē.
Visi pārējie aprēķini izriet no šiem datiem, kas ļauj novērtēt lidojumu iespējamību Saules sistēmā un starp zvaigznēm. Vienā minūtē gaisma izplatās cauri 18 miljoniem kilometru kosmosa.
Jo vairāk cilvēks tuvojas tehnoloģiskajam progresam, sasniedzot gaismas ātrumu, jo mazāk laika būs jāpavada ceļojumiem kosmosā.
Cik gaismas gadu līdz Marsam
Mēs jau sen zinām, kā ar praktiskiem piemēriem pārvarēt milzīgu attālumu.
Cik ilgi lidot uz sarkano planētu zemes astronautiem ir mainīgs vienādojums, jo mūsu planēta un Marss pastāvīgi atrodas kustībā. Katra planēta ir vērsta savā orbītā ap Sauli. Planētas var tuvoties viena otrai vai atrasties pretējās zvaigznes pusēs galējā attālumā.
Protams, visekonomiskākais risinājums zemes iedzīvotājiem būtu veikt lidojumu uz Marsu, kad planētas atrodas minimālā attālumā.
Gaismas attālums viena gada laikā ir 9460,73 miljardi kilometru. Minimālais iespējamais attālums starp Zemi un Marsu ir 54,55 miljoni km.
0,0000057 gaismas gadi no Zemes līdz Marsam Ņemot vērā šādus datus, varam secināt, ka minimālais attālums starp divām planētām ir 181 gaismas sekunde jeb 3 gaismas minūtes. Citiem vārdiem sakot, starp Marsu un Zemi 0,00000570776255707763 gaismas gadi.
Cik daudz gaismas lido uz Marsu
Neskatoties uz fizisko nepieejamību, ir iespējams precīzi aprēķināt, cik ilgā laikā zvaigžņu gaisma vidēji aizņem no Saules līdz Marsam.
Lidojumu uz Marsu no Saules sistēmas centrālās zvaigznes var veikt fotons - gaismas daļiņa, neņemot vērā šķēršļus un traucējumus 12,01 minūtē. Aprēķini tiek iegūti no nemainīga gaismas ātruma vakuumā - 300 tūkstoši kilometru sekundē - un sarkanās planētas vidējā attāluma no zvaigznes, kas vienāds ar 228 miljoniem km.
228 000 tūkstoši km / 300 tūkstoši km / s = 760 s = 12 minūtes 1 sekunde - laiks, kas nepieciešams, lai lidotu no Saules uz Marsu vai otrādi ar gaismas ātrumu. Attālumu, kad Marss atrodas afēlijā, gaisma veiks 13,01 minūtē, perihēlijā - 11 minūtēs.
Cik daudz laika lidot uz Marsu ar gaismas ātrumu
Hipotētiskā lidojuma uz Marsu laiku ir viegli aprēķināt, pamatojoties uz iepriekšminētajām zināšanām. Ir precīzi aprēķināta lidojuma trajektorija, iespējas un minimālais attālums no Zemes līdz Marsam. Tas ir vairāk nekā 54 miljoni km, kas ir 3 minūtes gaismas plūsmai. Tikai tad, ja pārvietojaties gaismas ātrumā, uz Marsu būs jālido nevis uz dažiem neskaitāmiem mēnešiem, bet gandrīz uz mirkli. Trīs minūtes starp Marsu un Zemi gaismas ātrumā ir grūti salīdzināt ar jebkuru sauszemes transportu.
Sarkanā planēta būs sasniedzama, ja cilvēce spēs lidot gaismas ātrumā. Ņemot vērā pašreizējos zinātnes attīstības tempus, jaunu futūristisku transporta veidu atklāšana ir tikai laika jautājums.
Marss ir mūsu tiešais kosmosa kaimiņš. Fakts, ka Marss neatrodas tālu no zemes un dažreiz ir redzams ar neapbruņotu aci, izskaidro gadsimtu gaitā pastiprināto uzmanību tam.
