Сколько лететь до Марса по времени зависит в первую очередь от сближения его с Землёй и скорости ракеты

Сколько лететь до марса км

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Сколько лететь до марса км». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.

Правда, есть еще один вариант. Попробовать метод баллистического захвата, когда происходит запуск космического аппарата по орбите Марса навстречу планете. Красная планета при приближении собственной гравитацией захватывает корабль, в результате чего существенно экономится топливо. Но не время, которого требуется гораздо больше обычного.

Если вы хотите определить самую удобную дату для очередного полета на Марс, используйте 3D модель Солнечной системы.

Какая будет стоимость путешествия?

В статье рассказывается о длительности полета на Красную планету и необходимости таких «путешествий». Перед будущим полетом важно рассмотреть некоторые нюансы.
Стоит учесть, что расстояние до Марса от Земли нестабильное – планеты имеют собственные траектории передвижения вокруг Солнца, из-за чего дистанция постоянно меняется.

Уменьшая время полёта, можно снизить для космонавтов риск быть облучёнными, а также уменьшить количество запасов, необходимых людям для выживания.

Следующий удачный полёт совершил Mariner 6, который оторвался от земли 25 февраля 1969 года, и уже 31 июля того же года достиг Марса. Время его полёта составляет всего 156 дней. Mariner 7 долетел до Марса всего лишь за 131 день.

Расскажу вам самое интересное про эту планету:

  • Вода на Марсе есть, но она прячется в виде льда.
  • Гравитация на Марсе составляет одну треть от земной. Попробую объяснить. Если ваш вес составляет, например, сто килограммов, то на Марсе вы будете весить всего тридцать пять килограммов. Естественно, кости и мышцы в таком состоянии атрофируются.
  • На Марсе находится самый высокий в нашей Солнечной системе вулкан. Называется он Олимп. Высота его целых двадцать пять километров.
  • На Марсе очень холодно. Столбик термометра здесь может опускаться до –170 °С. Не представляю себе, сколько шуб нужно одеть, чтобы в такую погоду хоть несколько шагов пройти.
  • На этой планете отсутствует озоновый слой. Именно поэтому, когда солнце всходит, планета получает огромные дозы радиации.
  • Ну самое интересное — Марс красный, потому что в почве много оксида железа.

При этом сокращаются затраты на продовольствие, средства жизнеобеспечения и защиты от радиационного излучения. Также такой короткий путь менее негативно скажется на здоровье экипажа.

С человеком все далеко не так просто, а виной тому космическая радиация. Сегодня ученые пытаются рассчитать другой вариант траектории — гиперболическую, которая позволит сократить время полета до полугода. В общем, если сегодня отправиться к Марсу, то время полета займет не менее 273 суток. Для сравнения, первое плавание Колумба длилось 225 дней.

В том же случае, когда на Марсе не удастся обнаружить свидетельства жизни, то, скорее всего, учёные придут к выводу о том, что для возникновения органической жизни необходим ещё и элемент случайности, невероятного стечения обстоятельств. И тогда можно с большой долей вероятности утверждать, что планета Земля является единственным обитаемым уголком в космосе.

Современные инструменты исследователей очень точны, однако в 17 веке (а, точнее, в 1672 году их не было). Поэтому Джованни Кассини прибегнул к так называемому методу параллакса. Для этого он остался в столице Франции, а его коллега-ученый Жан Ришар направился в Французскую Гвиану.

Сколько по времени лететь человеку до Марса от Земли

Сперва стоит представить, что максимальная скорость космического корабля с пассажирами может составлять 58*103км/ч, как у «Новые горизонты». Тогда при минимальном расстоянии между планетами полет будет длиться 941 час (40 суток), а при максимальном – 6920 часов (то есть 288 суток).

Вопрос о том, сколько времени займёт перелёт до Марса, далеко не праздный. Расстояние между нашей планетой и Марсом изменчиво. Когда Земля занимает позицию между солнцем и Марсом, то расстояние составит около 55 млн км. Когда же между Землёй и Марсом находится Солнце, то расстояние увеличивается до 410 млн км.

Тема полётов на Марс представляет интерес в первую очередь для учёных. О возможном существовании жизни на этой планете говорят уже давно. В данном случае интерес к Марсу связан с ответом на один из основных вопросов, волнующих человечество. Это вопрос о том, одни ли мы во Вселенной или жизнь может существовать и в других её уголках.

Следующий космический аппарат затратил на полет до Марса 167 дней и стал первым орбитальным аппаратом Красной планеты.

В статье мы расскажем вам, сколько лететь до Марса, какая грандиозная экспедиция планируется по высадке отобранных добровольцев на территорию «Огненной планеты»? Какие преграды могут стать на пути ее реализации?

