Сколько лететь до марса по времени с земли со скоростью света: Расстояние от Земли до Марса. Сколько времени лететь до Марса?

Сколько лететь до Марса? — Hi-News.ru

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).

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 километров и сколько по времени лететь от Земли до Марса?

Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,76 млн км и достигается, когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом, а максимальное расстояние от Марса до Земли составляет 401 млн км и достигается, когда Солнце находится точно между Землёй и Марсом.

Марс – еще одна планета после Земли, которая привлекает много внимания со стороны ученых, наблюдателей и просто любителей.  Многих интересует: возможно ли ее заселение»? Хороший вопрос:). Что ж, сегодня вы узнаете много интересного про эту «огненную планету» в данной статье.

Многочисленные нет, а вот побывать на Марсе один раз возможно. Красная планета содержит много радиации, поэтому человека просто не стоит туда посылать. В дальнем космосе радиация немного другая, чем на Земле. Там галактическое излучение. Оно прошивает даже космический летательный аппарат. Помимо этого, на космический экипаж оказывает влияние солнечное протонное излучение (в несколько десятков раз больше и внезапнее), которое никак почти невозможно предсказать.

При получении радиации у человека может повредиться ЦНС: нарушение координации движения, потеря памяти… Помимо, сокращается длительность жизни на несколько лет. До конца ученые даже еще не поняли, что может случиться при затянувшимся воздействии радиации.

А еще, чтобы человек беспрепятственно мог посетить планету, нужно создать такой космический корабль, скорость которого достигала бы 18 км/с. А, чтобы прилететь обратно, следует ждать противостояния (9 месяцев добираться до Земли и 17 месяцев находиться на орбите вокруг Марса). И, конечно, нужно позаботиться о виде нового топлива. Совсем радикальный.

Над поездкой туда стоит серьезно задуматься и подготовиться. Для начала хотя бы узнать расстояние.

Если ночью присмотреться к звездному небу, то можно увидеть красную звездочку – Марс. С Земли она кажется такой маленькой… Расстояние между ним и Землей неодинаково в разное время. Наиболее благоприятное время полета тогда, когда обе они максимально приблизятся к друг другу. Это бывает раз в два года примерно. В этот момент их расстояние равно – 55,76 млн км. Скорость космического корабля – 20 000 км/ч, а значит до Красной планеты можно добраться за 115 дней. Ну это по теории. В реальности, все иначе, ведь за это время она уйдет на приличное расстояние по своей орбите. Итог: делать рассчетаты надо на опережение.

Орбиты планет имеют круглую форму, поэтому удается срезать путь. Если летать на ракете, то важно учесть солнечное притяжение. Чтобы как то сэкономить топливо, космические корабли передвигаются на максимальном расстоянии от звезды. В общем, если удаленность средняя, то космическая станция может долететь можно за 162 дня, при максимуме – 289 дней, минимум – 39 дней.

Лететь к тому же, затратно. Чтобы экономить топливо, рассматриваются варианты: путешествовать от одной планеты к другой, совершать гравитационные маневры. По оценкам SpaceX, с помощью Starship можно прибыть на «огненную» планету за 6 месяцев, но путь будет намного труден.

Марс называют «близнецом Земли». Да, в чем-то они похоже, но есть и отличия. Ему нужно больше времени, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Год на нем длится в 2 раза больше, чем у нас здесь.

Познавательно, что Марс в марсианский год претерпевает изменения, похожие на земные. К примеру, это касается погоды и температуры. Марсу достаточно всего 24 часа 37 минут 22 секунды, чтобы совершить оборот вокруг своей оси.

Насчет полета на Марс… Есть хорошая новость. Илон Маск сказал, что первый человек, который высадится на Красную планету уже через 6 лет, а SpaceX отправит туда корабль через 4 года (если все будет в порядке). А пока остается только верить, надеяться и ждать. Ведь это огромная ответственность. Если миссия провалится, то полеты на Марс будут под запретом на несколько лет, пока не станет идеальной технологии…

Пока инженеры готовят к испытанию корабль Starship. Возможно, он доставит до планеты сразу 100 человек. Звучит фантастично, но это же может совершиться. Пока НАСА, SpaceX и другие агентства и космические компании рассматривают все возможные варианты совершения этой удивительной миссии.

Сколько дней лететь до марса.

Сведения о нашем ближайшем космическом окружении становятся общедоступны: рядовые пользователи могут, не выходя из дома, подсчитать расстояния до соседних планет и время пути к ним. Интересуясь вопросом об удалённости Марса от Солнца, стоит ознакомиться с основами измерения космических дистанций.

В чем измеряют расстояние до звезд и что такое световой год

Единицы расстояний в космосе особые, выведенные из международной системы измерения в отдельную графу.
А.е. – это мера расстояния в астрономии, показывающая дальность среднего расположения третьей планеты – Земли – от Солнца.

А.е. – единица измерения расстояний в астрономии, равная 149 597 870 км

Также можно назвать эту единицу радиусом орбиты нашей планеты.

В астрономических единицах можно измерять дистанции между объектами внутри одной звёздной системы, подобной Солнечной. Для масштабов Вселенной а.е. – очень малая единица. Поэтому между звёздами и галактиками расстояние выражается в световых годах.

В физике свет долгое время был эталоном самого быстрого явления в мире, но в космических, не объемлемых масштабах даже свет не перемещается мгновенно. По пути из одного уголка Вселенной к другому свет замедляется, рассеивается, меняет свой спектр, встречает материальные препятствия.

Световой год – это звёздное расстояние, которое успевает за один земной год преодолеть свет 9 460 730 472 580 800 км

Дистанция одного светового года равняется произведению скорости света на один земной год. Юлианский год нужно перед умножением перевести в секунды, так как скорость света тоже выражается в секундах.

Юлианский год (a ) — единица измерения времени в астрономии равная 365,25 юлианским дням

Опираясь на астрономические единицы можно выполнят более сложные расчеты .

Световая скорость

То, что подразумевается под лучами видимого света, представляет собой поток не атомных частиц фотонов, название которых происходит от греческого термина «фотос» – «свет».
Для землянина один световой год – непреодолимо большое расстояние. Среднестатистический человек своими силами в условиях гравитации Земли может развивать скорость порядка 20 км/ч. Фотоны перемещаются в 60 миллионов раз быстрее и пролетают 300 тысяч километров каждую секунду. Это максимальная скорость, достигаемая видимым светом в вакууме.

Скорость света в вакууме равна 299 792 458 м/с

В сопротивлении воздушной или водной среды, например, в атмосфере или океанах Земли соответственно, свет теряет в скорости не более 25% и преодолевает 225 тыс. км в секунду.

Сколько световых лет до Марса

Как преодолеть огромное расстояние и нам давно известно на практических примерах.

Сколько лететь на красную планету астронавтам-землянам – это уравнение с переменным значением, потому что наша планета и Марс постоянно находятся в движении. Каждая планета устремлена по своей орбите вокруг Солнца. Планеты могут приближаться друг к другу или находиться по разные стороны звезды на предельном удалении.

Расстояние, которое свет проходит за один год равно 9460,73 миллиардов километров. Минимальное возможное расстояние между Землей и Марсом равно 54,55 млн. км.

Имея такие данных можно заключить, что минимальное расстояние между двумя планетами – равняется 181 световым секундам, или 3-м световым минутам. Иными словами, между Марсом и Землёй 0.00000570776255707763 световых лет.

Сколько свет летит до Марса

Несмотря на физическую недосягаемость, возможен точный расчёт того, сколько в среднем времени идет от Солнца до Марса звёздный свет.
Полёт до Марса от центральной звезды Солнечной системы может быть совершён фотоном – световой частицей – без учёта препятствий и помех за 12,01 минут. Расчёты получаются из постоянной скорости света в вакууме – 300 тыс. километров в секунду – и средней дистанцией красной планеты от звезды, равной 228 млн. км.

Сколько лететь по времени до Марса со скоростью света

Время гипотетического полёта до Марса просто вычислить на основе вышеизложенных знаний. Имеется точно подсчитанная траектория полёта, возможности и минимальное расстояние от Земли до Марса. Оно составляет свыше 54 млн. км, это 3 минуты для светового потока. Только если перемещаться со скоростью света, лететь до Марса придётся не сколько-то несчётных месяцев, а почти мгновения. Три минуты между Марсом и Землей со световой скоростью трудно сравнить с любым земным транспортом.

Красная планета будет в досягаемости, если человечество достигнет прогресса, позволяющего летать на световой скорости. С текущими темпами развития науки открытие новых футуристических видов транспорта – лишь вопрос времени.

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.

Классические показатели полета на Марс:

• Лететь до Марса минимум сто пятнадцать дней (используя текущие технологии). Долететь до Марса со скоростью света можно минимум за 3 минуты (182 секунды)
• Придется преодолеть пятьдесят пять миллионов километров.
• Со скоростью полета все еще сложнее, ведь пока что самый продвинутый космический корабль не умеет летать быстрее двадцати тысяч километров в час.

Однако все по порядку! Выясним, так ли правдоподобны базовые параметры, указанные нами выше. Узнаем сколько лететь до Марса по времени, расстоянию, и с какой скоростью можно долететь до Марса. И что делается, дабы ускорить полет, сделать его экономичнее и безопаснее.

Почему же так долго?

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. Поэтому нельзя вот так взять и запустить корабль прямиком по адресу постоянной прописки.

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.

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. Вот только тогда придется построить летательный аппарат невероятных размеров с невероятно огромным резервуаром для топлива.

Идеи по ускорению полетов на Марс

Честно сказать, перед инженерами стоит не задача ускорения, а задача экономии топлива. Только не стоит думать, что речь идет о здоровье окружающей среды. Все дело в реальной экономии средств.

В NASA сегодня применяют метод Гомановской траектории, заключающийся в разработке способа, приводящего к существенной экономии топлива. Метод был разработан господином Гоманом еще в 1925. Он заключается в доставке кораблей не непосредственно к красной планете, а на орбиту Солнца. В определенное время эта орбита пересечется с марсианской, в результате чего корабль тут же окажется привязанным уже к Марсу.

Казалось бы, так все просто. Но на самом деле, за такими манипуляциями скрывается очень серьезная работа по точным расчетам.

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.

Перспективные виды топлива

Применение ядерных ракет

Ядерные ракеты, конечно, неплохая перспектива. Их работа может осуществляться за счет разогрева сжиженного типа топлива, к примеру, водорода. После теплового процесса нужно будет на огромной скорости произвести выброс этого топлива из сопла. И это создаст необходимую тягу. В теории, такой вид топлива сможет сократить время полета до семи земных месяцев.

Применение магнетизма

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. Его в дальнейшем собираются смонтировать на МКС для поддержания станции на орбите. И если с испытанием прибора все пройдет гладко, он поможет сократить дорогу на Марс уже до пяти месяцев.

Антиматерия

Применение свойств антиматерии, наверное, наиболее экстремальная теория. Для получения антиматерии необходимо задействовать ускоритель частиц. Поскольку, когда частицы антиматерии и материи сталкиваются, случается невообразимо сильный выброс колоссальной энергии (по Эйнштейну), скорость корабля увеличится настолько, что достичь красной планеты удастся всего за сорок пять дней. А на это понадобиться около десяти миллиграммов антиматерии. Вот только производство столь малого количества обойдется в двести пятьдесят миллионов долларов.

Сегодня ученые работают не только над этими, но и над другими очень интересными и перспективными проектами, которые помогут отвоевать у времени несколько месяцев.

Планы российских ученых

Российский ведущий ученый Академик Григорьев утверждает, что добраться до Марса можно и за тридцать восемь дней. Для этого придется использовать ионные двигатели. Однако полагают, что такой проект будет стоить огромных денег. Но ученый же смело заявил, что эти деньги куда ничтожней военного бюджета многих стран.

А на Марсе мы уже были

Первым на Марсе побывал насовский Mariner 4. Его запустили в 1964, а прибыл он на красную планету уже в 1965. За время полета аппарат сделал двадцать одну фотографию. Чтобы добраться до Марса Маринеру 4 понадобилось двести двадцать восемь дней.

Другой корабль – Mariner 6 – отправился к планете в 1969 в феврале, а оказался у Марса уже в июле. Ему понадобится сто пятьдесят шесть дней.

Еще быстрей оказался Mariner 7, долетевший до планеты за сто тридцать один день.

Был еще и Mariner 9, который успешно вышел на марсианскую орбиту в 1971. В полете до точки прибытия корабль находился сто шестьдесят семь дней.

Вот так и идет изучение Марса. Каждый аппарат, отправленный в планете, в дороге проводит в среднем от ста пятидесяти до трехсот дней. Последний — Curiosity Lander (2012) достиг красной планеты за двести пятьдесят три дня.

Полет в один конец! Самое интересное впереди!

Компания Mars One намерена направить на Красную планету группу астронавтов не просто в полет по орбите, а для того, чтобы те построили на марсианской земле первую колонию-поселение. Вот только для первопроходцев это путешествие будет в один конец. Они никогда больше не увидят родных, близких, друзей, не поговорят с ними по телефону и даже не смогут использовать Интернет.

Несмотря на устрашающее будущее все же нашлось более двухсот тысяч смельчаков, которые подали заявки на участие в миссии. Проектом было отобрано порядка тысячи пятидесяти восьми претендентов. Из них первые четыре победителя подготовительного этапа отправятся на планету в 2025. Затем, каждые два земных года к ним будут присоединяться и другие марсонавты.

Но все это – лишь общие слова. А что же на самом деле ждет тех, кто отправится в неизведанность? И как изменится мнение каждого из нас, кто хотел до сего момента оказаться на их месте, когда мы узнаем о предстоящих испытаниях?

Долгий и совсем не веселый перелет

Компания Mars One рассказала о том, что лететь до красной планеты, скорей всего, придется не менее семи месяцев, а то и все восемь. Многое будет зависеть от текущего расположения Земли относительно Марса. И все это долгое путешествие астронавтам придется мириться с крайне маленьким, тесным пространством на корабле и отсутствием всех привычных современному человеку удобств.

Ужасно, но даже обычное купание станет непозволительной роскошью. И вот так, ни разу не помывшись, питаясь исключительно консервами, под постоянный гул вентиляторов, компьютерных систем и шум работы систем жизнеобеспечения эти истинные герои должны будут стараться не сойти с ума и долететь в полном здравии до Марса.

И это еще не все беды. Существует такая страшная вещь, как солнечная буря. И вот если по дороге она случится, астронавтам придется заточить себя в еще более узком пространстве, которое защитит их от вредного Солнца.

Реальное испытание для нервов

Наше упоминание о вероятной психической нестабильности, грозящей каждому космонавту в полете – вполне себе реальная угроза. На российской платформе был реализован проект Марс-500. В нем приняли участие шесть космонавтов, из которых четверо за пятьсот двадцать дней пребывания в замкнутом пространстве показали развитие депрессивного состояния. Начались проблемы со сном. У одно человека даже на почве хронического недосыпания пострадали внимание и способность к концентрации.