Viduslaiku astrologi "sarkano planētu" apveltīja ar spēju izraisīt karus un kataklizmas, un zinātniskās fantastikas rakstnieki no Reja Bredberija līdz Aleksejam Tolstojam aprakstīja iedomātas Marsa civilizācijas. Tomēr tehnoloģiskais progress pamazām tuvina cilvēci tam brīdim, kad mēs varam tieši apmeklēt Marsa virsmu un pieskarties visam ar rokām.
Pēc laika vismazākajā planētu izvietojumā viena no otras (56 miljoni kilometru)
Ja izvēlamies planētu mazākā izvietojuma periodu: no Zemes līdz Marsam, tad lidojuma laiks būs 36 Zemes dienas jeb 864 stundas.
Vislielākajā attālumā no abām planētām (401 miljons kilometru)
Lidojuma laiks būs 290 Zemes dienas jeb 6960 stundas.
Cik ilgi dažādi kosmosa kuģi lidoja uz Marsu?
Mariner 4 - 1964 - 228 dienas.
"Mariner 6" - 1969 - 155 dienas.
Mariner 7 - 1969 - 128 dienas.
Jūrnieks 9 - 1971 - 168 dienas.
“Viking 2” — 1975. gada mērķis — 333 dienas.
Vikings 1 - 1976 - 304 dienas.
Marsa globālais mērnieks 1996 - 308 dienas.
Marsa ceļa meklētājs - 1997. gads - 212 dienas.
"Marsa ekspresis" 2003 - 201 diena.
"Marsa skauts"- 2006. gads - 210 dienas.
"Maven" - 2014 - 307 dienas.
Kāds ir attālums no Zemes līdz Marsam?
Attālums no "sarkanās planētas" līdz Zemei ir mainīgs
Fakts ir tāds, ka šie kosmiskie ķermeņi riņķo ap Sauli nevis sinhroni un dažādās orbītās.
Marss veic pilnīgu revolūciju 687 Zemes dienās, turklāt tā maršruts ir elipse. Zeme kustas pa apli, pabeidzot to 365 dienās. Arī planētu orbītas ātrumi ir atšķirīgi.
Šādu nesakritību dēļ Marss un Zeme vai nu tuvojas, vai attālinās viens no otra. Planētas saplūst ik pēc 16, 17 gaismas gadiem. Minimālais attālums starp tiem ir aptuveni 56 miljoni kilometru, maksimālais ir gandrīz 401 miljons kilometru.
Cik ātri lido 21. gadsimta raķetes?
Kosmosa raķete Saturn-V
Lai plānotu ceļojumu uz "sarkano planētu", ir noderīgi zināt ātrumu, ar kādu jūs gatavojaties pārvietoties. Ātrākais transportlīdzeklis cilvēces vēsturē ir kosmosa raķete Saturn-V (skat. fotoattēlu).
Tā ātrums kosmosā sasniedza 64 500 km/h. Pa ceļam tas ir arī lielākais un paceļamākais savas transportlīdzekļu klases pārstāvis. Tas bija Saturn-V, kas veda slaveno kuģi Apollo 16.
Kosmoss parasti tiek uzskatīts par zonu, kas sākas 100 kilometru augstumā. Tas nozīmē, ka aprēķinos var neņemt vērā pacelšanās un nosēšanās laiku.
Cik Zemes gadus, dienas, stundas cilvēks var aizlidot uz Marsu?
Pieņemsim, ka mēs dodamies uz Marsu, uzminot izlidošanu, lai mums būtu jāveic minimālais attālums. Šajā gadījumā ierīce, kas pēc ātruma ir līdzīga Saturn-V, galamērķi sasniegs aptuveni 870 stundās jeb 36 Zemes dienās.
Ja mums nepatīk Marss un mēs gribam mājās, tad labāk atgriezties pēc iespējas ātrāk. Atpakaļceļš ar katru mēnesi pagarināsies. 2027. gadā atgriešanās brauciens ilgs 258 dienas. Lai gan ir iespēja pagaidīt līdz 2035. gadam un pēc 36 dienām atkal lidot īsajā maršrutā.
