Сколько лететь до Марса

Общая характеристика планеты

Марс назван в честь древнегреческого бога войны — Ареса. Это четвертая планета от Солнца. Отменяются к пленетам «земной» группы с другой профессией и с атмосферой. Примерно в два раза больше Земли. Марс имеет два естественных спутника — Фобос и Деймос.

Сколько километров лететь до Марса с Земли

Перед покупкой билета на Марс помните: несмотря на то, что это ближайшая к Земле планета, 4-я планета от Солнца, вы пролетите к ней десятки или сотни миллионов км, в зависимости от того, в какое время года планируется ваше космическое путешествие , сколько лет вы готовы ждать и по какой траектории советую лететь. А теперь обсудим вопрос более подробно и серьезно.

Орбита Марса и удаленность в разных точках

Говоря о том, сколько времени теоретически нужно, чтобы долететь до Марса на ракете, важно учитывать его орбиту. Она, как и Земля, эллиптическая и расположена примерно в одной плоскости, но есть и отличия.
Расстояние до Марса от Земли непостоянно — мы то приближаемся, то удаляемся.

Сколько земных лет, дней, часов лететь человеку до Марса

Сколько времени потребуется, чтобы долететь до Марса, зависит от скорости аппарата, траектории, по которой он будет двигаться, расположения планет, веса корабля и его содержимого, количества топлива. Теоретически, если учитывать только скорость и маршрут, можно примерно рассчитать, сколько времени потребуется, чтобы лететь с Земли на Марс:

• Для вычать на околоземную обиту ракету, что пробечать гравитацию Земли, неужно врезовать скорость 7,9 км/с — 29 000 км/ч.
• Для межпланетного путешествия необходима скорость 11,2 км/с — 40 000 км в час.
• Средняя скорость межпланетных перелетов — 20 км/с.
• К скорости корабля на гелиоцентрической орбите добавляется скорость Земли — 30 км/с. Например, космический аппарат «Новые горизонты» стартовал с Земли со скоростью 16,26 км/с, поэтому на гелиоцентрической орбите он развил скорость около 40 км/с (около 59 000 км/ч).

С учетом этих расчетов по кратчайшей, теоретически возможной траектории время полета от Земли до Марса составит 941 час или 39 земных суток. Если маршрут соответствует среднему расстоянию наших планет друг от друга, человек проснется в пути примерно 3879 часов или 162 дня, что ближе к реальности. Если Марс окажется на максимальном расстоянии от Земли, то путешествие займет 289 дней.

Выгоднее всего запускать на орбиту, медленно приближая корабль к Красной планете. Под гравитационным продукционным солнцем (эффект рогатки) корабль получает толчок для преодоления дистанции. В нужный момент корабль освобождается от гравитационного поля, попадая на орбиту Марса. Всего полет продлится от 150 до 300 дней (5-10 месяцев).

В чем сложность вычислений

Все вышеперечисленное хорошо в теории. На практике при расчетах необходимо учитывать массу нюансов:

• эллиптическая форма обеих орбит и разница между ними;
• характерная вечность планет (Марс медленнее);
• тот факт, что Солнце не является центральной точкой орбиты;
• скорость и скорость, вес и другие характеристики космоса;
• намеченная доставка космонавтов на землю;
• оптимальная траектория для пассажирских межпланетных перевозок.

Поэтому в расчеты необходимо включить количество топлива и размеры топливных баков, запасы продовольствия, кислорода и многое другое.

Прогнозы, сколько лететь по времени

И хотя на Марс еще не ступала нога человека, миссий на эту планету было много. Корабли выходили на поверхность за 128-335 суток (Миссия Маринер-7 и «Марсианский полярный посадочный модуль»). Например, выбрав траекторию Хоманова, полет к Марсу в одну сторону можно совершить за 6-9 месяцев (180-274 дня) в одну сторону, но облучение экипажа будет слишком велико. Большинство пилотируемых полетов к Марсу разрабатывается по гиперболическим траекториям, по которым можно достичь Красной планеты примерно за полгода, при этом доза облучения будет в пределах нормы, но для дополнительного разгона с места потребуется в 4,5 раза больше топлива орбита нашей планеты.