Это технология с переменным удельным импульсом. Перед вами ЭМ-двигатель, который для ионизации и обогрева пропеллента задействует радиоволны. При этом формируется плазма, которая выталкивается на высоком ускорении. Это бы привело к полету в 5 месяцев.

Другой вариант ускориться – использовать возможности магнитно-плазматической ракеты с переменным импульсом. Движение аппарата будет происходить за счет электромагнетического прибора, где при помощи радиоволны разогревается и ионизируется топливо. Так создается ионизированный газ или иначе – плазма, которая и впоследствии разгоняет корабли. И работа над таким прибором уже идет.

Сколько лететь до Марса? Этот вопрос меня зацепил при просмотре очередного документального фильма о солнечной системе и о будущей экспедиции на Марс. Когда (очень надеюсь что не если) она состоится, это будет гигантский рывок человечества и начало реальной космической эры.

Другой вариант ускориться – использовать возможности магнитно-плазматической ракеты с переменным импульсом. Движение аппарата будет происходить за счет электромагнетического прибора, где при помощи радиоволны разогревается и ионизируется топливо. Так создается ионизированный газ или иначе – плазма, которая и впоследствии разгоняет корабли. И работа над таким прибором уже идет.

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?

Полет на Марс: фантазия или далекая реальность

На практике полёт протекает примерно в два раза дольше. С чем же это связано? Причина в том, что наша планета и Марс вращаются вокруг Солнца. Нельзя просто соорудить ракету и запустить её прямиком на Марс. К тому времени как ракета долетит туда, Марс уже уйдёт вперёд по орбите. Чтобы запуск увенчался успехом необходимо целиться на опережение, туда, где планеты ещё нет.
Главной задачей инженеров является не экономия времени, как может показаться, а экономия топлива. И дело тут совсем не в заботе об экологии окружающей среды, а в банальной экономии.

Данный вариант поездки на Красную планету являет собой половинный отрезок параболы – это наиболее короткий полет, занимающий 80 дней. Однако, не все так просто: необходимая скорость должна составлять 16,7км/с (достигать третьей космической скорости). Такой путь требует в 4 раза увеличить затраты топлива по сравнению с гомановской траекторией.

Скорее всего, такой вопрос посещал вас во время чтения статьи. Напомним, что данная величина составляет 299 792 км в секунду или 1 миллиард километров в час. А это значит, что солнечные лучи, отраженные от поверхности Марса, достигнут нашей планеты:

  • при «оппозиции» – за 3 минуты;
  • при среднем расстоянии – в течение 12,5-13 минут;
  • при минимальном сближении – около 22 минут.

По этому параметру его опережает Венера. Но экстремально высокая температура ее поверхности, а также атмосфера, насыщенная серной кислотой, делают ее совершенно непригодной для путешествий. Марс же почти не имеет атмосферы, средняя температура на нем сравнима с температурой арктической зимы, а опасность для исследователей могут представлять лишь сильные песчаные бури.

Если люди все-таки соберутся в такое путешествие, какое расстояние им необходимо будет преодолеть? Сколько времени займет «поездка» на четвертую планету? Все вышеприведенные исчисления расстояния являются примерными, так как производились по прямой. На самом деле корабль преодолеет большее расстояние, так как планеты не стоят на одном месте, их движение обусловлено вращением вокруг Солнца.

Красную планету можно легко отыскать без использования приборов. В окуляр телескопа она напоминает красную звезду. С перерывом в два года Марс и Земля максимально сближаются. В это время расстояние от Земли до Марса составляет 55 000 000 км. Именно этот момент используют ученые, чтобы отправить космический аппарат на Марс.

Чтобы сэкономить на миссии, некоторые аппараты стараются тратить минимальное количество топлива. Для этого используют орбиту, предложенную Уолтером Хохманном в 1925 году.

Сколько лететь до Марса со скоростью света?

Вместо направления на планету, вы делаете так, чтобы орбитальный путь корабля превзошел земной вокруг звезды. В итоге мы выйдем на точку, где установится Марс.

Сколько лететь до Марса знает каждый, кто даже не очень силен в астрономии, – долго. Однако в мире профессиональных космических полетов многое зависит от того, какова миссия полета, какой аппарат летит: пилотируемый или просто зонд и прочих факторов.

В принципе, для человека 9 месяцев не так-то уж и много, главное, чтобы было, чем себя занять. Но проблема в радиации, а значит, для сокращения времени необходим принципиально новый двигатель. Сегодня ведутся такие разработки:

  • магнитные ускорители — до 4 месяцев. Суть в том, что магнитное поле будет создавать ионизированный газ из обычного топлива, а он, представляя собой уже плазму, будет передавать ускорение кораблю;
  • ядерное топливо — до полугода. Тяга таких двигателей будет в несколько раз превышать ту, что сегодня;
  • антиматерия — до 40 дней полета. Как ни странно, эта идея считается более прогрессивной, а суть состоит в искусственном сталкивании частиц и античастиц, а это вызывает колоссальный выброс энергии.