На самом деле пока еще никто из астронавтов не проводил столько времени в космическом пространстве. Да еще и без связи и прочих условий, максимально приближенных к привычной комфортной жизни пусть и в невесомости. Не разрешается больше полугода находиться на МКС уже потому, что происходит потеря костной и мышечной тканей.

Напомним, марсонавтам придется провести в полете более двухсот дней – больше, чем полгода.

Марсианское течение времени

Сутки на Марсе длятся всего на сорок минут дольше земных. В масштабах одного месяца, может, и не страшная разница. Но на самом деле для жителей будущей колонии она окажется ощутимой. Более того, в марсианском году шестьсот восемьдесят семь дней. Получается, что новоявленные марсиане с течением времени окажутся в два раза моложе своих же сверстников на Земле.

Чувство безысходности

Астронавты, у которых за плечами путешествие на Луну, рассказывали, что по мере отдаления от родной планеты ощущали, как внутри груди, в голове растет чувство замешательства и некоторого расстройства. Что же будет с теми, кто отправится на Марс, к которому лететь куда дольше, чем к Луне?!

Марсианская гравитация

Гравитация, ждущая астронавтов на Красной планете – то, что сделает возвращение на Землю, домой невозможным. Дело в том, что марсианская гравитационная сила – лишь треть от нашей планетной. Иными словами, если вес человека на Земле составляет сто килограммов, то в условиях новой колонии он опустится до тридцати восьми. В результате мышцы атрофируются, кости ослабеют, и через некоторое время человек уже больше не сможет вернуться к обычной жизни на родной планете.

Похожая ситуация на МКС. Но астронавтов спасает непродолжительность пребывания в космосе.

Репродукция на Марсе

Организаторы миссии на Марс для создания там колонии советуют будущим поселенцам не пытаться зачать детей. Причин несколько. В первую очередь, изначально на планете не будет никаких условий для нормальной семейной жизни. Затем, ничего не известно о том, как может пройти зачатие и развитие плода после стольких месяцев в полете, да еще в новых марсианских условиях.

Спорт – наше все!

Чтобы оставаться способным хоть на какие-то действия, не давать атрофироваться мышцам окончательно, а костям адаптироваться к упрощенным марсианским условиям, придется стабильно поддерживать форму. Надо понимать еще одно. В космосе сердце и прочие органы начинают работать несколько иначе. В любом случае, придется проводить по нескольку часов за занятиями спортом. Даже на Космической станции космонавтам приходится до двух часов в день тренироваться.

Марсианская реальность

Самое ужасное еще впереди. Тренировки, вопросы продолжения рода и прочее описанное выше – не самая пугающая перспектива. Болезни! Никто не сможет получить медицинскую помощь на Марсе. Может, в будущем, в условиях уже развитой колонии можно будет обеспечивать поселенцев достойным уходом. Но не в начале миссии. Придется избегать даже самых незначительных травм и недугов.

Марсианская зараза

Многие решат, что в космосе и заразиться-то нечем. Ну, а космические корабли проходят большой путь дезинфекции. Это делается для того, чтобы исключить возможность попадания земных бактерий в условия, к примеру, марсианского климата. Но этот факт не должен очень радовать будущих поселенцев Марса. Если они подхватят какую-то заразу на этой планете – не факт, что даже при возникновении возможности вернуться домой, Земля примет такого человека обратно. Ведь никто не будет знать, как лечить внеземную болезнь. И распространению космической эпидемии надо помешать в самом начале.

Больше не будет любимых блюд

В проекте – научиться выращивать в условиях марсианского климата овощи. Очень важная инициатива, поскольку взятая с Земли еда быстро закончится. Но вырастить можно будет только шпинат, бобы, латук. А вот от животной пищи придется отказаться надолго. Ну, а про жареную картошку, сыры и прочее стоит и вовсе забыть.

Марсианская атмосфера

Марсианская атмосфера находится в крайне разряженном состоянии – порядка процента от земной. Девяносто шесть процентов воздуха Марса составляет углекислый газ с незначительными вкраплениями кислорода. Так что выйти подышать свежим воздухом у марсонавтов не получится.

Но испытания на этом не заканчиваются. На планете случаются страшные песчаные бури. Они могут длиться от нескольких часов до нескольких дней и накрывать практически всю планету. Песок, поднимающийся в это время, может оказаться очень токсичным для человеческого организма. Так что, если захочется прогуляться, то сделать это можно в спокойную погоду и только в скафандрах.

Тишина и никакого Интернета

Если решиться отправить какую-то информацию с Марса, то задержка составит от трех до двадцати двух минут. Посему телефонные коммуникации не эффективны. Текстовое сообщение будет отправляться с задержкой в шесть минут.

Не будет и нормального Интернета, разве что несколько сайтов, загруженных на Земле. И как сообщает инсайдер, Mars One говорит, что у поселенцев будет выход к любимым ресурсам, но полного доступа к Сети не предвидится.

Радиация

Благодаря марсоходу Curiosity удалось узнать, какому же уровню радиации подвергнется организм астронавтов на Красной планете. Новый дом и здесь не проявляет радушия. Марсоход передал данные, которые показали шестьсот шестьдесят два (±108) миллизиверт – две трети от предельного значения в тысячу миллизиверт. Вот только на Марсе нет никакого магнитного поля, которое хоть как-то противостояло такому страшному воздействию. Так что при каждой прогулке по поверхности планеты человек будет подвергать себя ужасной опасности.

Вы еще не поняли?

Попав на Марс, вы там же и умрете!

Умрете либо от болезней, которые невозможно будет излечить. Либо от неосторожных прогулок под воздействием радиации. В конце концов, даже если ничего особенного с вами не приключится, вы все равно умрете вдали от тех, кого любили всю жизнь, кем дорожили.

Плюсануть

> > > Сколько лететь до Марса

Узнайте, сколько лететь до Марса по времени : описание вращения по орбите, расстояние от Земли, история запусков аппаратов, исследования, новые методы с фото.

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.

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

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.

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 запуски

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.

Магнето-плазматические ракеты

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.

Антиматерия

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.

Будущие миссии

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.

Проект Mars One намерен отправить первых людей на Марс с целью основать там первую колонию.

Однако этот полет будет в один конец, и никто не вернётся.

Более 200 000 людей подали заявки на полет на Марс, и были выбраны первые 1058 человек , которые пройдут в следующий этап. Группа из первых 4-х отобранных человек приземлится на Красной планете уже в 2025 году , но каждые два года к ним будет присоединяться следующая группа марсонавтов.

Вот несколько фактов, которые нужно знать всем желающим навсегда покинуть планету Земля и отправиться на Марс.

Сколько лететь до Марса?

1. Это будет очень долгий и невеселый полет

Компания Mars One заявила, что полет займет от 7-ми до 8-ми месяцев (минимум 210 дней), в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса.

Космонавты проведут все это время в очень тесном пространстве (около 20 кв. метров на каждого), лишенные многих удобств. Они не смогут помыться, будут питаться консервами и слышать постоянный шум от вентиляторов, компьютеров и систем поддержания жизни. В случае солнечной бури им придется укрыться в еще более узком пространстве для защиты.

2. Это станет испытанием для психики

© Elen11 / Getty Images

Когда Россией был проведен проект Марс-500, где шесть добровольцев находились в замкнутом пространстве в течение 520 дней, выяснилось, что у четырёх из них во время миссии появились проблемы со сном или развилась депрессия.

У одного члена экипажа появилось хроническое недосыпание, из-за чего пострадала его концентрация и внимание.

Полет на Марс

3. Люди никогда не были в космосе так долго

© Sergydv / Getty Images

В настоящий момент космонавты проводят не больше полугода на Международной космической станции. Это связано с тем, как микрогравитация влияет на организм человека, включая потерю костной и мышечной ткани. Стоит помнить, что полет на Марс займет не меньше 200 дней, что больше полугода.

Время на Марсе и год на Марсе

4. Будет сложно привыкнуть к марсианскому времени

© Sergydv / Getty Images

День на Марсе длится на 40 минут длиннее, чем на Земле. Хотя это может показаться не такой большой разницей, для нас, тех, кто привык жить по 24-часовому циклу, это станет довольно ощутимо.

В то же время год на Марсе длится 687 дней, а это значит, что те, кто будет жить на Красной планете, будут почти в два раза моложе землян.

Полет на Марс в один конец

5. Вы никогда больше не увидите Землю

© Volodymyr Goinyk / Getty Images

Когда космонавты программы «Аполлон» отправились на Луну, они говорили о том, что чувствовали замешательство и расстройство по мере того, как все больше удалялись от Земли. Однако по сравнению с Марсом, Луна находится не так далеко.

Гравитация на Марсе

6. Как только вы привыкните к гравитации на Марсе, вы не сможете вернуться на Землю

© Sergydv / Getty Images

Гравитация на Марсе составляет одну треть от земной. Так если бы ваш вес составлял 100 кг, то на Марсе вы бы весили 38 кг. Кости и мышцы человека атрофируются, и через какое-то время человеку уже будет сложно привыкнуть к земным условиям.

С такой же ситуацией сталкиваются космонавты, возвращающиеся на Землю.

Люди на Марсе

7. Первые поселенцы на Марсе не смогут иметь детей

© 1971yes / Getty Images

Организаторы миссии Mars One советуют первым поселенцам не предпринимать попыток зачать детей. Во-первых, первое время колонии на Марсе не будут приспособлены для детей. Во-вторых, пока мало что известно о способности людей к зачатию в условиях сниженной гравитации и о том, сможет ли плод нормально развиваться в таких условиях.

8. Вам нужно будет постоянно поддерживать себя в форме

© Kzenon

Если вы не любите физические упражнения, то полет на Марс — не для вас. Кости, мышцы, сердце и легкие работают по-другому в космосе. Космонавты на МКС тренируются по два часа в день, чтобы поддерживать нормальное состояние.

Условия жизни на Марсе

9. В случае болезни, вы будете находиться на расстоянии 362 миллионов км от Земли

© raspirator / Getty Images

Хотя у космонавтов будут необходимые средства для оказания помощи при распространённых травмах и болезнях, определённые заболевания будет достаточно трудно или практически невозможно лечить.

10. Вы всегда можете заразиться чем-то неизвестным на Марсе

© frentusha / Getty Images

Перед каждой миссией на Марс ученые предпринимают все усилия для дезинфекции марсоходов, чтобы бактерии с Земли не попали на Марс.

Однако в случае заражения космонавтов на Марсе, земляне вряд ли примут (если б это было возможно) их обратно, так как это может привести к распространению неизведанной внеземной эпидемии.

11. Вы больше не попробуете свои любимые блюда

© digiartfoto / Getty Images

Организаторы планируют, что колонизаторы будут выращивать на Марсе овощи. Так как количество еды, привезенной с Земли, будет ограничено, они в основном будут питаться тем, что вырастят, как например, шпинатом, салатом латук и соевыми бобами.

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.

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 – 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.

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.

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.

Илон Маск запланировал отправить миллион человек на Марс к 2050 году Статьи редакции

{«id»:101900,»url»:»https:\/\/vc.ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu»,»title»:»\u0418\u043b\u043e\u043d \u041c\u0430\u0441\u043a \u0437\u0430\u043f\u043b\u0430\u043d\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043b \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043c\u0438\u043b\u043b\u0438\u043e\u043d \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a \u043d\u0430 \u041c\u0430\u0440\u0441 \u043a 2050 \u0433\u043e\u0434\u0443″,»services»:{«facebook»:{«url»:»https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu»,»short_name»:»FB»,»title»:»Facebook»,»width»:600,»height»:450},»vkontakte»:{«url»:»https:\/\/vk. com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu&title=\u0418\u043b\u043e\u043d \u041c\u0430\u0441\u043a \u0437\u0430\u043f\u043b\u0430\u043d\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043b \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043c\u0438\u043b\u043b\u0438\u043e\u043d \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a \u043d\u0430 \u041c\u0430\u0440\u0441 \u043a 2050 \u0433\u043e\u0434\u0443″,»short_name»:»VK»,»title»:»\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435″,»width»:600,»height»:450},»twitter»:{«url»:»https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu&text=\u0418\u043b\u043e\u043d \u041c\u0430\u0441\u043a \u0437\u0430\u043f\u043b\u0430\u043d\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043b \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043c\u0438\u043b\u043b\u0438\u043e\u043d \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a \u043d\u0430 \u041c\u0430\u0440\u0441 \u043a 2050 \u0433\u043e\u0434\u0443″,»short_name»:»TW»,»title»:»Twitter»,»width»:600,»height»:450},»telegram»:{«url»:»tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc. ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu&text=\u0418\u043b\u043e\u043d \u041c\u0430\u0441\u043a \u0437\u0430\u043f\u043b\u0430\u043d\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043b \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043c\u0438\u043b\u043b\u0438\u043e\u043d \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a \u043d\u0430 \u041c\u0430\u0440\u0441 \u043a 2050 \u0433\u043e\u0434\u0443″,»short_name»:»TG»,»title»:»Telegram»,»width»:600,»height»:450},»odnoklassniki»:{«url»:»http:\/\/connect.ok.ru\/dk?st.cmd=WidgetSharePreview&service=odnoklassniki&st.shareUrl=https:\/\/vc.ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu»,»short_name»:»OK»,»title»:»\u041e\u0434\u043d\u043e\u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u043d\u0438\u043a\u0438″,»width»:600,»height»:450},»email»:{«url»:»mailto:?subject=\u0418\u043b\u043e\u043d \u041c\u0430\u0441\u043a \u0437\u0430\u043f\u043b\u0430\u043d\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043b \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043c\u0438\u043b\u043b\u0438\u043e\u043d \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a \u043d\u0430 \u041c\u0430\u0440\u0441 \u043a 2050 \u0433\u043e\u0434\u0443&body=https:\/\/vc. ru\/future\/101900-ilon-mask-zaplaniroval-otpravit-million-chelovek-na-mars-k-2050-godu»,»short_name»:»Email»,»title»:»\u041e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0443″,»width»:600,»height»:450}},»isFavorited»:false}

19 961 просмотров

Сколько лететь до Марса? «Летим на Марс!»

Марс – наш непосредственный космический сосед. Тот факт, что Марс расположен от земли недалеко и иногда виден невооруженным глазом, объясняет повышенное внимание к нему на протяжении столетий.

Средневековые астрологи наделяли «красную планету» способностью вызывать войны и катаклизмы, а фантасты от Рэя Брэдбери до Алексея Толстого описывали воображаемые марсианские цивилизации. Впрочем, технический прогресс постепенно приближает человечество к тому, когда мы сможем непосредственно посетить марсианскую поверхность и все потрогать руками.

Сколько нужно лететь до Марса?