Lidojuma laiks uz Marsu un atpakaļ ar kosmosa kuģi
Vai esat pazīstams ar Alberta Einšteina relativitātes teoriju?
Ja jā, tad jūs zināt, ka astronautiem, kas lido uz "sarkano planētu", un zemes iedzīvotājiem laika ātrums ir atšķirīgs. Tātad, kad mēs runājam par ceļojuma datumiem, jāpatur prātā, ka ir divi dažādi datumi.
Tomēr praksē atšķirība ir gandrīz nemanāma. Astronautu pulksteņi, kas atgriezīsies pēc 72 dienu ceļojuma, atpaliks par 0,003 sekundēm.
Cik ilgs laiks ir, lai lidotu uz Marsu ar gaismas ātrumu?
Gaismas ātrums ir augstākais ātruma ierobežojums Visumā. Tas ir gandrīz 300 000 kilometru sekundē. Šo apgalvojumu pamatoja arī iepriekš minētais Alberts Einšteins.
Šis pavērsiens mūs var interesēt divu iemeslu dēļ:
- ātrāk paātrināt (kas nozīmē ātrāku nokļūšanu uz Marsu) nedarbosies;
- gaisma perspektīvā pati var būt informācijas nesējs.
Ja mēs sasniegsim ātrgaitas pilnību, tad, lai lidotu uz Marsu vai nosūtītu ziņojumu, būs nepieciešamas 3 minūtes un 7 sekundes. Šajā gadījumā nav svarīgi, kad lidot. Lēnākajā variantā brauciens nepārsniegs 22 minūtes. Izmantojot kodoldzinēju, būs iespējams apmeklēt citas tuvējās planētas, jo enerģijas tam ir vairāk nekā pietiekami.
Vikipēdija par lidojumu uz Marsu
Wikipedia vēsta, ka pirmie nopietnie plāni lidojumu organizēšanai uz sarkano planētu sākti būvēt pirms Apollo programmas. PSRS šie jautājumi tika aktualizēti 70. gados, bet prioritāte tika dota Mēness iekarošanas mēģinājumiem. Tajos gados Marsa ekspedīcija nenotika.
Programma Aurora un Constellation
ES pašlaik īsteno programmu Aurora, kuras mērķis ir sasniegt šo mērķi līdz 2033. gadam. NASA sadarbībā ar ES izstrādā programmu Constellation, kas liecina, ka cilvēki Marsu apmeklēs līdz 2037. gadam. Interesanti, ka "Zvaigznāja" starpposms ir pastāvīgas bāzes izbūve uz Mēness.
Lidojums uz Fobosu
Līdz 2015. gadam Krievija cerēja īstenot bezpilota lidojumu uz Marsa satelītu - Fobosu. Taču pirmais kosmosa kuģa lidojums 2011. gadā bija neveiksmīgs ārkārtas situācijas dēļ. Turpmāka palaišana ir paredzēta 2020.–2021.
Saturn-V analoga lidojums uz Marsu
Interesanti ir Roberta Zubina sagatavotais lidojuma plāns. Tas ietver kosmosa kuģa izmantošanu, kas pēc iespējām ir līdzīga raķetei Saturn-V. Galvenais enerģijas avots ir kompakts kodolreaktors. No Zemes kuģis ar to transportē 6 tonnas ūdeņraža. Tas izmantos arī oglekļa dioksīdu Marsa atmosfērā. Pateicoties reaktora jaudai, šīs sastāvdaļas tiks izmantotas metāna un ūdens ražošanai. Ir paredzēts, ka ūdens sadalās ar elektrību, un iegūtais ūdeņradis tiek izmantots metāna un ūdens ražošanai. Rezultātā būs iespējams saražot vairāk nekā 100 tonnas degvielas, ar ko pietiks pašam lidojumam, tehnikas atgriešanai un darbībai uz "sarkanās planētas" virsmas. Tiek pieņemts, ka astronauti ārpus Zemes pavadīs vairāk nekā 1,5 gadu.