Другой проблемой считается топливо. Для полетов требуется просто неимоверное количество топлива. Было бы хорошо иметь бездонный запас. Но пока приходится довольствоваться нынешними возможностями. Если бы в этом препятствий не было, ученые бы разгоняли корабли до огромной скорости до середины пути, а потом сопла бы разворачивались и замедляли судно. В теории все возможно.

Сколько лететь до Марса теоретически по времени?

Чтобы определиться, сколько же времени потребуется для полета до Марса, нам необходимо выявить целый ряд факторов: для начала, определить нынешнее положение планет, постепенно переходя к использованию высокотехнологичных устройств, необходимых для полета.

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);

Если вам не хватает терпения выдержать получасовую поездку к ближайшему торговому центру или парку развлечений, то не стоит становится космонавтом.
Однако при полёте на ракете нужно учитывать солнечное притяжение. Для экономии топлива космические аппараты также будут двигаться на максимально возможном удалении от звезды.

Смотрите на какой ракете мы полетим на Марс

В первую очередь надо уточнить, Марс находится в пятидесяти пяти миллионах километрах от нашего планетарного дома. Так что даже, если Земля и эта планета перестанут двигаться, то лететь придется сто пятнадцать дней по прямой, поскольку скорость летательных аппаратов пока еще не превышает двадцати тысяч километров в час. В реальности же и Марс, и Земля вращаются вокруг нашего светила.

Траектория полета продумывается таким образом, чтобы работал принцип опережения. То есть, по сути аппарат летит туда, где Марса пока нет, но к моменту прибытия корабля будет.

Человеческая натура всегда стремится к большему, поэтому Марс стал главным объектом для туристических полетов и считается дружелюбной местностью для жизни.

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

Основные причины растущего интереса к теме полётов на Марс

Например, в 2006 году состоялся полет Mars Reconnaissance Orbiter, который длился 210 дней. А в 2008 Phoenix Lander вернулся на Землю за 295 дней.

Технический уровень космических аппаратов мало влияет на скорость их передвижения, так как никакого технологического скачка в сфере производства двигателей не произошло. Поскольку Солнце удерживает планеты на различном расстоянии (орбитах), то и отдаленность Марса и Земли изменяется.

Сколько лететь до Марса?

Люди на Марсе

После запуска программы Mars One многие люди начали грезить мечтой о полетах в космос, когда фантастика наконец-то придет в нашу жизнь, и можно будет в реальности осуществить то, о чем еще несколько десятилетий назад писалось в книгах. Но все понимают, что не так-то это просто — долететь до Марса.

Для начала предстоит рассчитать время полета. Поскольку Земля и Марс вращаются по своим орбитам с разной скоростью, момент их максимального сближения или противостояние наступает достаточно редко — один раз в 26 месяцев. В такие периоды расстояние между планетами составляет «всего» 55 миллионов километров.

Марс и Земля

При движении корабля со второй космической скоростью (11,2 км/с) с учетом оговорок на достижение такой скорости, попробуем прикинуть, сколько времени понадобится, чтобы долететь до Марса. Итак, расчетное время полета составит 7 месяцев или около 210 дней. Это очень приблизительный показатель, ведь мы не учитываем множество факторов. Но такой срок и огромное расстояние — далеко не единственная проблема космического путешествия на красную планету.

Проект Mars One – это многоуровневая программа, где недостаточно просто записаться в нее и оказаться в интересном приключении. Начать следует с того, что далеко не все желающие в это приключение попадут. Да и само приключение можно назвать веселым с очень большой натяжкой. Никто до сих пор не строил колоний на другой планете, поэтому вряд ли это будет легко.

Стоит также отметить, что проект Марс Один является частным, а, следовательно, его инициаторы изначально задумываются о прибыли. Поэтому всё происходящее на Марсе будет транслироваться по телевидению и, в принципе, не особо отличаться от Дом-2. С той лишь разницей, что расположится этот дом в 55 миллионах километров от Земли, и в качестве участников там будет несколько другой контингент.

Mars One

Перед отправлением кандидаты пройдут обязательную подготовку. Двоих сделают отличными инженерами, способными починить всё, что угодно на станции, двое будут медиками, один станет геологом и еще один будет искать внеземную жизнь. А базовые навыки по части основных специальностей получит каждый. Со стороны, конечно, напоминает игру из линейки UFO, только вот происходить это будет в действительности.

За техническую часть проекта отвечает известная американская компания Lockheed Martin, которая уже разрабатывала для NASA посадочный модуль, совершивший успешную посадку на Марс в 2008 году. Для нынешней миссии потребуется существенная переработка аппарата. В первую очередь по причине того, что для ее реализации будет нужно больше энергии, а значит солнечные батареи обретут новую форму и размеры.