По времени при наименьшем расположении планет друг от друга (56 млн.

Если выбрать период наименьшего расположения планет: от Земли до Марса, то время полета составит 36 земных дней или 864 часа.

При наибольшем отдалении двух планет (401 млн. километров)

Время полета составит 290 земных дней или 6960 часов.

Сколько по времени летали на Марс различные космические аппараты?

«Mariner 4” — 1964 год — 228 дней.

 “Mariner 6” — 1969 год — 155 дней.

«Mariner 7» — 1969 год — 128 дней.

«Mariner 9» — 1971 год — 168 дней.

“Викинг 2” — 1975 гол — 333 дня.

“Викинг 1” — 1976 год — 304 дня.

“Марс Глобал Сервейор” — 1996 год — 308 дней.

“Марс Pathfinder” — 1997 год — 212 дней.

“Марс-экспресс” — 2003 год — 201 день.

“Марсианский разведчик” — 2006 год — 210 дней.

«Maven» — 2014 год — 307 дней.

Какое расстояние от Земли до Марса?

Дистанция от «красной планеты» до Земли изменчива

Дело в том, что эти космические тела вращаются вокруг Солнца не синхронно и по разным орбитам.

Марс делает полный оборот за 687 земных дней, а кроме того ее маршрут представляет собой эллипс. Земля же движется по кругу, завершая его за 365 дней. Орбитальная скорость у планет тоже разная.

Из-за таких несовпадений Марс и Земля то сближаются, то удаляются друг от друга. Планеты сходятся каждые 16, 17 световых лет. Минимальная дистанция между ними около 56 млн. километров, максимальная – почти 401 млн. километров.

С какой скоростью летают ракеты 21-го века?

Космическая ракета Saturn-V

Чтобы спланировать путешествие к «красной планете» полезно знать то, с какой скоростью предстоит перемещаться. Самым быстрым аппаратом в истории человечества считается космическая ракета Saturn-V (смотрите на фото).

Ее скорость в космическом пространстве достигала 64 500 км/ч. Попутно это еще и самый крупный и грузоподъемный представитель своего класса транспортных средств. Именно Saturn-V переносила знаменитый корабль «Апполон-16».

Космическим пространством условно считается зона, начинающаяся на высоте 100 километров. Значит временем на взлет и посадку при подсчетах можно пренебречь.

Сколько земных лет, дней, часов лететь человеку до Марса?

Предположим, что мы отправимся на Марс, подгадав вылет так, чтобы нам потребовалось преодолевать минимальное расстояние. В этом случае аппарат, аналогичный по скорости Saturn-V, долетит до места назначения примерно за 870 часов или 36 земных дней.

Если нам на Марсе не понравится и мы захотим домой, то лучше возвращаться поскорее. С каждым месяцем срок обратного путешествия будет удлиняться. В 2027 году на обратную дорогу понадобится уже 258 дней. Хотя существует вариант дождаться 2035 года и снова полететь по короткому маршруту за 36 дней.

Время полета до Марса и обратно на космическом корабле

Вы знакомы с теорией относительности Альберта Эйнштейна?

Если да, то вы знаете, что скорость течения времени для космонавтов, летящих к «красной планете», и для землян – разная. Так что, когда мы говорим о сроках путешествия, следует учитывать, что существует два разных отсчета.

Впрочем, на практике разница почти незаметна. Часы космонавтов, вернувшихся после 72 дней пути, будут отставать на 0,003 секунды.

Сколько лететь по времени до Марса со скоростью света?

Скорость света – верхний скоростной предел во вселенной. Она равняется почти 300 000 километров в 1 секунду. Это утверждение тоже обосновал вышеупомянутый Альберт Эйнштейн.

Данный рубеж может интересовать нас по двум причинам:

• быстрее разогнаться (а значит — оперативнее добраться до Марса) никак не выйдет;
• свет в перспективе может сам по себе являться переносчиком информации.

Если мы достигнем скоростного совершенства, то долететь до Марса или передать сообщение получится за 3 минуты и 7 секунд. В таком случае уже не важно, когда вылетать. При самом медленном варианте путешествие не превысит 22 минут. Используя ядерный двигатель можно будет еще посетить другие близлежащие планеты, т.к. энергии на это хватит с лихвой.

Википедия о полете на Марс

Википедия сообщает, что первые серьезные планы организации полетов на красную планету начали строиться перед программой «Аполлон». В СССР эти вопросы поднимались в 70-х, но приоритет был отдан попыткам освоения Луны. В те годы марсианская экспедиция не произошла.

Программа «Аврора» и «Созвездие»

В настоящий момент ЕС реализует программу «Аврора», в рамках которой запланировано достигнуть данной цели к 2033 году. НАСА, сотрудничая с ЕС, развивает программу «Созвездие», предполагающую, что человек посетит Марс к 2037 году. Интересно то, что промежуточный этап «Созвездия» — построение постоянно действующей базы на Луне.

Полет к Фобосу

Россия до 2015 года рассчитывала реализовать непилотируемый полет к марсианскому спутнику – Фобосу. Однако первый вылет космического аппарата в 2011 году прошел неудачно из-за внештатной ситуации. Дальнейшие запуски запланированы на 2020-2021 годы.

Полет аналога Saturn-V на Марс

Интерес представляет план полета, подготовленный Робертом Зубиным. Он включает в себя использование космического аппарата, аналогичного по своим возможностям ракете Saturn-V. Основной источник энергии – компактный ядерный реактор. С Земли корабль транспортирует с собой 6 тонн водорода. Также будет задействован диоксид углерода, находящийся в атмосфере Марса. Благодаря энергии реактора из этих компонентов будет изготавливаться метан и вода. Воду предполагается разлагать электричеством, а полученный водород расходовать на выработку метана и воды. В итоге удастся изготовить более 100 тонн топлива, чего хватит на сам полет, возвращение и работу техники на поверхности «красной планеты». Предполагается, что вне Земли космонавты проведут более 1,5 лет.

Что уже запускали на Марс и что там побывало?

Маринер-4

К Марсу и его спутникам запускалось большое количество космических аппаратов. Первое успешное исследование с полетной траектории было произведено американским аппаратом Маринер-4 в 1964 году. Это дало возможность сделать фотографии поверхности планеты с близкого расстояния. К 1971 году аппараты серии Маринер зафиксировали состав атмосферы и температуру марсианской поверхности, а также картографировали Марс.

СССР неоднократно пытался совершить мягкую посадку космического аппарата на марсианскую поверхность. Частично это удалось в 1974 году. Аппарат проработал около 2-х недель.

Космические станции Викинг-I и II

В 1976 году появились первые работающие марсианские станции Viking-I и Viking -II. Они много дали для понимания реальных условия на планете и начали целенаправленный поиск жизни на «красной планете».

Космический аппарат «Одиссей» и станция «Феникс»

В 2001 орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил на Марсе лед. Окончательно наличие воды на «марсианской планете» подтвердила в 2008 году американская станция «Феникс». В 2007 году запущена автоматическая станция, работающая в полярном районе Марса.

Сейчас на орбите Марса работают 6 искусственных спутников. На поверхности планеты научные задачи решают два марсохода.

Какие условия на Марсе?

В настоящий момент климат Марса изучен достаточно подробно. Условия на планете суровые, но все же она наиболее приближена к Земле.

1. Марсианские сутки по длительности приближены к земным.
2. Атмосфера на 96% состоит из углекислого газа. Кислород присутствует в минимальных объемах (0,14%). Также выявлено наличие аргона и азота. Среднее атмосферное давление более чем в 150 раз ниже привычного нам. Из-за конденсации газов на полюсах зимой и испарения летом.
3. Наличие на планете воды обуславливает периодическое появление облаков. Также фиксировалось выпадение снега. Сейчас в жидком виде воды на планете нет. Исследования позволяют предположить, что она была там ранее.
4. Температура колеблется от -127°C до +20°C. Среднегодовой показатель -40°C. На поверхности частые ветра, и из-за слабой силы тяжести они формируют масштабные пылевые бури и смерчи.
5. Интересны полярные «шапки». Они заметно увеличиваются в зимний период и уменьшаются в летний. Это можно наблюдать даже с земли, используя любительский телескоп.

Есть ли жизнь на Марсе?

Вопрос наличия жизни на Марсе бурно обсуждался с конца 19 века. Некоторые детали рельефа планеты воспринимались первоначально как «рукотворные», что порождало массу смелых гипотез. В настоящий момент поиск жизни ведется путем исследования ее химических следов в почвах и породах, а также биосигнатур в атмосфере.

Интересный эксперимент

Интересен эксперимент исследователей Германского Аэрокосмического Центра, состоящий в моделировании марсианских условий и проверке возможности выживания земных организмов в них. Ряд лишайников и водорослей выжили на искусственной «Красной планете». Они также не прекратили процесс фотосинтеза.

В 2012 году российские биологи повторили этот эксперимент с рядом бактерий. Во многих случаях результат был положителен, а один штамм чувствовал себя даже лучше, чем в условиях Земли. Все это дает надежду обнаружить жизнь на Марсе. Хотя она едва ли будет иметь развитые формы.

Может быть Вы еще не в курсе?

Запланирован — Первый полет людей на Марс в XXI веке

*

Что мешает людям летать в космосе со скоростью света

• Адам Хадхази
• BBC Future

31 августа 2015

Автор фото, Thinkstock

Нынешний рекорд скорости в космосе держится уже 46 лет. Корреспондент BBC Future задался вопросом, когда же он будет побит.

Мы, люди, одержимы скоростью. Так, только за последние несколько месяцев стало известно о том, что студенты в Германии поставили рекорд скорости для электромобиля, а ВВС США планируют так усовершенствовать гиперзвуковые самолеты, чтобы те развивали скорость в пять раз превышающую скорость звука, т. е. свыше 6100 км/ч.

У таких самолетов не будет экипажа, но не потому, что люди не могут передвигаться с такой высокой скоростью. На самом деле люди уже перемещались со скоростью, которая в несколько раз выше скорости звука.

Однако существует ли предел, преодолев который наши стремительно несущиеся тела уже не смогут выдерживать перегрузки?

Нынешний рекорд скорости поровну принадлежит трем астронавтам, которые участвовали в космической миссии «Аполлон 10», — Тому Стаффорду, Джону Янгу и Юджину Сернану.

В 1969 году, когда астронавты облетели вокруг Луны и возвращались обратно, капсула в которой они находились, развила скорость, которая на Земле равнялась бы 39,897 км/час.

«Я думаю, что сто лет назад мы вряд ли могли себе представить, что человек сможет перемещаться в космосе со скоростью почти в 40 тысяч километров в час», — говорит Джим Брей из аэрокосмического концерна Lockheed Martin.

Брей — директор проекта обитаемого модуля для перспективного корабля «Орион» (Orion), который разрабатывается Космическим агентством США НАСА.

По замыслу разработчиков, космический корабль «Орион» – многоцелевой и частично многоразовый — должен выводить астронавтов на низкую орбиту Земли. Очень может быть, что с его помощью удастся побить рекорд скорости, установленный для человека 46 лет назад.

Новая сверхтяжелая ракета, входящая в Систему космических пусков (Space Launch System), должна, согласно плану, совершить свой первый пилотируемый полет в 2021 году. Это будет облет астероида, находящегося на окололунной орбите.

Затем должны последовать многомесячные экспедиции к Марсу. Сейчас, по мысли конструкторов, обычная максимальная скорость «Ориона» должна составлять примерно 32 тысяч км/час. Однако скорость, которую развил «Аполлон 10», можно будет превзойти даже при сохранении базовой конфигурации корабля «Орион».

«Orion предназначен для полетов к различным целям в течение всего своего срока эксплуатации, — говорит Брей. – Его скорость может оказаться значительно выше той, что мы сейчас планируем».

Но даже «Орион» не будет представлять пик скоростного потенциала человека. «По сути дела, не существует другого предела скорости, с какой мы можем перемещаться, кроме скорости света», — говорит Брей.

Скорость света один миллиард км/час. Есть ли надежда, что нам удастся преодолеть разрыв между 40 тысячами км/час и этими величинами?

Удивительным образом скорость как векторная величина, обозначающая быстроту перемещения и направление движения, не является для людей проблемой в физическом смысле, пока она относительно постоянна и направлена в одну сторону.

Следовательно, люди – теоретически – могут перемещаться в пространстве лишь чуть медленнее «скоростного предела вселенной», т.е. скорости света.

Автор фото, NASA

Как будет ощущать себя человек в корабле, летящем с околосветовой скоростью?

Но даже если допустить, что мы преодолеем значительные технологические препятствия, связанные с созданием скоростных космических кораблей, наши хрупкие, состоящие в основном из воды тела столкнутся с новыми опасностями, сопряженными с эффектами высокой скорости.

Могут возникнуть и пока только воображаемые опасности, если люди смогут передвигаться быстрее скорости света благодаря использованию лазеек в современной физике или с помощью открытий, разрывающих шаблон.

Как выдержать перегрузки

Впрочем, если мы намерены передвигаться со скоростью свыше 40 тысяч км/час, нам придется достигать ее, а затем замедляться, не спеша и сохраняя терпение.

Быстрое ускорение и столь же быстрое замедление таят в себе смертельную опасность для организма человека. Об этом свидетельствует тяжесть телесных травм, возникающих в результате автомобильных катастроф, при которых скорость падает с нескольких десятков километров в час до нуля.

В чем причина этого? В том свойстве Вселенной, которое носит название инерции или способности физического тела, обладающего массой, противостоять изменению его состояния покоя или движения при отсутствии или компенсации внешних воздействий.

Эта идея сформулирована в первом законе Ньютона, который гласит: «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние».

«Состояние покоя и движение с постоянной скоростью — это нормально для человеческого организма, — объясняет Брей. — Нам скорее следует беспокоиться о состоянии человека в момент ускорения».

Около века назад создание прочных самолетов, которые могли маневрировать на скорости, привело к тому, что пилоты стали говорить о странных симптомах, вызываемых изменениями скорости и направления полета. Эти симптомы включали в себя временную потерю зрения и ощущение либо тяжести, либо невесомости.

Причина заключается в перегрузках, измеряемых в единицах G, которые представляют собой отношение линейного ускорения к ускорению свободного падения на поверхности Земли под воздействием притяжения или гравитации. Эти единицы отражают воздействие ускорения свободного падения на массу, например, человеческого тела.

Перегрузка в 1 G равна весу тела, которое находится в поле тяжести Земли и притягивается к центру планеты со скоростью 9,8 м/сек (на уровне моря).

Перегрузки, которые человек испытывает вертикально с головы до пят или наоборот, являются поистине плохой новостью для пилотов и пассажиров.

При отрицательных перегрузках, т.е. замедлении, кровь приливает от пальцев на ногах к голове, возникает чувство перенасыщения, как при стойке на руках.