Kas jau ir palaists uz Marsu un kas tur ir bijis?
Jūrnieks-4
Uz Marsu un tā pavadoņiem tika palaists liels skaits kosmosa kuģu. Pirmo veiksmīgo lidojuma trajektorijas aptauju veica amerikāņu transportlīdzeklis Mariner 4 1964. gadā. Tas ļāva fotografēt planētas virsmu no tuva attāluma. Līdz 1971. gadam Mariner sērijas ierīces reģistrēja atmosfēras sastāvu un Marsa virsmas temperatūru, kā arī kartēja Marsu.
PSRS vairākkārt ir mēģinājusi veikt vieglu kosmosa kuģa nosēšanos uz Marsa virsmas. Tas daļēji tika sasniegts 1974. gadā. Ierīce darbojās apmēram 2 nedēļas.
Kosmosa stacijas Viking I un II
1976. gadā parādījās pirmās funkcionējošās Marsa stacijas Viking-I un Viking-II. Viņi daudz deva, lai saprastu reālos apstākļus uz planētas un sāka mērķtiecīgi meklēt dzīvību uz "sarkanās planētas".
Kosmosa kuģis "Odisejs" un stacija "Fēnikss"
2001. gadā orbīta Odyssey atklāja ledu uz Marsa. Ūdens klātbūtni uz "Marsa planētas" 2008. gadā beidzot apstiprināja amerikāņu stacija "Fēnikss". 2007. gadā tika palaista automātiskā stacija, kas darbojās Marsa polārajā reģionā.
Tagad Marsa orbītā darbojas 6 mākslīgie pavadoņi. Uz planētas virsmas zinātniskās problēmas risina divi roveri.
Kādi ir apstākļi uz Marsa?
Šobrīd Marsa klimats ir pietiekami detalizēti izpētīts. Apstākļi uz planētas ir skarbi, bet tomēr tā atrodas vistuvāk Zemei.
- Marsa diena pēc ilguma ir tuvu Zemes dienai.
- Atmosfērā 96% ir oglekļa dioksīds. Skābeklis ir minimālā daudzumā (0,14%). Tika atklāta arī argona un slāpekļa klātbūtne. Vidējais atmosfēras spiediens ir vairāk nekā 150 reizes zemāks nekā mēs esam pieraduši. Sakarā ar gāzu kondensāciju pie poliem ziemā un iztvaikošanu vasarā.
- Ūdens klātbūtne uz planētas izraisa periodisku mākoņu parādīšanos. Tika reģistrēts arī sniegputenis. Tagad uz planētas nav ūdens šķidrā veidā. Pētījumi liecina, ka viņa tur jau ir bijusi.
- Temperatūra svārstās no -127 ° C līdz + 20 ° C. Vidējā gada likme ir -40 ° C. Uz virsmas ir bieži vēji, un vājās gravitācijas dēļ tie veido liela mēroga putekļu vētras un viesuļvētras.
- Interesanti ir polārie "vāciņi". Ziemā tie ievērojami palielinās un vasarā samazinās. To var novērot pat no zemes, izmantojot amatieru teleskopu.
Vai uz Marsa ir dzīvība?
Jautājums par dzīvības esamību uz Marsa ir karsti apspriests kopš 19. gadsimta beigām. Dažas planētas reljefa detaļas sākotnēji tika uztvertas kā "cilvēku radītas", kas radīja daudz drosmīgu hipotēžu. Šobrīd dzīvības meklējumi tiek veikti, pētot tās ķīmiskās pēdas augsnēs un iežos, kā arī biosignatūras atmosfērā.
Interesants Vācijas Aviācijas un kosmosa centra pētnieku eksperiments, kas sastāv no Marsa apstākļu modelēšanas un sauszemes organismu izdzīvošanas iespējas tajos. Uz mākslīgās Sarkanās planētas izdzīvoja vairāki ķērpji un aļģes. Viņi arī neapturēja fotosintēzes procesu.