По расчетам ученых, участвующих в миссии Mars One, полет продлится 210 дней или 7-8 месяцев. В будущем Илон Маск обещает сократить время в пути до 80, а затем и до 30 дней. Специалисты НАСА менее оптимистичны в своих расчетах — они говорят о 6-месячном путешествии в одну сторону и 6-месячном путешествии в обратном направлении. Кроме того, путешественникам на Красной планете придется провести 18-20 месяцев в ожидании, когда наши планеты сблизятся друг с другом на расстояние, достаточное для возвращения.

Обобщая: ученые предполагают, что путешествие на Марс на пилотируемом аппарате туда и обратно займет примерно 450 земных суток (10 800 часов или 1,2 года).

Интересно: если бы можно было совершать межпланетные путешествия на самолетах со средней скоростью около 1000 км/ч, пассажиры смогли бы сойти с трапа только после прибытия через 22 731 день и 16 часов (545 560 часов или почти 63 года спустя).). Это если бы Марс был в оппозиции и самолет летел строго прямо. А если лететь по эллипсу, путешествие затянулось бы на 560 лет.

Почему лететь так долго

При отсутствии поломок и прочих форс-мажоров путь займет около 2,5 лет (полгода в полетах и ​​18-20 месяцев на Марсе в ожидании очередного сближения с нашей планетой).

Причин две:

1. Огромные настояние.
2. Ограничения технологий нашей цивилизации.

Реактивные двигатели, которые мы используем для запуска космических кораблей, тратят почти все свое топливо на преодоление земного притяжения, остальной путь космический корабль преодолевает в основном по инерции. Взять дополнительные запасы топлива, а значит и развить более высокую скорость, конструкция современных кораблей пока не позволяет.

Как быстрее долететь до Марса (маршруты)

Пока для межпланетных путешествий землянам доступны только химические ракетные двигатели с очень большим расходом топлива. Даже если лететь на минималочках при речах около 12 км/с (около 40 000 км/ч), горючего необходимо очень много. Плюс, чем больше весит космический корабль, тем больше нужно топлива, чтобы поднять его в космос и потерять скорость вблизи Марса. Также топливо требуется для работы системы жизнеобеспечения.

Тут прямая связь: либо больше топлива, либо дольше полет. Траектория Марса может быть эллиптической, параболической и гиперболической. Рассмотрим особенности каждого из этих маршрутов.

Эллиптическая (Гомановская) траектория — добраться до Марса с наименьшим количеством топлива

Это самый простой и экономичный метод, предложенный Вальтером Хоманом. Но он самый длинный — до посадки пройдет примерно 260 дней. Корабль разгоняется до 11,59 км/с и летит по инерции по эллипсу, который касается орбит Земли и Марса больше, чем земная орбита. Он пересечет орбиту Марса, когда окажется в той же точке, что и корабль. Возле Марса — снова разгон для печати на его некрополе. Траектория корабля — большая дуга. Это сильно увеличивает километраж поездки.
Большинство марсов движутся именно по эллиптической траектории.

Интересно: если скорость полета с Земли увеличить до 12 км/с, время полета сократится до 150 дней — за счет большей скорости и сокращения длины дуги траектории. Но есть осложнение со снижением скорости.

Параболическая траектория — быстрее, но дороже

Эта траектория позволяет достичь Марса за 70-80 дней, что экономит расходы на провизию, систему страхования жизни, радиационную защиту и многое другое. Но разогнать корпаль недвижимость до трейтей космической вроской — 16.7 км/с. Потому что и при старте, и при торможении потребуется больше топлива, примерно в 4 раза больше, чем при полете по гомановской траектории. Полет параболы в двух направлениях займет всего 5 месяцев.

Гиперболическая траектория — оптимальная, но пока сложно реализуемая

Этот маршрут позволяет совершить перелет на Марс быстрее, чем при эллиптическом (менее 80 дней в одну сторону, до полугода в обе стороны), но он гораздо энергоемче (в 4,5 раза). В отличие от параболического маршрута, двигаясь по гиперболе, аппарат получит скорость убегания от Солнечной системы, превышающую третью космическую, плюс диапазон траектории в этом случае шире, чем у параболического.