Автор фото, SPL

Для того чтобы понять, сколько G смогут выдержать астронавты, их тренируют в центрифуге

«Красная пелена» (чувство, которое испытывает человек, когда кровь приливает к голове) наступает, когда распухшие от крови, полупрозрачные нижние веки поднимаются и закрывают зрачки глаз.

И, наоборот, при ускорении или положительных перегрузках кровь отливает от головы к ногам, глаза и мозг начинают испытывать недостаток кислорода, поскольку кровь скапливается в нижних конечностях.

Сначала зрение туманится, т.е. происходит потеря цветного зрения и накатывает, что называется, «серая пелена», потом наступает полная потеря зрения или «черная пелена», но человек остается в сознании.

Чрезмерные перегрузки ведут к полной потере сознания. Это состояние называют обмороком, вызванным перегрузкой. Многие пилоты погибли из-за того, что на их глаза опускалась «черная пелена» — и они разбивались.

Среднестатистический человек может вынести перегрузку примерно в пять G, прежде чем потеряет сознание.

Пилоты, одетые в специальные противоперегрузочные комбинезоны и обученные особым образом напрягать и расслаблять мышцы торса для того, чтобы кровь не отливала от головы, способны управлять самолетом при перегрузках примерно в девять G.

«На протяжении коротких периодов времени человеческое тело может переносить гораздо более сильные перегрузки, чем девять G, — говорит Джефф Свентек, исполнительный директор Ассоциации аэрокосмической медицины, расположенной в городе Александрия, штат Вирджиния. — Но выдерживать высокие перегрузки на протяжении длительного периода времени способны очень немногие».

Мы, люди, в состоянии переносить огромные перегрузки без тяжких травм, правда, только в течение нескольких мгновений.

Рекорд кратковременной выносливости поставил капитан ВВС США Эли Бидинг-младший на авиабазе Холломэн в штате Нью-Мексико. В 1958 году он при торможении на специальных санях с ракетным двигателем после разгона до 55 км/ч за 0.1 секунду испытал перегрузку в 82.3 G.

Этот результат зафиксировал акселерометр, закрепленный у него на груди. На глаза Бидинга также упала «черная пелена», но он отделался только синяками во время этой выдающейся демонстрации выносливости человеческого организма. Правда, после заезда он провел три дня в госпитале.

А теперь в космос

Астронавты, в зависимости от средства передвижения, также испытывали довольно высокие перегрузки — от трех до пяти G — во время взлетов и при возвращении в плотные слои атмосферы соответственно.

Эти перегрузки переносятся сравнительно легко, благодаря разумной идее пристегивать космических путешественников к креслам в положении лежа лицом по направлению полета.

По достижении стабильной крейсерской скорости в 26 000 км/ч на орбите астронавты ощущают скорость не больше, чем пассажиры коммерческих авиарейсов.

Если перегрузки не будут представлять собой проблему для длительных экспедиций на кораблях «Орион», то с мелкими космическими камнями – микрометеоритами – все сложнее.

Автор фото, NASA

Для защиты от микрометеоритов «Ориону» понадобится своего рода космическая броня

Эти частицы размером с рисовое зернышко могут развивать впечатляющие и при этом разрушительные скорости до 300 тысяч км/час. Для обеспечения целостности корабля и безопасности его экипажа «Орион» оснащен внешним защитным слоем, толщина которого варьируется от 18 до 30 см.

Кроме того, предусмотрены дополнительные экранирующие щиты, а также используется хитроумное размещение оборудования внутри корабля.

«Чтобы не лишиться полетных систем, жизненно важных для всего космического корабля, мы должны точно рассчитывать углы подлета микрометеоритов», — говорит Джим Брей.

Будьте уверены: микрометеориты – не единственная помеха для космических экспедиций, во время которых высокие скорости полета человека в безвоздушном пространстве будут играть все более важную роль.

В ходе экспедиции к Марсу придется решать и другие практические задачи, например, по снабжению экипажа продовольствием и противодействию повышенной опасности раковых заболеваний из-за воздействия на человеческий организм космической радиации.

Сокращение времени в пути снизит остроту таких проблем, поэтому быстрота перемещения будет становиться все более желаемой.

Космические полеты следующего поколения

Эта потребность в скорости воздвигнет новые препятствия на пути космических путешественников.

Новые корабли НАСА, которые угрожают побить рекорд скорости «Аполлона 10», по-прежнему будут полагаться на испытанные временем химические системы ракетных двигателей, используемые со времен первых космических полетов. Но эти системы обладают жесткими ограничениями скорости по причине высвобождения малых величин энергии на единицу топлива.

Поэтому, чтобы существенно увеличить скорость полета для людей, отправляющихся на Марс и далее, необходимы, как признают ученые, совершенно новые подходы.

«Те системы, которыми мы располагаем сегодня, вполне в состоянии доставить нас туда, — говорит Брей, — однако все мы хотели бы стать свидетелями революции в двигателях».

Эрик Дэвис, ведущий физик-исследователь в Институте перспективных исследований в Остине, штат Техас, и участник программы НАСА по прорывным разработкам в физике движения, шестилетнего исследовательского проекта, завершившегося в 2002 году, выделил три наиболее перспективных средства, с точки зрения традиционной физики, способных помочь человечеству достичь скоростей, разумно достаточных для межпланетных путешествий.

Если коротко, речь идет о явлениях выделения энергии при расщеплении вещества, термоядерном синтезе и аннигиляции антиматерии.

Первый метод заключается в делении атомов и применяется в коммерческих ядерных реакторах.

Второй, термоядерный синтез, заключается в создании более тяжелых атомов из простых атомов – такого рода реакции питают энергией Солнце. Это технология, которая завораживает, но не дается в руки; до ее обретения «всегда остается еще 50 лет» — и так будет всегда, как гласит старый девиз этой отрасли.

«Это весьма передовые технологии, — говорит Дэвис, — но они основаны на традиционной физике и прочно утвердились еще на заре Атомного века». По оптимистическим оценкам, двигательные системы, основанные на концепциях деления атомов и термоядерном синтезе, в теории, способны разогнать корабль до 10% скорости света, т.е. до весьма достойных 100 миллионов км/час.

Автор фото, US Air Force

Летать со сверхзвуковой скоростью — уже не проблема для человека. Другое дело — скорость света, или хотя бы близко к ней…

Наиболее предпочтительный, хотя и труднодостижимый источник энергии для быстрого космического корабля — это антиматерия, двойник и антипод обычной материи.

Когда два вида материи приходят в соприкосновение, они уничтожают друг друга, в результате чего выделяется чистая энергия.

Технологии, позволяющие вырабатывать и хранить – пока крайне незначительные – количества антиматерии, существуют уже сегодня.

В то же время производство антивещества в полезных количествах потребует новых специальных мощностей следующего поколения, а инженерной мысли придется вступить в конкурентную гонку по созданию соответствующего космического корабля.

Но, как говорит Дэвис, немало отличных идей уже прорабатывается на чертежных досках.

Космические корабли, приводимые в движение энергией антиматерии, смогут перемещаться с ускорением в течение нескольких месяцев и даже лет и достигать более существенных процентов от скорости света.

При этом перегрузки на борту будут оставаться приемлемыми для обитателей кораблей.

Вместе с тем, такие фантастические новые скорости будут таить в себе и иные опасности для организма человека.

Энергетический град

На скорости в несколько сот миллионов километров в час любая пылинка в космосе, от распыленных атомов водорода до микрометеоритов, неизбежно становится пулей, обладающей высокой энергией и способной прошить корпус корабля насквозь.

«Когда вы передвигаетесь с очень высокой скоростью, это означает, что частицы, летящие вам навстречу, движутся с теми же скоростями», — говорит Артур Эдельстайн.

Вместе с покойным отцом, Уильямом Эдельстайном, профессором радиологии в Медицинской школе Университета имени Джона Хопкинса, он работал над научным трудом, в котором рассматривались последствия воздействия атомов космического водорода (на людей и технику) во время сверхбыстрых космических путешествий в космосе.

Хотя его содержание не превышает одного атома на кубический сантиметр, рассеянный в космосе водород может приобрести свойства интенсивной радиационной бомбардировки.

Водород начнет разлагаться на субатомные частицы, которые будут проникать внутрь корабля и подвергать воздействию радиации как экипаж, так и оборудование.

На скорости, равной 95% скорости света, воздействие такой радиации будет означать почти мгновенную смерть.

Звездолет нагреется до температур плавления, перед которыми не устоит ни один мыслимый материал, а вода, содержащаяся в организме членов экипажа, немедленно закипит.

«Это все крайне неприятные проблемы», — замечает Эдельстайн с мрачным юмором.

Он и его отец приблизительно подсчитали, что для создания некоей гипотетической системы магнитной защиты, способной оградить корабль и находящихся в нем людей от смертоносного водородного дождя, звездолет может перемещаться со скоростью, не превышающей половины скорости света. Тогда люди на борту имеют шанс выжить.

Марк Миллис, физик, занимающийся проблемами поступательного движения, и бывший руководитель программы НАСА по прорывным разработкам в физике движения, предупреждает, что этот потенциальный предел скорости для полетов в космосе остается пока проблемой отдаленного будущего.

«На основании физических знаний, накопленных к настоящему времени, можно сказать, что развить скорость свыше 10% от скорости света будет крайне трудно, — говорит Миллис. – Опасность нам пока не угрожает. Простая аналогия: зачем переживать, что мы можем утонуть, если мы еще даже не вошли в воду».

Быстрее света?

Если допустить, что мы, так сказать, научились плавать, сможем ли мы тогда освоить скольжение по космическому времени — если развивать дальше эту аналогию — и летать со сверхсветовой скоростью?

Гипотеза о врожденной способности к выживанию в сверхсветовой среде хотя и сомнительна, но не лишена определенных проблесков образованной просвещенности в кромешной тьме.

Один из таких интригующих способов перемещения основан на технологиях, подобных тем, что применяются в «варп-двигателе» или «двигателе искривления» из сериала «Звездный путь».

Принцип действия этой силовой установки, известной еще как «двигатель Алькубьерре»* (названного по фамилии мексиканского физика-теоретика Мигеля Алькубьерре), состоит в том, что он позволяет кораблю сжимать перед собой нормальное пространство-время, описанное Альбертом Эйнштейном, и расширять его позади себя.

Автор фото, NASA

Нынешний рекорд скорости принадлежит трем астронавтам «Аполлона 10» — Тому Стаффорду, Джону Янгу и Юджину Сернану

По существу, корабль перемещается в некоем объеме пространства-времени, своеобразном «пузыре искривления», который движется быстрее скорости света.

Таким образом, корабль остается неподвижным в нормальном пространстве-времени в этом «пузыре», не подвергаясь деформациям и избегая нарушений универсального предела скорости света.

«Вместо того чтобы плыть в толще воды нормального пространства-времени, — говорит Дэвис, — двигатель Алькубьерре понесет вас, как серфингиста, несущегося на доске по гребню волны».

Есть тут и определенный подвох. Для реализации этой затеи необходима экзотическая форма материи, обладающая отрицательной массой, чтобы сжимать и расширять пространство-время.

«Физика не содержит никаких противопоказаний относительно отрицательной массы, — говорит Дэвис, — но никаких ее примеров нет, и мы никогда не встречали ее в природе».

Существует и другой подвох. В опубликованной в 2012 году работе исследователи из Университета Сиднея предположили, что «пузырь искривления» будет накапливать заряженные высокой энергией космические частицы, поскольку неизбежно начнет взаимодействовать с содержимым Вселенной.

Некоторые частицы будут проникать внутрь самого пузыря и накачивать корабль радиацией.

Застрявшие в досветовых скоростях?

Неужели мы так и обречены застрять на этапе досветовых скоростей по причине нашей деликатной биологии?!

Речь ведь не столько о том, чтобы установить новый мировой (галактический?) рекорд скорости для человека, сколько о перспективе превращения человечества в межзвездное общество.

Со скоростью в половину скорости света — а это тот предел, который, согласно данным изысканий Эдельстайна, способен выдержать наш организм — путешествие к ближайшей звезде в оба конца займет более 16 лет.

(Эффекты расширения времени, под воздействием которых для экипажа звездолета в его системе координат пройдет меньше времени, чем для людей, оставшихся на Земле в своей системе координат, не приведут к драматическим последствиям на скорости, составляющей половину скорости света).

Марк Миллис полон надежд. Принимая во внимание, что человечество изобрело противоперегрузочные костюмы и защиту от микрометеоритов, позволяющие людям безопасно путешествовать в великой голубой дали и усеянной звездами черноте космоса, он уверен, что мы сможем найти способы выживания, на какие бы скоростные рубежи не вышли в будущем.

«Те же самые технологии, которые смогут помочь нам достигать невероятных новых скоростей перемещения, — размышляет Миллис, — обеспечат нас новыми, пока неведомыми возможностями для защиты экипажей».

Примечания переводчика:

*Мигель Алькубьерре выдвинул идею своего «пузыря» в 1994 году. А в 1995 году российский физик-теоретик Сергей Красников предложил концепцию устройства для космических путешествий быстрее скорости света. Идея получила название «трубы Красникова».

Это искусственное искривление пространства времени по принципу так называемой кротовой норы. Гипотетически корабль будет двигаться по прямой от Земли к заданной звезде сквозь искривленное пространство-время, проходя через другие измерения.

Согласно теории Красникова, космический путешественник вернется обратно в то же самое время, когда он отправился в путь.

Летать по галактике быстрее света? Это очень медленно

Летая быстрее света, можно умереть со скуки или спиться, пересекая Млечный путь.

Ничто — ни один материальный объект — вроде бы не может двигаться в окружающем нас пространстве быстрее света. По крайней мере в нашей Вселенной. В этом был уверен Альберт Эйнштейн — гениальный физик, автор теории относительности. Он и всем другим физикам внушил, что превзойти скорость света — 300 тысяч километров в секунду — не реально. И теоретически и практически. Но вопреки «авторитету» одни изобретатели все-таки рассчитывают когда-нибудь её достичь, а другие — так вообще — полететь быстрее света. Чтобы добраться до иных миров. Но в самом ли деле столь стремительные корабли будут достаточно быстроходны для подобных путешествий? Этот вопрос задал себе Джеймс О’Донохью (James O’Donoghue) — специалист NASA по планетарным наукам, ныне сотрудничающий с Японским космическими агентством JAXA. Сам же и ответил.

Ученый создал несколько анимаций, которыми наглядно проиллюстрировал, как выглядело бы со стороны перемещение космического корабля, двигающегося со скоростью света и быстрее. Тем самым он еще и показал, сколько времени заняло бы путешествие до той или иной планеты или звездной системы. О чем сообщил в своем Твиттере, на который ссылается портал ScienceAlert.

Анимация, впервые появившаяся в Твитере О’Донохью, раскрыла глаза на путешествия по Вселенной.