2012. gadā Krievijas biologi atkārtoja šo eksperimentu ar vairākām baktērijām. Daudzos gadījumos rezultāts bija pozitīvs, un viens celms jutās pat labāk nekā Zemes apstākļos. Tas viss dod cerību atklāt dzīvību uz Marsa. Gan jau diez vai tam būs attīstītas formas.
Varbūt vēl nezini?
Plānots -
Katrs cilvēks ik pa laikam pievērš skatienu zvaigžņotajām debesīm. Daži cilvēki var atrast sev niecīgu sarkanīgu zvaigzni - Marsu. Šī apbrīnojamā planēta jau sen ir bijusi ļoti pievilcīga cilvēces labākajiem prātiem. Tik tuvu un tik tālu Marss ir Zemes kaimiņš, tuvāk atrodas tikai Venera, un apstākļi, kādos apstākļi attur no vēlmes to apmeklēt tuvākajā nākotnē.
Saskarsmē ar
Marss ir cita lieta... Protams, mēs visi zinām, ka uz šīs planētas nebūs iespējams ērti atpūsties atvaļinājumā, taču tur var izdzīvot, izmantojot jau cilvēkiem pieejamās tehnoloģijas. Bet vai to ir tik viegli izdarīt? Kādi šķēršļi cilvēcei ir jāpārvar, lai īstenotu šo vērienīgo sapni? Lidot vai nelidot?
Cik ilgi lidot uz Marsu laikā
Svarīgs faktors, gatavojot lidojumu uz Marsu, ir laika aprēķins, kas nepieciešams, lai pārvarētu attālumu starp debess ķermeņiem. Zinot zvaigžņu kuģa ātrumu un attālumu no Zemes līdz Marsam, ir viegli aprēķināt laiku, kas nepieciešams ekspedīcijas veikšanai, vai ne? Nē, ne šādi.
Fakts ir tāds, ka katra planēta griežas savā orbītā ap sauli un attālums starp tām pastāvīgi mainās, tuvākā planētu pieeja (astronomijā saukta par opozīcija), kad tās atrodas "tikai" 55 miljonu km attālumā viena no otras. notiek tikai reizi divos gados. Pārējā laikā attālums starp debess ķermeņiem ir lielāks, sasniedzot maksimumu 401 miljonu km (kad planētas atrodas pretējās Saules pusēs).
No fizikas kursa ir zināms, ka nav iespējams pārvarēt gaismas ātrumu (apmēram 300 tūkstoši km / s). Tas nozīmē, ka teorētiski cilvēce kādreiz varēs izgudrot veidu, kā ceļot kosmosā tuvu gaismas barjerai. Gaisma (radio viļņi) no Zemes uz Marsu nokļūst nedaudz vairāk kā 3 minūtēs, ja planētas atrodas opozīcijā, un 22,37 minūtēs, ja debess ķermeņi atrodas vistālāk.
Kosmosa kuģis, kas pārvietojas ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam, varētu veikt šos attālumus laikā, kas ir tuvu paziņotajām vērtībām (izņemot paātrinājuma un palēninājuma laiku ar pārslodzēm, kas nav nāvējošas cilvēkiem). Turklāt saskaņā ar Einšteina relativitātes teoriju astronautiem, kas pārvietojas ar šādu ātrumu, laiks palēninās. Tāpēc ceļotājiem šāda misija būtu viegla pastaiga..
Bet teorētiski joprojām nav zināms, vai principā ir iespējams izveidot šādus ātrgaitas transportlīdzekļus, tāpēc mēs izskatīsim situāciju, pamatojoties uz to, kas cilvēcei ir šobrīd un ir spējīgs radīt tuvākajā nākotnē.