Основная проблема заключается в сложности разгона космического корабля до необходимой скорости (более 16,7 км/с), на это способны только разрабатываемые ионные двигатели.

Большая часть пилотируемых летательных аппаратов к Марсу развивается именно по этой траектории. Например, аппарат «Новые горизонты» преодолел путь к Красной планете за 78 дней. Межзвездный объект Оумуамуа способен долететь с Земли до марсианской орбиты всего за 2 недели.

Способы сократить время полета

Чтобы люди быстрее летели на Марс, вы можете:

Использовать ядерные двигатели большой мощности. Это сократило бы время полета в межпланетном пространстве в 2 раза (примерно до 7 месяцев, некоторые исследователи уверены, что меньше 40 дней), дало бы больший выбор времени старта с Земли и Марса в том числе. Проблема та же — этого движка пока нет, он в разработке.

Использовать электрические (ионные дневные) в комплекте с никреловыми энергетическими установками и летать на Марс в течение 5 месяцев, в будущем — и в течение 40 дней. Они помогут разогнать корабль до 10 км/с и более при небольшом расходе топлива (например, зонду «Рассвет» для 10-летней миссии требовалось всего полтонны ксенона).

Используйте антиматерию. Для достижения корабелем места засадки потребуется 10 мг антикишечных веществ и 250 миллионов долларов. При этом исследователи обещают, что время полета марсианской техники сократится до 45 дней. В далеком будущем антивещество позволит добраться до красной планеты за 3-4 минуты. В теории.

Сколько будет стоить путешествие

Принимая во внимание все вышеизложенное, понятно, почему ответ на вопрос, были ли люди уже на Марсе, пока отрицательный.
Сколько будет стоить полет на Марс? Миллиарды. Во времена Джорджа Буша речь шла о 80-100 миллиардах долларов, потом о 20-40 миллиардах. Сейчас Илон Маск говорит, что в итоге полет на Марс будет стоить 500 миллионов долларов, а в будущем можно будет снизить расходы до 100 тысяч долларов. Интересно, что обратный билет на Марс Маска обещают сделать бесплатным.

Цели полетов на Марс

Несмотря на то, что Марс находится дальше от Земли, чем Венера, условия на Красной планете гораздо более благоприятны для путешественника — местами крошечные, но в атмосфере есть кислород, а температура на планете сравнима с полярной условия на Земле.

Итак, каковы цели пилотируемых миссий на этой планете:

• научные исследования, разработки технологий;
• вование, колонизация Марса, туристический бизнес в межпланетных шкамах;
• поиск ресурсов за пределами Земли.

Нерешенные проблемы перелета

Длительность полета на Марс неизбежно приводит к осложнениям, которых не избежать. Возможные поломки и технические проблемы, плюс метеоритные потоки, солнечный ветер и прочее. Люди могут оказаться запертыми в неработающей железяке без надежды на помощь.

Психические и физические перегрузки — радиация, многократно превышающая норму, замкнутое пространство, вероятность лучевой болезни и многое другое. Все это может привести к психическим и физическим недугам (потеря тонуса мышц и системы кровообращения, депрессия и так далее). Реабилитация может занять до 2 лет.

Обеспечение. Размещение топлива, кислорода, воды и продовольствия, необходимых для полета и возвращения, — сложная задача.

Неудачные полеты

Многое может пойти не по плану. Подумайте: более половины из 48 миссий на Марс, запущенных в 1960-х гг в 2020 году мы закончили провалом. Неудачи программы корпабли по сей день: потеря связи, неработающие парпаратуры, авария при распунче. Поэтому на Марсе не было даже человека — надо предвидеть, предвосхищать и слишком много участвовать, а технологические возможности ограничены.

Сколько топлива нужно для полета на Марс

Топлива уходит много — десятки тонн, и чтобы вместить его запасы, корабль придется строить огромным. Роберт Зубин придумал интересное решение: использовать ядерный реактор и взять с собой всего 6 тонн водорода с Земли, а затем использовать углекислый газ, который можно взять из атмосферы Марса. Из этих компонентов планируется выделять метан и воду. Вода будет использоваться для получения кислорода и водорода. Из ходрогина будут делать метан. Таким образом Топлива сможет получить около 100 тонн топлива, которого хватит на дорогу домой.