Несмотря на то, что из-за громадного расстояния связь с Землей будет делом весьма не простым, ее колонистам всё же обеспечат. Задержка сигнала составит от 3 до 22 минут, в зависимости от удаленности планет друг от друга. Но интернет там будет. Хотя и придется постоянно предзагружать обновления. Либо изобрести средство связи со скоростью передачи информации больше скорости света.

Марс

Желание улететь на Марс изъявило более 200 тысяч человек. Однако конкурс там очень жесткий, и в полет отправятся не более двадцати. Примерно четверть из кандидатов составляют американцы. На долю россиян приходится четыре процента. Исходя из этих данных, есть шанс на то, что на Марсе будет посажена русская яблоня и старинные строки «И на Марсе будут яблони цвести» обретут смысл.

Как это обычно бывает, подготовка к чему-то глобальному и масштабному занимает намного больше времени, чем непосредственное осуществление задуманного. Марс не является исключением. Подготовка к высадке людей займет немало лет, а первые люди там появятся только в 2025 году. Расстояние до Марса в самое благоприятное время составляет 55 миллионов километров, которые придется лететь около 200 суток. Лететь, зная, что обратно уже никогда не вернешься.

Читайте также:  Отдых на Сейшельских Островах в 2022 году: цены, отзывы, особенности

Сколько лететь до Марса?

Красную планету можно легко отыскать без использования приборов. В окуляр телескопа она напоминает красную звезду. С перерывом в два года Марс и Земля максимально сближаются. В это время расстояние от Земли до Марса составляет 55 000 000 км. Именно этот момент используют ученые, чтобы отправить космический аппарат на Марс. Но возникает вопрос: сколько лететь до Марса?

При учете выравнивания, стартовой скорости и маршрута на полет до Марса требуется от 150 до 300 дней. Влияет также объем потраченного топлива: чем больше, тем выше скорость.

Сколько летели миссии до Марса

Впервые к Марсу полетел аппарат Маринер-4 в 1964 году. Ему потребовалось 228 дней, чтобы долететь до Марса. Далее отправился Маринер-6, но он уже потратил 156 дней, а на поездку Маринера-7 всего ушло 131 дней.

Команда НАСА смоделировала посадку Curiosity

Команда НАСА смоделировала посадку Curiosity

Следующий космический аппарат затратил на полет до Марса 167 дней и стал первым орбитальным аппаратом Красной планеты.

Список других космических аппаратов, добравшихся до Марса. Здесь также указано количество дней, которые им потребовалось, чтобы долететь до Марса:

  • Викинг-1 (1976) – 335 дней.
  • Викинг-2 (1976) – 360 дней.
  • MRO (2006) – 210 дней.
  • Феникс (2008) – 295 дней.
  • Curiosity (2012) – 253 дней.

Почему так долго лететь до Марса

Изображение орбитальных путей Земли и Марса

Изображение орбитальных путей Земли и Марса

Какое же минимальное время, чтобы долететь до Марса? При такой удаленности и скорости перемещения в 20000 км/ч расчеты показывают длительность в 115 дней. Но дело в том, что на практике это число увеличивается, потому что планеты совершают обороты вокруг Солнца. Нельзя направить космический аппарат туда, где сейчас расположен Марс, потому что в момент прибытия планета уже изменит свое положение. Поэтому приходится ориентироваться на будущее расположение.

Важным моментом выступает топливный запас. Если бы оно было бесконечным, то можно было бы значительно сократить время полета. Но мы не располагаем подобными ресурсами.

Минимальное топливное использование при полете на Марс

Чтобы сэкономить на миссии, некоторые аппараты стараются тратить минимальное количество топлива. Для этого используют орбиту, предложенную Уолтером Хохманном в 1925 году.

Примерная схема отправки астронавтов на Марс

Примерная схема отправки астронавтов на Марс

Вместо направления на планету, вы делаете так, чтобы орбитальный путь корабля превзошел земной вокруг звезды. В итоге мы выйдем на точку, где установится Марс.

Альтернативные способы полета до Марса

Сейчас нам приходиться ждать, чтобы отправить корабли. Но когда человек появится на Марсе, то любые задержки приведут к катастрофе. Космическое пространство – опасное место. Особенные неприятности приходят от фонового космического излучения, которое на несколько часов способно создавать масштабные солнечные бури. Поэтому важно сократить время на поездку.

Ядерные ракеты функционируют на принципе нагрева рабочей жидкости в ядерном реакторе. Далее он взрывается в сопле на огромной скорости для формирования тяги. В таком топливе накапливается огромный энергетический запас, поэтому можно развить высокую скорость и сократить поездку до 7 месяцев.