Loģiski ir izvēlēties brīdi kosmosa ceļojumiem, kad planētas atrodas pēc iespējas tuvāk viena otrai. Bet arī šeit ne viss ir vienkārši. Ja mūsu kuģis steidzas uz vietu, kur starta brīdī atrodas Marss, tad tas nokavēs, jo planētai ekspedīcijas laikā būs laiks pārvietoties ievērojamā attālumā. Tas nozīmē, ka ir nepieciešams iepriekš aprēķināt trajektoriju, lai aprēķinātajā punktā satiktos ar planētu. Jāņem vērā arī pievilkšanas spēki. kas spēj mainīt kosmosa ķermeņu trajektorijas.
Visi šie aprēķini jau sen ir veikti, un kosmosa zondes un stacijas ir veiksmīgi nosūtītas uz Marsu. Tālāk ir norādītas dažas no veiksmīgajām kosmosa kuģu misijām uz Marsu:
- Mariner 4. Palaists ūdenī 1964. gadā, ceļojuma laiks - 228 dienas.
- Mariner 6. 1967 - 156 dienas.
- Mariner 7. 1969 - 131 diena.
- Mariner 9. 1971 - 156 dienas.
- Vikings 1,176 - 335 dienas.
- Vikings 2,176 - 365 dienas.
Kāpēc lidojuma laiks ir tik atšķirīgs, ja kosmosa kuģu vidējais ātrums bija aptuveni vienāds - nedaudz vairāk par 20 tūkstošiem km / h, vai ir iespējams ātrāk aizlidot uz "sarkano" planētu? Tas viss ir saistīts ar mainīgo attālumu starp debess ķermeņiem un nepieciešamību izveidot lidojuma trajektoriju, ņemot vērā planētu kustību to orbītās. Un tas ir arī svarīgi ne tikai attālums starp Marsu un Zemi, bet arī manevriem nepieciešamās degvielas padeve un mīksta piezemēšanās uz planētas virsmas, jo ierobežotajā kuģa tilpumā nav iespējams uzņemt jebkādu degvielas daudzumu.
Šobrīd ir radīti arī ātrāki kuģi, piemēram, New Horizons, kas spēj pārvietoties ar ātrumu 58 tūkstoši km/h un teorētiski var sasniegt Marsu 39 dienās minimālā attāluma starp planētām periodā un 289. dienas - maksimums.
Kosmosa misiju plānošana ar cilvēka līdzdalību rit pilnā sparā gan mūsu valstī, gan ārvalstīs. Un šis uzdevums ir daudz grūtāks nekā bezpilota kosmosa kuģa nosūtīšana ar vienvirziena biļeti. Tiek lēsts, ka minimālais ceļojuma laiks turp un atpakaļ ir aptuveni 500 dienas. Tik garš laika intervāls ir saistīts ar to, ka, lai atgrieztos uz Zemes, būs jāgaida otrā konfrontācija.
Pēc kosmosa kuģa palaišanas mūsu planēta sāks strauji virzīties uz priekšu, jo Zemes orbītas ātrums ir daudz lielāks. Tāpēc pēc trim mēnešiem (un lidošanai uz Marsu nepieciešams vairāk laika) planētas izklīdīs tik ļoti, ka atgriešanās kļūs neiespējama līdz nākamajai konfrontācijai.
Tiek lēsts, ka veiksmīgai misijai viena cikla ietvaros minimālajam kuģa ātrumam jābūt 18 km/s (64 800 km/h), kas vēl nav sasniedzams. Šķita, ka raķete Saturn V atrodas cilvēka pozīcijā, gandrīz sasniedzot šo rādītāju (spēj paātrināties līdz 64 500 km / h), taču nav skaidrs, vai tā bija mānīšana, vai tās izgatavošanas tehnoloģija tika pazaudēta.
Taču tehniskais progress nestāv uz vietas, tiek izstrādāti jauni dzinēji, kas darbojas pēc citiem fizikāliem principiem, un agri vai vēlu cilvēcei būs kosmiskais transports ar nepieciešamajām īpašībām, bet ka misija uz Marsu ar piedalīšanos cilvēks bija veiksmīgs, joprojām ir daudz problēmu, kas jāatrisina.