Получившиеся анимации расстроили О’Донохью. Потому что из них стало ясно: даже сверхсветовые космические корабли слишком медленные.

Еще куда ни шло летать со скоростью света по Солнечной системе. От Земли до Марса можно было бы добраться минимум за 3 минуты, максимум за 15. В зависимости от взаимного расположения наших планет. До Плутона — почти 6 часов лёта. А до ближайшей к нам звезды — Проксимы Центавра, у которой скорее всего имеется планета, пригодная для жизни, «тащиться» больше 4 лет.

До ближайших космических тел еще можно летать со скоростью света, а дальше вряд ли.

А если передвигаться быстрее света с помощью так называемого варп-двигателя (Warp Drive), искривляющего пространство? Например на звездолете вроде USS Enterprise из научно-фантастического сериала «Звездный путь: Следующее поколение» (Star Trek: The Next Generation)? О’Донохью и это представил, придавая звездолету разные скорости — вплоть до той, которая превышала скорость света более, чем в 2 тысячи раз. В район Проксимы Центавра он бы прибыл примерно через 18 часов. Что вполне приемлемо. Однако, чтобы пересечь нашу Галактику — Млечный путь — потребовалось бы 96 лет. И минимум 300 лет, чтобы долететь до соседней галактики -Туманности Андромеды. Кошмарно долго.

Даже фантастический звездолет на проверку оказывается не столь уж быстрым.

Может быть, перемещаться быстрее получится сквозь «кротовые норы» — эдакие тоннели в ткани пространства-времени, которые соединяют точки Вселенной, удаленные друг от друга на огромные расстояния? По крайней мере, в теории они существуют.

Найти бы хоть одну «нору». Иначе в приемлемые сроки до иных миров не долететь. О’Донохью это осознал и огорчился.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Пентагон рассекретил доклад о перспективах летать быстрее света

Разведывательное управление Министерства обороны США (Defence Intelligence Agency) зачем-то опубликовало доклад, подготовленный еще в апреле 2010 года. Его название звучит научно-фантастически: «Движение в искривленном пространстве, темная энергия и манипулирование дополнительными измерениями» (Warp Drive, Dark Energy, and the Manipulation of Extra Dimensions). Авторы доклада на 34 страницах анализируют возможность создания так называемого варп-двигателя (Warp Drive), позволяющего разгонять космический корабль быстрее света за счет искривления пространства-времени. И приходят к выводу, что создать его можно…

Теоретики придумали, как искривить пространство, чтобы превысить скорость света.

Читать дальше

Задержка между Марсом и Землей — Марс Экспресс

Зависимость времени события космического корабля от времени приема Земли

Фотография дисплея задержки Mars Express на системе управления, показывающая критические значения времени одностороннего освещения, времени двустороннего освещения и расстояния от Земли.

Одна из самых сложных вещей при управлении космическим кораблем вокруг Марса (не говоря уже о разных часовых поясах) по сравнению с Землей — это то, что он находится так далеко!

Марс находится настолько далеко, что радиосигналам требуется довольно много времени, чтобы добраться от космического корабля до Земли.Во время Curiosity EDL эта задержка составит 13 минут 48 секунд, примерно на полпути между минимальной задержкой около 4 минут и максимальной около 24 минут.

Это усложняет управление Mars Express, потому что трудно разговаривать с космическим кораблем или реагировать, если что-то происходит на борту. Если возникнет проблема и космический корабль сообщит нам, мы не узнаем в течение 13 минут, а затем, даже если мы немедленно отреагируем, пройдет еще 13 минут, прежде чем наши инструкции вернутся на Марс — многое может произойти в полчаса на Марсе (например, целая посадка Curiosity)!

Чтобы обеспечить безопасный полет Mars Express, мы загружаем все команды для миссии заранее и обеспечиваем большую автономность, чтобы космический корабль сам позаботился о себе — можно сказать, что для посадки Curiosity мы работаем полностью на автопилоте!

Задержка не связана с космическим кораблем или наземным оборудованием — ее невозможно улучшить с помощью более быстрого компьютера или более мощного радио. Фактически, он подчиняется фундаментальному ограничению скорости Вселенной — скорости света.

При скорости 1 079 000 000 км / час свет довольно быстро; отсюда до Луны можно добраться чуть больше секунды! Но это лишь подчеркивает, насколько далеко находится Марс.

Весь свет (или электромагнитное излучение, включая радиосигналы) распространяется с этой скоростью, и радиоволны от Земли до Mars Express и обратно не являются исключением. Взгляните на статью в Википедии о скорости света, и вы увидите, как в 1905 году Эйнштейн пришел к концепции ограничения космической скорости.

Прежде всего, для завтрашнего освещения приземления Curiosity нам будет сложно решить, когда сообщить вам, что происходит (как вы видели на нашей временной шкале из трех столбцов)!

В ESOC мы говорим о двух разных временах — времени события космического корабля (SCET) и времени приема Земли (ERT). Первое — это то, что на самом деле происходит на Марсе прямо сейчас, хотя мы узнаем об этом только через 13 минут, когда мы называем ERT.

Задержка между ними обычно называется односторонним световым временем (OWLT), а время, когда сообщение отправляется на Марс и возвращается, является двусторонним световым временем (TWLT) или временем прохождения туда и обратно.

Во время всего нашего освещения мы будем следовать примеру НАСА и, как правило, сообщать вам о событиях здесь и в Твиттере в ERT, потому что именно тогда мы действительно узнаем, что произошло. Если мы будем сообщать что-то в SCET, мы сообщим вам, чтобы вы (и мы тоже) не запутались — все это часть удовольствия от изучения Солнечной системы!

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?

Марс — самая густонаселенная планета, когда речь идет о роботах. Знаменитая Красная планета находится в среднем около 1.5 а. Е. Или 228 миллионов км / 142 миллионов миль от Солнца. В своей самой дальней точке Марс находится на расстоянии 1,6 а.е. от Солнца, а ближайшая точка, перигелий, находится на расстоянии 1,38 а.е. 1 а. Е. — астрономическая единица — эквивалентна 150 миллионам км / 93 миллионам миль, а Солнце находится на расстоянии 1 а. Е. От Земли.

(Если вы хотите рассчитать, сколько времени нужно, чтобы добраться до звезд, планет и галактик, попробуйте наш калькулятор космических путешествий)

Итак, сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса с Земли? Смотря как.Марс находится в среднем на расстоянии около 65,4 миллионов км / 40,6 миллионов миль от Земли. Чтобы добраться до Красной планеты, вам потребуется около девяти месяцев, но учтите это. Все планеты движутся, а это значит, что есть только одно открытое окно, когда вы можете запустить космический корабль к Марсу. Лучшее время для этого — когда Земля и Марс выстраиваются правильно, а это происходит раз в 26 месяцев. Это открытое окно, к которому регулярно стремятся астрономы.

В 2003 году Марс достиг своей ближайшей точки к Земле, находясь всего на 54.На расстоянии 6 миллионов км / 33,9 миллиона миль. Однако это событие редкое, и среднее расстояние по-прежнему составляет 65,4 миллиона км / 40,6 миллиона миль. Если бы вы путешествовали со скоростью света, которая составляет около 300 000 километров в секунду или 186 000 миль в секунду в вакууме, вы бы достигли Марса при его максимально возможном приближении к Земле всего за 3,03 минуты или 182 секунды. В самой дальней точке от нас вы достигнете Марса, летящего со скоростью света, всего за 22,4 минуты / 1342 секунды. На среднем расстоянии от нас до Марса со скоростью света потребуется всего 12 минут.5 минут / 751 секунда.

Один из самых быстрых космических кораблей, разработанный НАСА, а именно НАСА «Новые горизонты», достиг скорости около 36 000 миль / час / 58 000 км / час. Если бы вы могли использовать такой, как космический корабль, и путешествовать в направлении Марса, вы бы достигли планеты за 162 дня / 3888 часов на ее среднем расстоянии от нас. В самой дальней точке от нас вы достигнете Красной планеты за 289 дней / 6944 часа.Но все становится еще лучше, поскольку при максимально возможном приближении к Земле вы достигнете Марса на космическом корабле этого типа всего за 39 дней / 942 часа.

Путешествие к Красной планете занимает довольно много времени, как ни крути. Но сколько времени потребовалось другим зондам или космическим кораблям, чтобы достичь Марса? Вот небольшой список:

• Марсианская научная лаборатория — запущена в 2011 году — 254 дня

• Марсианский орбитальный аппарат — 2005 — 210 дней

• Mars Express Orbiter — 2003 — 201 день

• Mars Pathfinder — 1996 — 212 дней

• Mars Global Surveyor — 1996 — 308 дней

• Viking 2 — 1975 — 333 дня

• Viking 1 — 1975 — 304 дней

• Mariner 9 — 1971 — 168 дней

• Mariner 7 — 1969 — 128 дней

• Mariner 6 — 1969 — 155 дней

• Mariner 4 — 1965 — 228 дней

Путешествие на Марс всегда занимает от 128 до 333 дней. У SpaceX уже есть некоторые планы относительно Красной планеты, и генеральный директор SpaceX Илон Маск заявил, что его межпланетная транспортная система — ITS — достигнет Марса всего за 80 дней. SpaceX довольно амбициозна, так как они считают, что путешествие на Марс может занять даже меньше, а точнее всего месяц; однако НАСА не отказывается от этого. Американская компания считает, что они могли бы превзойти время SpaceX, используя двигательную технологию, которая использует поток фотонов, а не топливо, для приведения в движение космического корабля.

В 2020 году был запущен марсоход НАСА Perseverance. Его пункт назначения? Красная планета, и она достигнет ее, по текущим оценкам, в 2021 году. Основная цель Perseverance — поиск признаков древней жизни на Красной планете. Впервые надводный корабль НАСА начал активную охоту в поисках возможной марсианской жизни, когда в период с середины 1970-х до начала 1980-х годов два спускаемых аппарата «Викинг» занимались этим. Если марсоход НАСА Perseverance будет успешным, то образцы, которые он соберет с Марса, будут отправлены обратно на Землю и прибудут в 2031 году.Еще один амбициозный план на ближайшее время — миссия Mars One, которую проводит одноименная голландская компания. Миссия Mars One намечена на 2023 год. Какие планы? Основать первое человеческое поселение на Красной планете и регулярно отправлять новый экипаж, чтобы присоединиться к первому, от двух до двух лет. В настоящее время неизвестно, как нынешний кризис COVID может повлиять на график этой миссии, но, тем не менее, люди все больше и больше заинтересованы в колонизации Красной планеты.

К сожалению, атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа. Это означает, что на Красной планете нельзя дышать и почти мгновенно умирает от гипоксии. Кроме того, Марс — действительно холодное место со средней температурой поверхности, достигающей 21 градуса Цельсия; Однако ночью температура опускается до -62 градусов по Цельсию. Марсианская пыль также опасна для людей, так как она токсична, мелкозернистая и абразивная, что ужасно для наших легких, если мы подвергнемся ее воздействию.

Последнее, о чем стоит беспокоиться, — это радиация. Марс полон им с момента его атмосферы, а отсутствие глобального магнитного поля означает, что планета подвергается воздействию радиации в виде космических лучей высокой энергии и солнечных частиц. Астрономам придется столкнуться со всеми этими вещами, если они когда-либо попадут на Марс, но с нашими нынешними технологиями некоторые из этих проблем могут быть легко решены. Еще неизвестно, какие еще новые технологии появятся у нас в ближайшем будущем, которые увеличат наши шансы на колонизацию Марса.

• Первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг Марса, был зонд НАСА «Маринер-9». Он был отправлен на Марс в 1971 году и достиг Красной планеты всего за 168 дней.
• Первым космическим кораблем США, совершившим посадку на Марс, был «Викинг-1». Это произошло в 1975 году.
• Первым космическим кораблем, который отправился на Марс, был «Маринер 4» НАСА. Это произошло в 1965 году и прибыло к месту назначения всего за 228 дней.
• У Марса есть две луны, а именно Фобос и Деймос, но они очень маленькие, и оба вместе взятые все равно будут меньше нашей Луны.
• Упорство направлено к Марсу. Европейское космическое агентство также готовится отправить свой первый марсоход на Красную планету. Марсоход назван Розалинд Франклин в честь пионера британской ДНК.
• Китай также планирует отправить на Марс космический корабль — марсоход и орбитальный аппарат. Объединенные Арабские Эмираты также планируют отправить орбитальный аппарат к Марсу в 2020 году, но нынешний кризис COVID может этому помешать.
• Марс имеет только 11% массы нашей Земли. Это вторая по величине планета в Солнечной системе, ее диаметр составляет всего 6 дюймов.779 км / 4,212 миль (на 30% больше, чем Меркурий), а радиус 3,389 км / 2,105 миль.
• Чтобы заполнить Солнце, потребуется около 7 миллионов планет размером с Марс.

1. Википедия
2. НАСА
3. Космос

Если Марс находится всего в 35-60 миллионах миль при близком сближении, почему это занимает 6-8 месяцев попасть туда? (Средний)

Я посетил множество сайтов, чтобы узнать, с какой скоростью мы отправимся на Марс.Я зашел на этот сайт НАСА. Они говорят, что средняя ракета летит со скоростью 25 000 миль в час, и ей потребуется 2,5 месяца, чтобы добраться до Марса.

Итак, почему, когда вы читаете о возможной миссии человека на Марс в будущем, говорится, что на это уйдет 6-8 месяцев?

Разве это не правда, что двигатели выключаются после того, как вы путешествуете в космосе, учитывая, что у вас мало топлива? И следуя 1-му закону движения Ньютона: «Покоящийся объект стремится оставаться в покое, а объект в движении стремится оставаться в движении с той же скоростью и в том же направлении, если только на него не действует несбалансированная сила.«Таким образом, трение не объясняет разницу во времени в пути.

Итак, не могли бы вы рассказать мне, почему разница в скорости такая разная?

Это хороший вопрос! Сайт НАСА, который вы упомянули, на самом деле вводит в заблуждение, и не Принимать во внимание тот факт, что и Марс, и Земля движутся по мере полета ракеты (об этом говорится, если вы прочтете «мелкий шрифт» на странице). Они предположили, что Марс и Земля были настолько близки, насколько могли. находиться на своих орбитах, и что обе планеты были неподвижны, когда ракета двигалась со скоростью 25 000 миль в час от Земли к Марсу.В этом случае, если вы используете расстояние = скорость x время, вы обнаружите, что это займет около 2,5 месяцев.

Но, если вы попытаетесь сделать это в реальной жизни, ваш космический корабль прилетит и обнаружит, что Марс немного переместился по своей орбите, и там не на что будет приземлиться! Кроме того, все объекты в Солнечной системе подвержены гравитации Солнца и движутся по орбитам (обычно по эллипсам), а это означает, что вы не просто путешествуете по прямой из одного места в другое. Итак, загвоздка в том, что вам нужно стремиться к тому месту, где Марс фактически будет в то время, когда вы ожидаете прибытия, и путешествовать по части эллиптической орбиты, а это занимает больше времени.