Это технология с переменным удельным импульсом. Перед вами ЭМ-двигатель, который для ионизации и обогрева пропеллента задействует радиоволны. При этом формируется плазма, которая выталкивается на высоком ускорении. Это бы привело к полету в 5 месяцев.

Сейчас ведется разработка концепции ракет на антиматерии. Это максимально плотное топливо. Когда частички материи встречаются с материей, то трансформируются в чистую энергию. На 10 миллиграммах такого топлива можно добраться к Красной планете за 45 дней. Правда на создание уйдет 250 миллионов долл.

Концепция ракет на антиматерии

Концепция ракет на антиматерии

Мы пока не знаем, на чем сосредоточатся ученые при запусках в 2030-х гг. Возможно, они будут ориентироваться не на скорость, а безопасность. Но космические открытия происходят внезапно, поэтому у нас есть шанс отыскать альтернативные варианты.

Пилотируемый полет на Марс: ожидание и реальность

Сколько лететь до Марса

В своих поисках признаков жизни на других планетах человечество обратило свое внимание на Марс. Это связано с близостью планеты и сходством ее с Землей. Проведенные на Земле исследования с моделированием среды показали, что живые организмы, в частности бактерии-экстремофилы, сине-зеленые водоросли и лишайники, способны нормально существовать в марсианских условиях. Но, несмотря на этот факт, побывавшие на Красной планете марсоходы не обнаружили какой-либо формы жизни. Это несоответствие порождает новые вопросы: сможет ли человек выжить в марсианских условиях и, если сможет, то сколько лететь до Марса.

Сколько лететь до Марса от Земли по времени

Нельзя определенно ответить на вопрос, сколько по времени лететь до Марса. Время полета на планету будет зависеть от трех факторов:
1. Траектория полета.
2. Скорость.
3. Вес корабля с грузом.

Можно рассчитать примерное время полета, исходя из предполагаемых скорости и траектории полета. Скорость самого быстрого космического корабля, когда-либо запускаемого в космос, 58000 км/ч.

Но этот корабль под названием «Новые горизонты», достигший орбиты Красной планеты за 78 суток, был относительно легким, так как на нем не было тяжелой аппаратуры.

Снаряженный корабль вместе с приборами и экипажем будет достаточно тяжелым. Поэтому для расчета лучше использовать среднюю скорость космических ракет, которая составляет 20000 км/ч.

Казалось бы, самым коротким путем будет прямая траектория. Но с учетом постоянного вращения планет вокруг Солнца по такой траектории до Марса долететь не получится – когда корабль достигнет марсианской орбиты, планеты там не окажется. Если лететь до Марса по эллиптической траектории, корабль высадится на Красной планете через 289 дней.

Сколько свет летит до Марса

Для математического расчета среднего времени путешествия к Марсу необходимы значения среднего расстояния от Марса до Солнца (228 млн. км) и скорости света в вакууме (300 тыс. км/с).

В результате получается, что среднее время достижения светом Красной планеты составляет 760 секунд, или 12 минут. Когда она находится в перигелии, это время равняется 11 минутам, в афелии – 13,01 минутам.

Расстояние до Марса в километрах

В зависимости от взаимного расположения Марс и Земля могут находиться друг от друга на разном расстоянии. Когда Солнце находится между ними, это расстояние максимально и составляет 401 млн. км, В момент нахождения Земли между Марсом и Солнцем расстояние минимально и равняется примерно 55,75 млн. км.

Цели полета на Марс

Основными целями человеческой миссии на планету являются:

1. Колонизаторская.
Поскольку полет займет очень долгое время, колония – это наилучший вариант для непосредственно изучения Красной планеты. Кроме этого, как бы жестоко ни звучало, ученые получат ответ на вопрос, сможет ли человек существовать в таких условиях, которые есть на планете.

2. Исследовательская.
• Поиски форм жизни.
Большое сходство Земли и Марса позволяет ученым предположить, что на Красной планете могла существовать жизнь. И хотя марсоходы не нашли живых организмов на Марсе, были обнаружены участки с высокой концентрацией метана, источника углерода для белковой формы жизни. Поэтому ученые все еще надеются найти на планете Марс какие-либо микроорганизмы;

• Изучение ценных геологических ресурсов.
Теоретически марсианская лава содержит большие запасы цветных (никель, медь) и драгоценных металлов платиновой группы;

• Исследование природных условий, состава грунта и других особенностей Красной планеты.

Возможные пути до Марса

Ученые разработали три траектории, отличающиеся по продолжительности полета и скорости:
1. Эллиптическая , по которой полет будет самым простым, менее энергозатратным и самым длительным.
2. Параболическая .
3. Гиперболическая , характеризующаяся большими энергетическими затратами для более быстрого достижения поверхности Красной планеты.