Kā redzat, apstākļi uz planētas ir skarbi, taču šis ir vienīgais zināmais debess ķermenis, kurā cilvēks var izdzīvot, izmantojot noteiktus aizsarglīdzekļus, jo šeit nav plus 460°C, kā uz Veneras.
Kādi uzdevumi jāatrisina pilotējamam lidojumam uz Marsu
Vai psihe tiks galā
2007.–2011 tika veikts eksperiments, lai modelētu lidojumu uz Marsu. Cilvēku grupai bija jāatrodas slēgtā telpā 520 dienas. Lai gan saskaņā ar eksperimenta nosacījumiem ikviens dalībnieks varēja jebkurā laikā atteikties no pētījuma un atstāt telpu, dažiem brīvprātīgajiem tika konstatēti garīgi traucējumi. Un kas notiks īstā lidojumā?
Vai ķermenis
Cilvēcei ir sešu mēnešu atrašanās nulles gravitācijas apstākļos, taču pat ņemot vērā pastāvīgu fizisko piepūli, adaptācijas process pēc atgriešanās uz Zemes ir ļoti grūts un ilgstošs, jo muskuļiem un kauliem ir laiks atrofēties bez gravitācijas iedarbības. Protams, katrs zemes iedzīvotājs justos kā pārcilvēks Marsa gravitācijas apstākļos (1/3 no zemes), kur 100 kg smags cilvēks svērs tikai 39 kg. Bet mums joprojām ir jālido uz Marsu, kā mēs noskaidrojām, šaurā, ierobežotā telpā, bez jebkādām ērtībām, tas prasīs 6–7 mēnešus. Un pēc atgriešanās uz Zemi, lai stātos pretī visiem apgrieztās adaptācijas "šarmiem".
Radiācija
Varbūt lielākā problēma cilvēka ceļā uz citām planētām. Un lidojuma laikā un uz paša Marsa, bez magnētiskā lauka, cilvēks tiks pakļauts kosmiskajam starojumam. Vai aizsargapvalks spēs ar to tikt galā? kosmosa kuģi, vai mūsdienu skafandros var pasargāt sevi no radiācijas?
Cilvēks radās uz Zemes, neviens nezina, kas viņu sagaida ilgstošas uzturēšanās gadījumā organismam neparastos Marsa apstākļos. Pagaidām jautājumu ir vairāk nekā atbilžu:
Cik no šiem un citiem jautājumiem vēl gaida atbildes? Bet vienmēr cilvēks ir izaicinājis dabu, un tagad ir programmas lidojuma uz Marsu sagatavošanai, tiek komplektētas grupas, lai atlasītu brīvprātīgos entuziastus, kuri ir gatavi riskēt, lai īstenotu cilvēces lolotāko sapni - ceļot uz zvaigznes.
Cik ilgs laiks nepieciešams, lai lidotu no Zemes uz planētu Marsu? Un tāpēc viens jautājums rada citus jautājumus: cik tālu planēta Marss ir no Zemes? Cik kilometru ir starp Zemi un Marsu? Un ko jūs varat lidot uz Marsu? Ir daudz interesanta un pat nedaudz noslēpumaina, gribas uzzināt visu uzreiz. Un mēs jums atradām zinātnisku informāciju.
Minimālais attālums no Marsa līdz Zemei ir 55,76 miljoni km (kad Zeme atrodas tieši starp Sauli un Marsu), maksimums ir aptuveni 401 miljons km (kad Saule atrodas tieši starp Zemi un Marsu).
Zeme un Marss riņķo ap Sauli ar atšķirīgu ātrumu (attiecīgi 30 km/s un 24 km/s), tāpēc Zeme vienmēr "panāk" Marsu, pārvietojoties savā orbītā. Kad planētas atrodas vienā pusē attiecībā pret Sauli un attālums starp to orbītām ir minimāls, rodas opozīcija. Šī Zemes un Marsa pozīcija notiek aptuveni ik pēc 780 dienām (t.i., aptuveni 26 mēnešus). Opozīcijas periodos visizdevīgāk ir lidot uz Marsu, taču, ņemot vērā to, ka Marsa orbīta ir stipri izstiepta un Zemes orbīta ir gandrīz apļveida, attālums starp tiem svārstās no 55 līdz 100 miljoniem km.