Обычно, когда люди рассчитывают время для путешествия к Марсу, они рассматривают особый тип орбиты, называемый транзитной орбитой Хохмана. Эта орбита — самый низкоэнергетический способ добраться с одной планеты на другую. (Меньше энергии означает, что вам не нужно столько ракетного топлива, что хорошо.) Время, необходимое для полета на Марс по орбите этого типа, составляет около 8 месяцев, отсюда и взято это число. Вам не обязательно путешествовать по этой орбите — существует множество возможных орбит, но эта требует меньше всего ракетного топлива.Вы сможете добраться туда быстрее, если сможете использовать больше топлива и выбрать другую орбитальную траекторию. Кроме того, точное время в пути немного изменится в зависимости от точной геометрии Земля-Марс, а выбранный вами путь полета также зависит от того, где на планете вы хотите приземлиться, и с какой скоростью вы хотите двигаться по прибытии. Насколько я могу судить, в большинстве миссий НАСА используется либо «межпланетная траектория типа 1», которая быстрее (около 7 месяцев) и проходит менее чем на 180 градусов вокруг Солнца, либо «межпланетная траектория типа 2», которая перемещается более 180 градусов вокруг Солнца и занимает больше времени (примерно 9 месяцев).Вы также можете посмотреть схему орбиты космического корабля Mars Odyssey.

В любом случае, поэтому время в пути различается. Я не знаю, чем вы занимаетесь, но есть веб-сайт, который использует законы Кеплера, чтобы определить, сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса по орбите Хохмана. Еще один сайт, на котором обсуждаются орбитальные траектории, — это сайт Основы космических полетов в Лаборатории реактивного движения.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?

Эта статья впервые была опубликована в Universe Today в июле 2012 года, но была дополнена видео по теме.

Планета Марс — один из самых ярких объектов на ночном небе, легко видимый невооруженным глазом в виде ярко-красной звезды. Примерно каждые два года Марс и Земля достигают своей ближайшей точки, называемой «оппозицией», когда Марс может находиться на расстоянии 55 000 000 км от Земли. И каждые два года космические агентства используют это выравнивание орбит для отправки космических кораблей на Красную планету. Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?

Общее время полета от Земли до Марса составляет от 150 до 300 дней в зависимости от скорости запуска, ориентации Земли и Марса и продолжительности пути космического корабля до своей цели.На самом деле все зависит от того, сколько топлива вы готовы сжечь, чтобы добраться туда. Больше топлива, меньше времени в пути.

История полета на Марс:

Первым космическим кораблем, совершившим путешествие с Земли на Марс, был Mariner 4 НАСА, который был запущен 28 ноября 1964 года и прибыл к Марсу 14 июля 1965 года, успешно сделав серию из 21 снимка. Общее время полета Mariner 4 составило 228 дней.

Следующей успешной миссией на Марс стал «Маринер-6», который стартовал 25 февраля 1969 года и достиг планеты 31 июля 1969 года; время полета всего 156 суток.Успешному Mariner 7 понадобился всего 131 день, чтобы совершить путешествие.

Mariner 9, первый космический корабль, успешно вышедший на орбиту вокруг Марса, запущен 30 мая 1971 года и прибыл 13 ноября 1971 года на срок 167 дней. Это та же картина, которая сохранялась на протяжении почти 50 лет исследования Марса: приблизительно 150-300 дней.

Вот еще несколько примеров:

• Викинг 1 (1976) — 335 дней
• Викинг 2 (1976) — 360 дней
• Mars Reconnaissance Orbiter (2006) — 210 дней
• Phoenix Lander (2008) — 295 дней
• Curiosity Lander (2012) — 253 дня

Почему это занимает так много времени ?:

. Если учесть тот факт, что Марс находится всего в 55 миллионах км, а космический корабль движется со скоростью более 20000 км / час, можно ожидать, что космический корабль совершит путешествие примерно за 115 дней, но это займет много времени. дольше. Это потому, что и Земля, и Марс вращаются вокруг Солнца. Вы не можете указать прямо на Марс и начать запускать свои ракеты, потому что к тому времени, когда вы туда доберетесь, Марс уже будет двигаться. Вместо этого космический корабль, запущенный с Земли, нужно направить туда, где Марс будет .

Другое ограничение — топливо. Опять же, если бы у вас было неограниченное количество топлива, вы бы направили свой космический корабль на Марс, запустили ракеты до середины пути, а затем развернулись и снизили скорость на последней половине пути. Вы можете сократить время в пути до доли от текущей ставки, но вам потребуется невероятное количество топлива.

Как добраться до Марса с наименьшим количеством топлива:

Основная забота инженеров — как доставить космический корабль на Марс с наименьшим количеством топлива.Роботам наплевать на враждебное окружение космоса, поэтому имеет смысл максимально снизить затраты на запуск ракеты.

Инженеры НАСА используют метод путешествия, называемый переходной орбитой Хомана — или орбитой с минимальной передачей энергии — для отправки космического корабля с Земли на Марс с наименьшим количеством топлива. Методика была впервые предложена Вальтером Хоманом, опубликовавшим первое описание маневра в 1925 году.

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

Если вам нужно запускать с меньшим количеством топлива, вам просто нужно больше времени, чтобы поднять орбиту и увеличить время полета к Марсу.

Другие идеи по сокращению времени полета на Марс:

Хотя требуется некоторое терпение, чтобы дождаться, пока космический корабль пролетит 250 дней, чтобы достичь Марса, нам может потребоваться совершенно другой метод движения, если мы будем отправлять людей. Космос — враждебное место, и радиация межпланетного пространства может представлять долгосрочную опасность для здоровья космонавтов.Фоновые космические лучи создают постоянный шквал радиации, вызывающей рак, но существует больший риск массивных солнечных бурь, которые могут убить незащищенных астронавтов за несколько часов. Если вы можете сократить время в пути, вы сократите время, в течение которого астронавты будут подвергаться воздействию радиации, и минимизируете количество припасов, которые им нужно нести для обратного пути.

Go Nuclear:
Одна из идей — это ядерных ракет , которые нагревают рабочую жидкость, такую ​​как водород, до высоких температур в ядерном реакторе, а затем выстреливают из сопла ракеты на высоких скоростях для создания тяги.Поскольку ядерное топливо гораздо более энергоемкое, чем химические ракеты, вы можете получить более высокую скорость тяги с меньшим количеством топлива. Предполагается, что ядерная ракета может сократить время полета примерно до 7 месяцев

Go Magnetic:
Еще одно предложение — технология под названием Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (или VASIMR). Это электромагнитный двигатель малой тяги, использующий радиоволны для ионизации и нагрева топлива.Это создает ионизированный газ, называемый плазмой, который может магнитным путем выталкиваться из задней части космического корабля с высокими скоростями. Бывший астронавт Франклин Чанг-Диас является пионером в разработке этой технологии, и ожидается, что прототип будет установлен на Международной космической станции, чтобы помочь ей поддерживать высоту над Землей. В полете на Марс ракета VASIMR может сократить время полета до 5 месяцев.

Go Antimatter:
Возможно, одним из самых крайних предложений было бы использование ракеты на антивеществе .Антивещество, созданное в ускорителях частиц, является наиболее плотным топливом, которое вы могли бы использовать. Когда атомы вещества встречаются с атомами антивещества, они превращаются в чистую энергию, как предсказывает знаменитое уравнение Альберта Эйнштейна: E = mc ² . Всего 10 миллиграммов антивещества потребовалось бы, чтобы запустить человеческую миссию на Марс всего за 45 дней. Но тогда производство даже такого крошечного количества антивещества будет стоить около 250 миллионов долларов.

. Будущие миссии на Марс:

Несмотря на то, что были предложены некоторые невероятные технологии для сокращения времени полета на Марс, инженеры будут использовать проверенные и проверенные методы отслеживания орбит с минимальной передачей энергии с помощью химических ракет. Миссия НАСА MAVEN будет запущена в 2013 году с использованием этой техники, как и миссии ЕКА ExoMars. Может пройти несколько десятилетий, прежде чем другие методы станут общепринятыми.

Дальнейшие исследования:
Информация о межпланетных орбитах — НАСА
7 минут террора — проблема приземления на Марс
Предложение НАСА по ядерному ракетному двигателю
Переходные орбиты Хомана — Университет штата Айова
Минимальные переходы и межпланетные орбиты
Новое и улучшенное антивещество Космический корабль для миссий на Марс — NASA
Astronomy Cast Эпизод 84: Путешествие по Солнечной системе

Истории по теме из «Вселенной сегодня»:
Путешествие на Марс всего за 39 дней
Односторонняя миссия на Марс для одного человека
Может ли человеческая миссия на Марс финансироваться из коммерческих источников?
Как MSL отправится на Марс? Очень осторожно
Дешевое решение для полета на Марс?
Почему так много миссий на Марс не удалось?

Эта статья впервые была опубликована в Universe Today в июле 2012 года, но была дополнена видео по теме.

Подкаст (аудио): Загрузить (Продолжительность: 3:17 — 3,0 МБ)

Подписка: Apple Podcasts |

Подкаст (видео): Загрузить (75,6 МБ)

Подписка: Apple Podcasts |

Как это:

Нравится Загрузка …

Как наша солнечная система будет выглядеть, путешествуя со скоростью света — Кварц

Это сообщение было исправлено.

На прошлой неделе НАСА объявило об открытии самой похожей на Землю планеты.НАСА описало планету Kepler-452b и соответствующее ей Солнце как пару, которая «наиболее близко напоминает Землю и наше Солнце». Планета в пять раз больше массы Земли, но ее орбита почти идентична, вокруг звезды с такой же температурой, как у нашего Солнца.

Уловка: Kepler-452b находится на расстоянии 1400 световых лет от Земли. Конечно, учитывая огромные размеры Вселенной, это делает ее нашим ближайшим соседом. Но на то, чтобы добраться туда, потребуется безумно много времени.

Фонарь движется со скоростью 186 000 миль (299 000 км) в секунду или 671 миллион миль в час.Коммерческие самолеты развивают скорость 500-600 миль в час. Самый быстрый пилотируемый самолет в мире, ГПВП НАСА X-43A, движется со скоростью около 7000 миль в час, что почти в 100000 раз медленнее скорости света.

А наш самый быстрый космический корабль New Horizons , который в этом месяце пролетел мимо Плутона, летел со скоростью более 30 000 миль в час. Чтобы достичь Плутона, потребовалось 10 лет, а сейчас Плутон находится в 4,8 миллиарда километров от Земли. Это расстояние, которое свет преодолевает за четыре с половиной часа.

Таким образом, полет к Kepler-452b занял бы почти 28 миллионов лет.

Видео ниже Альфонса Свинхарта помогает увидеть все это в перспективе. Если бы вы могли уйти от Солнца со скоростью света — что физически невозможно — и смотреть на Солнце, как вы это делали (и игнорирование того факта, что столь быстрое путешествие на самом деле сильно исказило бы то, что вы видите, а также ваше восприятие времени), это будет выглядеть так:

Прежде чем Земля появится в поле зрения, требуется более восьми минут наблюдения за проносящейся со скоростью света солнечной системой.В конце ролика, через 45 минут, наконец появляется Юпитер. Чтобы достичь Сатурна, следующей ближайшей планеты, потребуется еще 36 минут и еще три часа или около того, чтобы достичь Плутона. И только тогда вы будете готовы к 1400-летней поездке к Kepler-452b, которая в основном проходит без происшествий.

Еще один перспективный инструмент — этот веб-сайт, который масштабирует всю нашу солнечную систему относительно Луны как один компьютерный пиксель.

Итак, пока мы продолжаем воодушевляться перспективой открытия жизни за пределами нашего собственного уголка вселенной, важно не забывать, как далеко эта жизнь — если она вообще существует.

Исправление: В более ранней версии этого поста говорилось, что New Horizons достигнет Плутона за 1,8 миллиона вместо 28 миллионов лет.

НАСА считает, что есть способ добраться до Марса за три дня

Мы достигли удивительных результатов, используя химические ракеты для вывода спутников на орбиту, высадки людей на Луну и размещения марсоходов на поверхности Марса.Мы даже использовали ионные двигатели, чтобы добраться до пунктов назначения, находящихся дальше в нашей солнечной системе. Но для достижения других звезд или сокращения времени нашего путешествия на Марс или другие планеты потребуется другой способ путешествия. Тот, который может приближаться к релятивистским скоростям.

Мы можем выполнять миссии на Марс, но транспортному средству требуется несколько месяцев, чтобы добраться до Красной планеты. Даже в этом случае эти миссии должны запускаться в самые оптимальные окна запуска, которые происходят только каждые 2 года.Но умы в НАСА никогда не перестают думать об этой проблеме, и теперь доктор Филип Любин, профессор физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, возможно, придумал кое-что: фотонную тягу, которая, по его мнению, может сократить время полета от Земли. на Марс всего за 3 дня для корабля весом 100 кг.

Система называется DEEP IN, или направленное движение для межзвездных исследований. Общая идея состоит в том, что мы достигли релятивистских скоростей в лаборатории, но не взяли эту технологию, которая по своей природе является электромагнитной, а не химической, и не использовали ее за пределами лаборатории.Короче говоря, мы можем продвигать отдельные частицы до скорости света, близкой к скорости света внутри ускорителей частиц, но не расширили эту технологию до макроуровня.

Управляемая энергетическая установка отличается от ракетной техники фундаментальным образом: силовая установка остается дома, а корабль не несет топлива или топлива. Вместо этого корабль будет нести систему отражателей, в которые будет попадать направленный поток фотонов, толкая его вперед. И вся система является модульной и масштабируемой.

Если этого недостаточно, систему можно также использовать для отражения опасного космического мусора и для обнаружения других технологических цивилизаций. Как уже говорилось в этой статье, обнаружение этих типов систем, используемых другими цивилизациями, может быть нашей лучшей надеждой на открытие этих цивилизаций.

Есть план использования этой системы, и он начинается с малого. Сначала DEEP IN будет использоваться для запуска небольших спутников-кубов.Полученная на этом этапе обратная связь послужит основой для следующего шага, который будет заключаться в испытании устройства для защиты МКС от космического мусора. С этого момента системы будут соответствовать целям все возрастающей сложности, от запуска спутников на НОО (низкая околоземная орбита) и геостационарной орбиты (геостационарная орбита), вплоть до отклонения астероидов и защиты планет. После этого цель — релятивистские двигатели, способные к межзвездному путешествию.

Конечно, есть еще много вопросов, на которые нужно ответить, например, что происходит, когда транспортное средство со скоростью, близкой к скорости света, ударяется о крошечный метеорит.Но эти вопросы будут задаваться и отвечать на них по мере развития системы и роста ее возможностей.