Эллиптическая траектория

Эллиптическая траектория имеет второе название «гомановская» по имени немецкого ученого Вальтера Гомана, разработавшего ее. Одновременно с ним эту траекторию предложили советские ученые Фридрих Цандер и Владимир Ветчинкин.

Дорога к Марсу по эллиптической траектории будет простейшей, требующей минимальных затрат горючей смеси. Она представляет половину отрезка эллиптической орбиты вокруг Солнца. При этом Земля расположена в ближайшей к Солнцу точке орбиты (в перицентре), а самая удаленная от Солнца точка орбиты (апоцентр) расположена вблизи планеты Марс.

Запуск космического корабля должен произойти в наиболее благоприятный период времени. Математические расчеты позволяют предсказать такое время старта, чтобы в момент достижения аппаратом орбиты планеты ее положение совпало с точкой прибытия космического корабля. Такие «окна» наблюдаются раз в 2 года и 50 суток.

В зависимости от начальной скорости (11,6-12 км/с) и длины дуги эллипса миссия на Марс может занять 150-260 суток.

Исторически самый короткий по времени полет к Красной планете произошел 1969 году. Аппарат Маринер-6 достиг ее за 131 сутки. Самые долгие полеты на ракете длились больше 330 суток («Марс Обсервер», «Марс Полар Лэндэр», «Викинг-2»).

Учитывая необходимость наличия окон в траектории, экипажу нужно будет провести на планете 450 суток в ожидании следующего окна. В результате полет на Марс туда и обратно займет 2 года и 8 месяцев.

Параболическая траектория

Параболическая траектория полета имеет форму параболы. Если запустить корабль по такому маршруту, он достигнет Марса за 70 суток.

Но по сравнению с эллиптической, параболическая траектория будет очень энергозатратна (затраты топлива возрастают в 4,3 раза).

Это связано с большим потреблением горючей смесь в момент старта и посадки. Ведь чтобы пройти по параболической траектории, необходимо разогнать корабль до 16,7 км/с (третья космическая скорость), а потом затормозить при посадке (к этому моменту скорость будет составлять 20,9 км/с). Несмотря на большие энергетические затраты, путешествие на Марс по параболе займет 5 месяцев.

Гиперболическая траектория

По гиперболической траектории корабль должен будет пролететь мимо планеты, а затем изменить направление движения, попав в ее гравитационное поле.

Скорость корабля должна превышать третью космическую, то есть она будет выше 16,7 км/с.

Человечество уже запускало корабли на такой высокой скорости, например, «Новые горизонты», «Пионер-10». По энергетическим затратам это самая дорогостоящая дорога к Марсу.

Корабль с химическим типом двигателя не сможет лететь до Марса по такой траектории. Необходима быстрая ракета с другим более эффективным двигателем, способным разогнать ее до третьей космической скорости и выше при более низких энергозатратах, к примеру, ядерным или электрическим.

Когда запланирован первый полет людей на Марс

Космические корабли на соседнюю планету планируют запустить Роскосмос, НАСА (США) и ЕКА (Европа). Несмотря на успешное проведение международного 500-суточного эксперимента с искусственной изоляцией «Марс-500», главы космических агентств не называют определенной даты полета.

Предположительно, первое путешествие на Марс будет не ранее 2025 года.

Подготовкой к полету занимаются не только космические агентства разных стран, но и частные компании. Mars One планирует высадить первых людей на планету в 2027 году. Space X, предположительно, доставит человека на Марс в 2024 году. Исследовательский центр им. Эймса разрабатывает проект отправки в 2030 году людей на Марс без возвращения на Землю.

Три космических агентства – Роскосмос, НАСА, ЕКА – объявили путешествие на Марс своей целью в XXI веке. Другие страны пока не разрабатывают план полета на эту планету, что связано с недостаточным развитием космической отрасли.

Некоторые страны вообще отказались от полетов. Совет по религии ОАЭ категорично высказался о полетах на Красную планету как о форме самоубийства и запретил своим гражданам лететь до Марса.

Планы России

Как и другие жители Земли, русские на Марсе никогда не были. Но российские ученые активно занимаются подготовкой к полету. В 2012 году компания объявила о работе совместно с Казахстаном над проектом создания и отправки сверхтяжелой ракеты на Марс. По плану ракета, названная «Содружество», эффективна по энергозатратам и грузоподъемности.

Она будет работать на ядерном топливе и солнечных батареях и сможет перевозить до 65 тонн груза на борту. В настоящее время Росатом совместно с Роскосмосом занимаются разработкой ядерного электродвигателя. Как только он будет сконструирован, а это планируется в 2023 году, первые российские космонавты смогут отправиться на Марс.

Планы Америки

Первые планы по полету на Марс предлагались еще при Джордже Буше, но из-за больших финансовых затрат они были не были реализованы.

В 2015 году НАСА разработала новый план полета на Марс.