Citos gadījumos attālums starp planētām var sasniegt, ja tās atrodas, piemēram, pretējā, vistālāk no Saules, orbītas punktus - 400 miljonus km.
Lidojumam uz Marsu ir paredzēts izmantot planētu tuvākās tuvošanās laiku, tā saukto Lielo konfrontāciju. Tas notiek ik pēc 15-17 gadiem, kad attālums starp Marsu un Zemi ir minimāls, aptuveni 55-57 miljoni km.
Mazliet vēstures.
2003. gada augusta pēdējās dienās notika konfrontācija, kas pat tika nodēvēta par Lielāko – starp Zemi un Marsu bija 55,761 miljons kilometru. Planētas atradās tieši tajos savu orbītu punktos, kad attālums starp tām bija minimālais pēdējos 56 tūkstošus gadu. Tika izmantota šāda Zemes pozīcija attiecībā pret Marsu, un vairākas automātiskās stacijas devās uz sarkano planētu.
Sāksim pie aprēķiniem. Ja sadalām attālumu starp planētām Lielās konfrontācijas laikā ar ātruma pieaugumu, lai sasniegtu otro kosmisko 3,3 km/s (11,2-7,9), mēs iegūstam lidojuma laiku uz Marsu - apmēram 7 mēnešus.
Tomēr kosmosā nav iespējams lidot taisnā līnijā. Kosmosa kuģis tiek aiznests ar Zemes griešanās ap Sauli inerces spēku, un tāpēc tas lido ļoti iegarenā lokā no Zemes orbītas uz Marsa orbītu. Tā kā Zeme "panāk" Marsu, ir jāpaceļas jau iepriekš, lai tuvošanās tai iekristu opozīcijas periodā.
Lidojums pretējā virzienā notiks pēc tās pašas shēmas, tikai iepriekš jālido no Marsa. Tā kā nākamā konfrontācija notiks lielākā planētu attālumā viena no otras (apmēram 70 miljoni km), lidošanai būs nepieciešams ilgāks laiks (apmēram 9 mēneši).
Līdz ar to ceļojums turp un atpakaļ aizņems 16 mēnešus, kas ir aptuveni 500 dienas, par ko pēdējā laikā tiek runāts tik daudz.
Bet diemžēl uzreiz aizlidot no Marsa NAV IESPĒJAMS., jo pēc planētu Lielās opozīcijas Zeme strauji "iet" uz priekšu orbītas ātrumu atšķirības dēļ un pēc 3 mēnešiem kopumā var runāt par planētu "recesiju" (sakarā ar straujām izmaiņām Zemes orbītas ātruma vektors). Kosmosa kuģim vienkārši nav iespēju atgriezties uz Zemes. Jūs pat varat aprēķināt ātrumu, ar kādu jums jāpamet orbīta ap Marsu, lai atgrieztos mājās. Ātruma pieaugumam atbilstoši iegūtajam rezultātam jābūt 18 (!) Km/s, kas ir ārpus mūsdienu kosmosa kuģu jaudas.
Tāpēc ir jāsagaida nākamās planētu opozīcijas iestāšanās (26 mēneši). Šie 26 mēneši ietver lidojumu atpakaļ uz Zemi, kas ilgst 9 mēnešus, un 17 mēnešus, kad kosmosa kuģis atrodas orbītā ap Marsu.
Tādējādi kopējais lidojuma ilgums ekspedīcijā uz Marsu prasīs (7 + 9 + 17) = 33 mēneši. Taisnības labad jāatzīmē, ka reāls lidojums nedaudz atšķirsies no iepriekš uzrādītā, un lidojuma laiks, iespējams, var "atpelnīt" 2-3 mēnešus. Bet pat tad lidojums uz Marsu un atpakaļ prasīs 2,5 gadus.