Очевидно, что DEEP IN может приблизить другие звезды. Эта система может доставить зонды к некоторым из наиболее многообещающих экзопланет и дать человечеству возможность впервые подробно изучить другие солнечные системы. Если DEEP IN удастся успешно расширить, как говорит Любин, это будет трансформационная технология.

Ссылка : НАСА считает, что есть способ добраться до Марса за три дня (24 февраля 2016 г.) получено 11 февраля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2016-02-nasa-mars-days.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

ответов по астрономии: AstronomyAnswerBook: Space Travel

\ (\ def \ | {&} \ DeclareMathOperator {\ D} {\ bigtriangleup \!} \ DeclareMathOperator {\ d} {\ text {d} \!} \)

Эта страница отвечает на вопросы о космических путешествиях.Вопросы следующие:

[585]

1. Свободно в космосе

На Земле у многих вещей есть фиксированное место, например, горы и моря. и города, и дороги, и здания, и верстовые столбы. У этих вещей есть фиксированное место, потому что они прикреплены к Земле. Это займет много сил и усилий, чтобы переместить эти вещи в разные места. Если Вы видите и узнаете такое, тогда вы знаете, где находитесь относительно других (фиксированных) вещей на Земле.

Когда вы свободно плаваете в космосе, вокруг вас пусто.Пространство не липкое и не трение, поэтому вы не можете почувствовать вы переезжаете. Ничто в космосе не имеет фиксированного положения. Нет мильные столбы или дорожные знаки в фиксированных местах в пространстве, откуда вы мог бы сказать, где ты. В космосе нет фиксированных мест. Отдельные предметы в космосе все движутся относительно друг друга.

Если вы парите в космосе, то гравитация от других объектов в космосе тянет на вас, и это заставляет вас менять направление или скорость, или и то, и другое. Вы не можете стоять на месте в космосе.

[387]

2. Измерение скорости в космосе

На Земле есть разные способы измерения скорости машина едет. Один из способов — измерить скорость вращения колес. Если вы знаете, сколько раз в секунду крутятся колеса, и если вы знаете насколько велики колеса, то вы можете рассчитать, как быстро вы едете. В спидометр в автомобилях основан на этом принципе. Вы не можете использовать это метод в космосе, потому что у космических кораблей нет колес, которые вращаются быстрее, когда космический корабль летит быстрее.

Другой способ — проверить, сколько времени нужно, чтобы добраться до отметки в одну милю. до маркера следующей мили. Чем короче добраться до следующей мили маркер, тем быстрее вы идете. Вы не можете использовать этот метод в космосе, потому что в космосе нет отметок миль, и все движется все время в любом случае, так что даже если бы были маркеры миль, они бы переместились вокруг.

Третий способ — использовать радар для измерения вашей скорости относительно на земле или фиксировать объекты по пути, посылая радиолокационные волны на их и измерить, сколько времени требуется некоторым отраженным радиолокационным волнам, чтобы возврат или сколько доплеровского сдвига имеют отраженные волны.Полиция используйте этот метод, чтобы проверить, не превышаете ли вы скорость. Вы не можете использовать это метод в космосе, потому что все так далеко, что требуется очень долгое время (минуты, часы или больше) для отраженного радиолокационного сигнала возврат, а также потому, что радарные волны ослабевают с расстоянием, поэтому довольно скоро они станут слишком слабыми, чтобы вы их больше не заметили.

Единственный метод, который действительно работает в космосе для определения вашего местоположение — это триангуляция на основе направлений, в которых вы видите вещи, которые вы узнаете.И если ты знаешь, где ты сейчас и где вы были известное количество времени назад, тогда вы можете вычислить, что ваша скорость есть. Это похоже на то, как моряки выясняют, что их положение зависит от взгляда на Солнце, звезды и ориентиры на горизонт, за исключением того, что в космосе нет даже «верха» или «низа».

Триангуляция работает следующим образом: Предположим, я заметил, что железная дорога станция находится к западу от меня, и что у меня есть карта города. Я могу затем нарисуйте линию на карте, которая идет строго на восток от железной дороги станции, и тогда я должен быть в месте, которое находится на этой линии на карта, потому что только из мест на этой линии появляется станция на запад.Предположим, я также заметил, что большой дуб к югу от меня. Если я затем нарисую на карте линию, идущую на север от местоположения большого дуба на карте, тогда я знаю, что должен тоже быть где-то на этой линии. Итак, я должен быть на линии, которая идет к востоку от станции, а также на линии, идущей на север от Дубовое дерево. На обеих линиях есть только одно место, и это точка, где эти линии пересекаются, так что это должно быть моя место расположения. У меня могут быть проблемы с измерением направления очень точно, так что я сделаю хорошо, чтобы поискать более высокие вещи и добавить для них больше линий на карту.Где большинство этих строк крест, вот где мое местоположение должно быть на карте.

Триангуляция работает, только если вы знаете, где на самом деле находятся вы выполняете триангуляцию (например, станцию ​​и дуб в примере). В космосе все движется, поэтому в космосе вы должны уметь чтобы вычислить, где находятся планеты и другие вещи, которые вы хотите используйте для навигации, поэтому вам нужно знать их орбиты.

На самом деле, большинство космических кораблей, которые мы отправили в космос, не измеряют их скорость, но мы все равно знаем их скорость, потому что отправили их на нужной нам орбите, и мы можем предсказать, что их скорость будет (с использованием уравнений, описывающих гравитацию).

Например, космический челнок на низкой орбите вокруг Земли всегда имеет скорость около 7,5 километров в секунду или 4,7 мили в секунду. во-вторых, потому что это скорость вещей на низких орбитах вокруг Земля по законам гравитации.

[375]

3. Неудачные ракеты обычно обречены.

Ракете всегда дается достаточно топлива для выполнения своих задач. потому что запускать лишние килограммы или фунты очень дорого в космос, даже если это лишние килограммы топлива.Маршрут, который следование ракеты планируется очень тщательно, поэтому ракета требует как можно меньше топлива для выполнения своих задач. Если что-то пойдет неправильно и ракета не следует по запланированному маршруту, значит почти уверен, что у ракеты слишком мало топлива, чтобы завершить ее миссии, потому что каждый маршрут, кроме запланированного, требует больше топливо.

Если ракета должна выйти на орбиту вокруг планеты, но что-то идет неправильно, из-за чего ракета оказывается на орбите вокруг Солнца, тогда почти наверняка у ракеты слишком мало топлива, чтобы попасть в планета снова по новой траектории.

Если ракета пролетела мимо планеты, но не смогла затормозить, она оказалась вместо этого на орбите вокруг Солнца, тогда ракета может продолжить завершая орбиты вокруг Солнца, пока планета и ракета оказываются на пересечении своих орбит в одно и то же время, и тогда ракета может снова попытаться выйти на орбиту вокруг планета. Однако если орбита ракеты окажется плохой, тогда может пройти очень много лет, прежде чем такой шанс появится снова.

[338]

4.Силы сопротивления из воздуха

Если что-то вроде птицы, самолета или ракеты летит через воздух, затем он замечает силы сопротивления воздуха. Силы сопротивления пытаются сделайте скорость более равной скорости самого воздуха. Силы сопротивления вредны для ракеты, потому что они отнимают скорость, поэтому ракета использовать больше топлива, чтобы подняться над атмосферой, чем если бы там не было атмосферы.

Если бы не было сил сопротивления с воздуха, то самолеты и птицы не сможет летать, поэтому трение с воздухом преимущества тоже.Если бы воздух вокруг Земли не замедлился падающие предметы, тогда у нас будут большие проблемы. Самые большие капли дождя (диаметром около 6 мм) ударился о поверхность со скоростью около 36 км / ч, а капли меньшего размера движутся медленнее. Если бы эти капли не замедлились вниз по воздуху, то они могут развивать скорость более 160 км / ч. и ранили нас.

[318]

5. В космосе без скафандра

Если вы были в космосе без скафандра или кислородных баллонов, то вы задохнется в течение минуты или около того, потому что в Космос.Однако вы этого не заметите, потому что получите без сознания уже примерно через десять секунд. Ваше тело не будет взорваться или что-нибудь в этом роде. Если вы ищете «взрывной декомпрессия «в Интернете, то вы найдете несколько статей об этом.

Если вы принесете кислород, но не скафандр, то получите ужас загар на любой открытой коже, потому что в космосе нет озонового слоя чтобы защитить вас от полного излучения ультрафиолета от Солнце. Вы также будете облучены вредными космическими лучами и рентгеновскими лучами. исходящий от Солнца, что может вызвать лучевую болезнь, если вы оставался снаружи достаточно долго.И хотя бы твоя темная сторона (что точки от Солнца) стало бы очень, очень холодно.

Не рекомендую выходить в космос без скафандра.

[309]

6. Скорость эвакуации

Скорость эвакуации — это наименьшая скорость, которая вам необходима для вырваться из-под гравитации небесного тела без ракеты двигатель или другой вид силовой установки больше, если нет атмосферы или другой источник трения, чтобы замедлить вас. Побег здесь означает что вы можете уйти от небесного тела так далеко, как захотите.

Как только вы достигнете космической скорости, вы можете выключить ракету. двигатели и при этом улетать от планеты сколько угодно, не используя больше топлива, по крайней мере, если вы не пойдете неверным путем и не попадете в планета.

Скорость убегания зависит от того, где вы находитесь. Чем дальше ты от планеты, тем меньше скорость убегания, точно так же Таким образом, ваша скорость становится меньше, когда вы удаляетесь от планеты. Если в каком-то месте вы летите с точно такой же космической скоростью, тогда вы будете везде двигаться с точно такой же скоростью, как в том месте, где вы тогда (если вы не используете ракетный двигатель или другую силовую установку, и если нет трения от воздуха или чего-то еще, чтобы замедлить вас вниз).

Это работает точно так же, как если бы вы пытались перебросить мяч дамба или холм: чем ниже вы находитесь, тем сильнее вам нужно бить по мячу чтобы получить это сверху. «Скорость убегания» мяча зависит от там, где ты.

«Убегающая» скорость планеты — это убегающая скорость, которую вы бы потребность на поверхности этой планеты (если не обращать внимания на атмосферу планета). Если на планете есть атмосфера, то нужно сохранить ракетные двигатели собираются дольше, чтобы также победить трение атмосфера, которая вас тормозит.

На расстоянии \ (r \) (в километрах) от центра планеты, имеющей \ (M \) раз больше массы Земли, космическая скорость \ (v_ \ text {escape} (r) \) (в километрах в секунду) равно

\ begin {уравнение} v_ \ text {escape} (r) = 893 \ sqrt {\ frac {M} {r}} \ end {уравнение}

Умножьте скорость в км / с на 3600, чтобы получить скорость в км / ч. (километров в час). Умножьте на 0,6, чтобы превратить километры в миль.

Например, Земля имеет радиус \ (r \) 6378 км и массу \ (M \) 1 массы Земли, поэтому космическая скорость на поверхности Земли равна равно \ (893 \ sqrt {\ frac {1} {6378}} = 11.2 \) км / с. Это примерно равно 40 300 км / ч или 24 200 миль / ч.

Если вы двигаетесь точно со скоростью убегания, то можете получить произвольно далеко от планеты, но тогда ваша скорость станет меньше и меньше, но он уменьшится до нуля только когда вы бесконечно далеко далеко. 2 \ end {уравнение}

Если вы не хотите уезжать бесконечно далеко от планеты, то вам не нужно достигать космической скорости.Если, например, вы хотите чтобы выйти на круговую орбиту вокруг планеты, то нужно около 71% (или \ (1 / \ sqrt {2} \)) космической скорости на этом расстоянии. В наоборот, космическая скорость на определенном расстоянии равна равна примерно 141% (или коэффициенту \ (\ sqrt {2} \)) круга орбитальная скорость на этом расстоянии.

Например, для низкой орбиты вокруг Земли вам нужно 71% от 11,2 км / с, или 11,2 × 0,71 = 8,0 км / с, а орбитальная скорость Земли вокруг Солнца составляет около 30 км / с, поэтому убегающая скорость (чтобы убежать от Солнце) на этом расстоянии составляет примерно 30 × 1.41 = 42 км / с.

[474]

7. Прыжок с планеты

На больших планетах сильная гравитация, а на малых планетах слабая. сила тяжести. Если планета достаточно мала, то ее гравитация настолько слабая что вы можете прыгнуть с этой планеты и исчезнуть в космосе.

Если вы можете прыгнуть на высоте 1 метр на Земле, то ваша начальная скорость вверх составляет около 4,5 м / с. Я не думаю, что вы сможете достичь очень намного большая начальная скорость, если вы прыгнете с другой планеты, даже если он намного меньше, потому что вы просто не можете сильно двигать ногами Быстрее.Если вы хотите сбежать с планеты, прыгнув, то космическая скорость этой планеты должна быть меньше примерно 5 м / с.

Убегающая скорость с поверхности круглой планеты радиусом \ (R \), а средняя массовая плотность \ (ρ \) примерно равна

\ begin {уравнение} v_ \ text {escape} = k R \ sqrt {ρ} \ end {уравнение}

где \ (k \) — число, которое зависит от выбранных единиц. В В следующей таблице приведены некоторые примеры.

Например: Средняя массовая плотность Земли составляет около 5,5 г / см³. (В 5,5 раза больше воды), а радиус Земли составляет около 6400 км или 4000 миль, поэтому убегающая скорость от поверхности Земли равна около \ (0.75 × 6400 × \ sqrt {5.5} = 11 300 \) м / с или 11,3 км / с, а также примерно \ (2,69 × 4000 × \ sqrt {5,5} = 25 200 \) миль в час.

Для планеты с удвоенной плотностью массы воды (что кажется разумно для маленькой планеты), это означает, что космическая скорость измеряется в метрах в секунду, примерно равен радиусу планета измеряется километрами. Чтобы убегающая скорость была не более более 5 м / с, радиус такой планеты должен быть не более примерно 5 м / с. км.

[198]

8.Путешествие на другие планеты

8.1. Дешевые путешествия

Если вы хотите путешествовать с планеты 1 на планету 2 и не проходите мимо другие планеты по пути, а планеты 1 и 2 следуют круговой вращается вокруг Солнца в одной плоскости, тогда оказывается, что самые дешевые способы передвижения (с наименьшей общей дополнительной скоростью разница) составляют:

1. Если отношение диаметров орбит не больше примерно 11,9, затем следуйте по пересадочной орбите Хомана прямо с планеты 1 на планету 2.
2. Если соотношение диаметров орбит составляет примерно 11,9 и около 15,9, затем сначала выйдите на пересадочную орбиту Хомана с планеты 1 на определенную круговую орбиту за пределами обеих планет, а затем на вторую Хоманн переводит орбиту с этой орбиты на планету 2.
3. Если соотношение диаметров орбит больше примерно 15.6, затем сначала выйдите на пересадочную орбиту Хомана с планеты 1 на бесконечное расстояние, а затем вторая орбита Гомана от бесконечности до планета 2.
4. Вы можете попробовать «Межпланетную транспортную сеть» для произвольных орбиты, в которой используется хаотическая структура решений проблема трех тел или проблема n тел.Эти орбиты требуют очень мало топлива, но их очень сложно рассчитать, и требуется много дольше путешествовать.