План состоит из нескольких этапов:

1. Добыча полезных ресурсов на Луне, а именно топлива, кислорода, воды и строительных материалов. Эти запасы с помощью ионных тягачей будут доставлены на марсианскую орбиту.
2. Колонизация Марса с использованием ее ресурсов. По другому варианту плана мини-база будет создана не на самой планете, а на одном из ее спутников – Фобосе или Деймосе. Астронавты проведут на ней год, а затем вернутся на Землю.

В конце 2015 года НАСА начала работу по поиску места высадки астронавтов на Красной планете.

Планы Европейского космического агентства

Европейское космическое агентство составило программу под названием «Аврора», включающую пилотируемые космические миссии на Марс и Луну. Как рассчитывают ученые, первая экскурсия на Марс состоится в 2033 году.

Инициативы частных организаций

Перспективный полет к Марсу является целью нескольких частных организаций.

1. Проект Mars One под руководством Баса Лансдорпа направлен на осуществление полета на Красную планету и основание на ней колонии. Также предполагается телевизионная трансляция жизни первых поселенцев. Mars One поддерживается Герардом Хоофтом, лауреатом Нобелевской премии в области физики.

2. Первоначально Илон Маск, руководитель SpaceX, в рамках проекта Mars Oasis планировал построить на Красной планете небольшую теплицу для выращивания растений. Но ввиду отсутствия более совершенных энергетически выгодных ракет Mars Oasis был заброшен.

Маском была создана аэрокосмическая компания SpaceX, которая сможет доставить человека на планету. По мере подготовки миссии туда доставят конструкционные элементы будущей базы, а в 2024 году высадятся первые марсиане.

3. Исследовательский институт Эймса разрабатывает проект полета первых людей на Марс в один конец для создания колонии в 2030 году.

По предположениям ученых запланированный полет будет менее затратным по ресурсам, чем полет туда и обратно. В таком случае космический корабль может перевезти больше груза и людей.

Первые марсиане с помощью небольшого ядерного реактора и высокотехнологичных приборов будут производить кислород, пищу и воду. Раз в два года, когда планета будет находиться в нужной точке орбиты, американское НАСА будет отправлять корабли с новыми астронавтами.

Сколько топлива нужно для полета на Марс

Для полета на Красную планету потребуются очень большое количество топлива, приблизительно 1630 тонн. Связано это, в первую очередь, с использованием в космических кораблях энергозатратных химических двигателей.

Такие ракеты разгоняются до высоких скоростей, но требуют большого количества химической энергии, выделяемой при сгорании горючей смеси. Большой объем топлива расходуется, когда происходит запуск и посадка на Марс. Кроме этого, чем больше масса корабля, тем больше энергии необходимо.

Перспективные виды космического топлива

На данный момент в химических ракетных двигателях используется горючая смесь из несимметричного диметилгидразина и тетраоксида азота. Поскольку полет на Марс требует огромных запасов этого топлива, ученые занимаются разработкой более эффективных двигателей и видов топлива.

В России разработана термическая ядерная установка, принцип работы которой заключается в расщеплении атомов, сопровождающемся выделением тепловой энергии для создания реактивной тяги.

Люди были на Марсе?

Каждая страна стремится раньше других отправить первых людей на Красную планету. Но попыток по отправке экспедиции к Марсу еще предпринималось. Технологическая ограниченность науки на современном этапе не позволяет осуществить пилотируемый полет и создать колонию-поселение первых людей. Однако, это вопрос относительно недалекого будущего…

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько времени лететь 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 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.

Читайте также:  Фотографии дворца Каср-ибн-Вардан

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 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

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?

  • 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

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

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

Mars One

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

Mars Direct

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.

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.

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.

Сколько лететь до Марса?

После появления SpaceX Илона Маска космос стал всё больше интересовать человечество. Все эти планы по межпланетным экспедициям, колонизация красной планеты — чудеса, да и только. Давайте предположим, что будущее наступило, а фантастические рассказы стали реальностью. Вы вышли из дома и решили полететь на время карантина на Марс. Открываете навигатор и прокладываете маршрут до Марса в колонию Илона Маска. Как вам кажется, сколько придется лететь, чтобы туда добраться? Давайте разберёмся.

Красная планета. Такая близкая, но такая далекая

Межпланетный перелёт — дело серьёзное. Здесь важную роль играет не только время, как в случае земного туризма, но и нахождение в конкретной точке пространства в заданный момент времени. Объясню на пальцах. Если мы с вами летим из одной точки Земли в другую, например, из Москвы во Владивосток, то расстояние между этими городами всегда будет неизменно, а ключевым критерием будет время вылета. Возможно, вы не обращали на это внимание, но полёт в одну сторону практически всегда дольше, чем в обратную. Почему так? Существует несколько причин: направление ветра, очереди на приземление в аэропорту и вращение Земли, но если моменты с очередью по прилёту, заставляющую пилотов несколько раз накручивать круги у аэропорта, мы опустим, то остальные два более значимых и неконтролируемых явления очень важно рассмотреть.

Если ваш основной мессенджер это Telegram, то приглашаем вас к нам в канал. Так вы не пропустите ничего важного, что связано с миром науки и высоких технологий

Пожелание попутного ветра как нельзя кстати вписывается в суть объяснения явления. Так уж повелось, что подавляющее направление ветров на нашей планете — с запада на восток, поэтому в одном случае самолёт летит по ветру, а в другом — против него, что совершенно логично влияет на время прилёта.

Схема распределения ветров на нашей планете

Так как Земля постоянно находится во вращении, то на все движущиеся объекты действует так называемая сила Кориолиса. Если по-простому, то сила Кориолиса — это сила, которая позволяет рассмотреть движение материальной точки относительно вращающейся системы отсчета (в нашем случае — Земли). Именно из-за этой неинерциальной силы при полёте вес самолёта изменяется: при движении на восток он уменьшается, а при движении на запад — увеличивается.

Если вам интересна космическая тематика – у нас есть специальный раздел на сайте

А если мы летим из Москвы в колонию Илона Маска на Марсе, неизменны ли расстояние и время между пунктами назначения? К сожалению, нет. Из-за того, что орбиты Земли и Марса сильно разнятся, самым оптимальным будет вариант полететь в положении “оппозиции” двух планет, или иным словами в момент максимального сближения.

Положение оппозиции Марса и Земли

В случае “оппозиции” расстояние между планетами станет минимальным, что равняется 55 миллионам километров, но это явление не частое, оно случается раз в два года. Кроме того, в космосе нет воздуха, там вакуум, поэтому ветров там априори быть не может, и на движение ракеты они не влияют, а что до силы Кориолиса, то здесь она создаёт проблемы, в основном, только космонавтам. Дабы побороть неудобства невесомости, корабль закручивают, но появляется знакомая уже сила Кориолиса. Из-за неё предметы летят в сторону, а нажимать на клавиши первое время крайне проблематично, потому что руку ровно так же, как и предметы, будет уносить в сторону. К счастью, человек быстро приспосабливается, и вскоре неудобства сил Кориолиса пропадают.

На чём лететь и сколько добираться до Марса

Для сравнения возьмём самую быструю на данный момент ракету ПРС-1М со скоростью 14,5 тысяч км/ч (она, конечно, не пассажирская, но давайте побудем Мюнхаузенами на ядре и возьмём для сравнения её. Всё-таки это самая быстрая ракета планеты), гиперзвуковой самолет Х-43А (11,2 тыс. км/ч), гиперкар Bugatti Chiron (490 км/ч) и самого быстрого человека на планете — Усейна Болта (37,5 км/ч).

Читайте также:  5 розовых озер, которые поражают красотой

Планеты в “оппозиции”, пуск! Смотрим результаты:

Общее количество времени в пути

Как мы видим, чтобы добраться от Земли до Марса, самой быстрой ракете на планете требуется 5 месяцев, гиперзвуковому самолёту — 7 месяцев, Бугатти Чирон доберётся за 13 лет, а если вы настолько мощный, что сможете без остановки бежать со скоростью самого быстрого человека в мире, то всего через 167 лет вы будете в пункте назначения. Если вам стало интересно, а сколько же добираться, если планеты находятся не максимально близко друг к другу, а, например, максимально далеко или же на полпути, то нужно умножить время на 8 лет и 4 года соответственно. В случае максимального удаления даже самая быстрая ракета будет лететь до Марса 3 года и 4 месяца, а Усейн Болт, к сожалению, добежит уже к следующему тысячелетию.

А вот бежать за подпиской на наш сайт в Googl News не нужно. Достаточно нажать на эту ссылку

Так как минимальное время в пути составляет 5 месяцев, то совершенно очевидно, что действовать нужно на опережение и стартовать с неким упреждением, по сути лететь в пустоту, чтобы в момент прибытия ваш корабль и планета как бы встретились в расчётной точке. В противном случае либо придётся ждать планету, либо, что существенно хуже, догонять её. Получается, что при отсутствии земных проблем, легче туризм не становится. Новые времена открывают новые, ещё мало изведанные вопросы, вновь заставляя решать сложные задачи и идти на компромиссы. В этом и есть суть открытий — находить новые барьеры, чтобы их преодолевать.

Вот такой вот он — мир межпланетного туризма. Как вам такая перспективка, а? Уже готовы бронировать тур на Марс? Давайте это обсудим в нашем Telegram-чате.

Сколько лететь от Земли до Марса

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

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

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

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

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

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)

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 “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

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.

Материалы по теме

Марс — планета бога войны

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.

Ссылка на основную публикацию