8.2. Переходная орбита Хомана

Переходная орбита Хомана — это эллиптическая орбита, перифокус которой лежит на орбите одной планеты, а апофокус на орбите другая планета.

Рис. 1: Переходная орбита Хомана

На рис. 1 красным цветом показана переходная орбита Хомана. касается малой орбиты (например, планеты 1) внизу, а большая орбита (напр.г. планеты 2) вверху. Маленькие синие кружки показывают расположение планет, когда космический корабль покидает планету 1, и маленький желтый кружок показывает положение планеты 2, когда космический корабль прибывает.

Уловка орбиты Хомана заключается в использовании двигателей вашего КА только дважды: один раз для перехода с орбиты планеты 1 на переходную орбиту Хомана, и еще раз для перехода с Хоман переводит орбиту на орбиту планеты 2.

Путешествие на другую планету через переходную орбиту Хомана не может начаться в любое время, когда вы хотите, потому что время в пути фиксировано (для планеты на круговых орбитах), и вы, вероятно, хотели бы, чтобы цель планете оказаться в конце переходной орбиты Хомана, когда вы космический корабль тоже есть, так что вы должны покинуть родную планету подходящее время.В следующей таблице указано количество таких поездок. начиная с Земли. Эти числа были рассчитаны по предположение, что планеты движутся по круговым орбитам, но это не совершенно правильно, поэтому значения для реальных поездок могут несколько отличаться из чисел, приведенных в таблице.

 ° 

 ° 

 ° 

 ° 

• В таблице \ (t_ \ text {h} \) указано, как долго проходит путь в Орбита перемещения Хомана между Землей и планетой (или другой путь вокруг) длится, измеряется годами.
• Вы можете начать свое путешествие на планету или обратно только тогда, когда планета находится в правильном положении относительно Земли. Это происходит один раз в каждый синодический период, который называется \ (t_ \ text {c} \) в стол.
• \ (t_1 \) — момент (отсчитываемый от отлета от Земли) в что вы можете начать свое путешествие обратно на Землю впервые. Каждый \ (t_ \ text {c} \) после этого также возможно.
• \ (t_2 \) — это момент, когда вы снова сможете вернуться на Землю на первый раз.
• \ (φ_0 \) указывает, как далеко планета находится от Земли в небе, так как видно с Солнца, когда вы уходите от Земли (см. схему), измеряется в градусах. Это угловое расстояние также является правильным при момент, когда вы вернетесь на Землю (но тогда в обратном направление).
• \ (Δ_0 \) — это расстояние до планеты от Земли, измеренное в AU.
• \ (ψ_0 \) — это удлинение планеты, измеренное в градусах относительно Солнца. Положительное удлинение означает, что планета затем виден ночью после захода солнца, и отрицательное удлинение, которое планета видна утром перед восходом солнца.
• Аналогично \ (φ_1, Δ_1, ψ_1 \) сохраняются на момент выхода из планета обратно на Землю.
• \ (∆v_1 \) показывает, какая разница в скорости должны быть у ваших ракетных двигателей. производят около Земли, чтобы попасть на переходную орбиту Хомана.
• \ (∆v_2 \) — это также разница в скорости, с которой ваши ракетные двигатели должен произвести около планеты, чтобы переключиться с переходной орбиты Хомана на орбиту планеты.
• \ (∆v \) — общая разница скоростей, необходимая во время выезд на планету, но это не включает запуск из Земля или планета, или ваша посадка на Землю или планету.В посадка может быть относительно дешевой, если вы приземлитесь на планету с атмосферы (например, Венеры, Земли или Марса), потому что вы можете использовать та атмосфера тормозить дешево.

Например: путешествие на Марс занимает около 0,7 года или 8 1/2 месяцев. Затем вам придется ждать на Марсе 1,24 года или почти 15 месяцев. прежде, чем Земля и Марс займут подходящие позиции для возвращения поездка, чтобы начать. Затем снова требуется около 8 1/2 месяцев, чтобы вернуться в Земля. В целом поездка длится 2,66 года или 32 месяца.если ты например, вы можете держаться подальше еще несколько синодических период 2,14 года или чуть более 25 месяцев.

Если вы хотите самостоятельно рассчитать числа из этой таблицы, затем перейдите на страницу расчетов гравитации и космические путешествия.

Если вы пролетите мимо планеты правильным путем, то гравитация этой планеты планета дает вам дополнительную скорость, которая остается, даже когда вы снова очень далеко от этой планеты. Используя эти «силы тяжести», вы можете сделать Путешествие на далекую планету длится короче и требует меньше топлива.А путешествие в один конец к Плутону длится как минимум около 30 лет, если вы не используйте помощь гравитации, но если вы пролетите мимо Юпитера правильно, тогда вы сможете добраться до Плутона всего за 9 лет.

 ° 

 ° 

 ∞ 

 ∞ 

 ∞ 

[402]

9. Вес во время путешествия на Марс

Если вы отправитесь на другую планету, например, на Марс, вы не почувствуете все время один и тот же вес. Пока тебя запускают в космос, вы будете чувствовать себя намного тяжелее, чем на земле, из-за сильного ускорение. Когда двигатели ракеты выключаются и вы начинаете Чтобы добраться до Марса, вы будете невесомыми. Когда вы спускаетесь в атмосфера Марса, тогда вы снова почувствуете вес, из-за сил сопротивления, которые замедляют ваш космический корабль.Когда ты приземлился на Марсе, то вы будете весить около 40% от того, на что весите Земля, и вы сможете прыгнуть примерно в 2,5 раза выше, чем вы можете на Земле (по крайней мере, если бы вам не приходилось носить тяжелую космическую подходить).

[250]

10. Путешественники в космос

10.1. Как много?

Путешествие в космос обходится очень дорого. За каждый лишний килограмм или фунт, который вы хотите взять с собой, вам нужно 25 или более дополнительных килограммы или фунты дорогого топлива. И если лишний вес в фигура лишнего человека, то становится еще дороже, потому что человеку также нужно принести дополнительную еду и питье для всю поездку, а также дополнительный скафандр и многое другое вещи.

Если пойдет слишком мало людей, то у вас могут возникнуть проблемы, если один из них заболеет или, возможно, даже умрет, и тогда вся миссия может провалиться, например, если бы это был пилот. Вам нужно привести достаточно людей, но не так много. Я полагаю, что пять человек — хорошее число для отправки Марс.

[251]

10.2. Что можно взять с собой?

При старте с земли ваша ракета очень сильно разгоняется. так, чтобы вас сильно толкнули на спинку сиденья.Это ускорение и сопутствующие вибрации также действуют на все остальные вещи в ракете, поэтому вы можете принести только те вещи, которые могут запуск. Кроме этого, вы можете взять с собой все, что захотите. поездка, а потому что каждый дополнительный килограмм требует дороже топливо и место, обязательно будет предел тому, сколько вы разрешено приносить и сколько места это может занимать, как и когда вы путешествуете на самолете.

[249]

10.3. А как насчет аргументов?

Путешествие к другим планетам занимает очень много времени.Вы можете предотвратить люди спорят во время таких поездок разными способами: (1) отправляя только людей, которые не спешат спорить, (2) заранее определив, кто отвечает за каждую часть миссии, (3) заставляя путешественников хорошо узнать друг друга когда они еще на Земле, (4) обучая путешественников, как справиться с раздражением и другими возможными причинами ссоры.

Вероятно, будет меньше аргументов, чем обычно, потому что миссия на другую планету довольно опасно.Если ты в опасной ситуации, то вы, вероятно, с меньшей вероятностью будете спорить о небольших вещи, потому что тогда они менее важны.

[256]

10.4. Что делать, если кто-то заболеет?

Если кто-то заболеет во время космического путешествия, то и вы поступите так же вещи, которые вы бы сделали, если бы кто-то заболел в любой другой поездке через негостеприимный край вдали от больниц: вы бы попытались вылечить терпеливый с вещами, которые вы принесли с собой. Наверное, кто-то с медицинские знания будут отправлены в любое космическое путешествие, а медицинские оборудование тоже.На полпути развернуться невозможно. какое-то путешествие на другую планету или быстро отправить врача из Земля в другой ракете, поэтому космическим путешественникам приходится иметь дело с этими сами вещи.

[257]

10.5. А как насчет еды и напитков?

Во время дальнего космического путешествия нельзя однажды зайти в супермаркет. пока, поэтому вы должны взять с собой всю еду и питье, чтобы вы могли нужно на протяжении всей поездки. Поэтому еда и питье должны сохранять в течение длительного времени, быть легким в приготовлении, содержать достаточно питательных веществ и витамины и желательно быть как можно более легкими (потому что каждый лишний килограмм делает поездку дороже).Люди учатся как привезти с собой огород, но я не уверен, что работал бы уже сегодня.

[260]

Если вы очень часто задействуете определенные мышцы, например, потому что вы делаете много занимаетесь спортом или часто пользуетесь велосипедом или много или часто гуляете нести тяжелые вещи, тогда они станут толстыми и прочными. Если вместо этого вы мало или совсем не задействуют определенные мышцы, тогда они становятся тонкими и слабый. Если вы находитесь в невесомости космоса, то ваша нога мышцы и другие мышцы больше не должны нести ваш вес, то вы используете их гораздо реже, поэтому они станут худыми и слабыми, если вы не осторожно.Если вы снова приземлитесь на Земле через долгое время, то вы может быть не в состоянии ходить какое-то время, потому что ваши мышцы не могут переносить ваш вес больше. Чтобы предотвратить это, космонавты проводят некоторое время тренировать мышцы каждый день. Ваше сердце тоже не должно как усердно работай в космосе, так он тоже становится слабее. После того, как вы вернетесь в Земля, вашему сердцу понадобится как минимум несколько недель, чтобы вернуться в свое старая сила. Ваш позвоночник не давит на вас в космосе, поэтому он может расслабиться, и средний космонавт получает около три сантиметра в высоту (длину) в пространстве.Это увеличение высоты снова исчезает после возвращения космонавта на Землю.

Астронавты, находящиеся в невесомости в течение многих недель, страдают от потери кальций и другие минералы из их костей, так что их кости становятся более хрупкими и легче ломаются. Вы можете попытаться предотвратить это путем корректировки диеты, но пораженные кости не полностью восстановитесь, когда вернетесь на землю. Кальций, который исчезает из костей попадает в кровь и может вызвать камни в мочевом пузыре. Астронавты также обычно имеют меньший аппетит и недоедают, когда они в космосе.

Возвращение на Землю после длительного периода невесомости оплачивается дополнительно. тяжело потому что при сильном замедлении в конце спуска вы временно весите больше, чем на земле, поэтому ваш слабый мышцы за несколько минут перестанут нести никакого веса, чтобы необходимость нести лишний вес сверх вашего обычного веса. русский космонавты, проведшие в космосе 8-11 месяцев, очень устали и усталость, даже если днем ​​они мало что делали.

Обзор этих (и других) проблем можно найти на сайте // www.постоянный.com/s-nograv.htm.

[463]

12. Космические костюмы

//science.howstuffworks.com/space-suit4.htm сообщает, что скафандр, который астронавты НАСА использовали на Луне, имел массу 82 кг (180 фунтов). Гравитация на Луне всего примерно на 1/6 от силы тяжести на Луне. Земля, поэтому вес скафандра на Луне будет примерно вес 14 кг (30 фунтов) на Земле.

13. Ракеты и космические корабли

[300]

13.1. Силовая установка

Вы можете изменить скорость или направление или двигаться вперед за три секунды. различные пути:

1. Вы можете оттолкнуться от чего-либо, например, заплыв бассейн.Если приложить силу к краю бассейна, то (согласно Первый закон Ньютона) эта сторона применяет противодействие того же величины для вас (кроме случаев, когда вы сломали борт, отталкивая от него), так что вы идете в обратном направлении.
2. Вы можете тянуть себя по чему-то (например, по земле, когда вы идете). Когда идешь, то ногу тянешь назад, что на земле, и из-за трения о землю ваша нога не скользит назад, а вместо этого остальное тело идет вперед.
3. Вы можете отправить (выстрелить, позволить уйти) то, что вы принесли с собой. По закону сохранения импульса вы сами должны идти в обратном направлении.

Первые два метода работают на Земле, но не в космосе, потому что там в космосе нет ничего, что можно было бы оттолкнуть или тянуть за собой. В космосе вы можете использовать только третий метод, чтобы изменить свою скорость или направление. К сожалению, этот метод требует, чтобы вы проиграли что-то (потому что вы всегда должны отправлять что-то в обратном направление, откуда вы хотите пойти), поэтому вы должны особенно что-то вместе с тем, что вы не против потерять и что вы можете использовать для продвигайся: метательное взрывчатое вещество.

Потому что вы должны взять с собой топливо (или его компоненты) до тех пор, пока они вам нужны, вы хотите топливо, которое дает столько скорости, сколько возможный. Оказывается, для этого скорость, с которой топливо, оставленное вами, является самым важным: эта скорость должна быть как как можно лучше. Также важно, чтобы весь порох идет в одном направлении: если он идет одинаково во всех направлениях, то это не принесет вам никакой пользы. Мера, которая используется в профессиональная литература по эффективности пороха — это удельный импульс.Удельный импульс говорит о том, сколько килограмм пропеллент может обеспечить тягу в килограмм-силу (около 10 ньютон). Скорость убегания пороха в метрах в секунду равна в десять раз больше значения удельного импульса, измеренного в секундах.

Большие скорости возникают, например, в газах, образующихся в определенных химические реакции, поэтому они часто используются для обеспечения движения в Космос. Образовавшийся газ должен как можно больше уходить в один и тот же направление, так что тогда вы вполне естественно получите дизайн космического корабля с одним или несколькими соплами, через которые выходит образующийся газ.Мы назовите что-то подобное ракетой.

В химической реакции происходит обмен электронами между атомами в соединения, поэтому вам нужны два разных типа соединений для химическая реакция: та, которая может обеспечить электроны (окислитель) и тот, который хочет поглощать электроны (топливо).

Кислород свободно доступен в качестве окислителя в атмосфере Земля, поэтому автомобиль или самолет нужно брать с собой топливо, но нет кислород. Однако в космосе нет кислорода или другого окислителя, поэтому вы также должны взять это с собой.

До сих пор в ракетах использовалось много различных видов топлива, а для больших ракет можно использовать различные виды топлива. одновременно или последовательно. В следующей таблице упоминается пара их.

Таблица 1: Горючие вещества