Основные опасности путешествия на Марс

Мы уже упоминали, какие трудности ждут на поле. Но есть и другие проблемы. Люди должны решить, как преодолеть многочисленные опасности уже после приземления, а их на Марсе немало:

• локальная радиация высокого уровня;
• опасность падения метеоритов и других космических тел;
• отличное от земного магнитного поля;
• продажное атмосферное давление;
• постоянные пыльные бури, сильные ветры;
• наличие в воздухе мелких частиц гипса и перхлоратов, опасных для людей и техники;
• низкий уровень таких элементов, как кислород и азот, что важно для здоровья;
• пониженная гравитация (гравитация 3,721 м/с², тогда как на Земле 9,807 м/с²);
• строительство укрытий, добыча воды, синтез осигнога, производство фильпа, организация связи, решение других обебидатых задач;
• однообразное неходного питания на прихов порах;
• решение психологических проблем.

Радиация

Радиация — главная опасность для здоровья не только во время полета, но и на самой Красной планете. Радиация не только повреждает ДНК человека, но и нарушает работу клеток за счет образования активного кислорода, вызывая ряд заболеваний — от слепоты до иммунодефицита и инфарктов. Без специальной защиты космонавты просто умирают от острой лучевой болезни.

Изоляция и заключение

Приходя в себя в полете с момента взлета, экипаж попадает в полную изоляцию в замкнутое пространство, без какой-либо возможности выбраться оттуда. Долгий перелет вызовет ряд психологических проблем, возможные конфликты между людьми. У космонавтов на обите размещение райд неблагоприятных вечерний — нарушение сна, нарушается суточный цикл, возникают когнитивные и поведенческие расстройства.

А потом, даже при удачной высадке на Марс, колонисты снова попадают в тюрьму — уже в жилые и рабочие блоки. Выход на профестицию — необходимо надапеать сафандр, что тоже своего рода изоляция.

Расстояние от Земли

осознание того, что родная планета и дом находятся где-то очень далеко и вернуться туда нет возможности, является серьезным ударом по психике. И хотя люди тщательно отбираются для колонизации Марса и хорошо знают, на что идут, рано или поздно обязательно придет сожаление, которое в сочетании с другими неблагоприятными факторами осложнит жизнь поселенцам.

Гравитационные поля

Марсианская гравитация почти в 2,2 раза ниже земной — всего 38%, что создает определенные проблемы для людей и техники. Адаптация может занять довольно много времени. Длительное воздействие низкой гравитации снижает вес и качество костной системы, а также невесомость. Кроме того, ученые обнаружили на Красной планете регулярные гравитационные волны или приливы, в 100 раз более сильные, чем на Земле. Такие перепады негативно влияют на процессы жизнедеятельности.

Враждебная среда и ограниченные пространства

Условия на Марсе в принципе непригодны для жизни человека. Очень тонкая атмосфера (в 100 раз тоньше земной) состоит из 95,3 % углекислого газа, 2,7 % азота, 1,6 % аргона и всего 0,13 % кислорода. Влажность очень низкая, никогда не превышает 0,2%. Кроме того, в атмосфере много микроскопической пыли от агрессивных веществ. Поэтому задача получения кислорода для дыхания и тщательной фильтрации воздуха, в том числе для оборудования, которое будет забиваться и ломаться, того стоит.

Территорий, пригодных для освоения, не так уж и много. Чем дальше от экватора, тем больше разница ночных и дневных температур. Сегодня на планете называют только два места, подходящие для строительства колонии, — это долина Греции и долина Маринера.

Расстояние от Марса до Солнца

В афелии (максимальном удалении) Красная планета от нашей звезды находится на расстоянии 249 млн км, в перигелии (максимальном удалении) — на 206 млн км. Среднее расстояние от Солнца до Марса в километрах составляет 228 млн км. Наша планета находится в 150 млн км от Солнца (в 1 а.е.), Красная планета в зависимости от точки ее орбиты — в 1,38-1,66 а.е. Если вам интересно, сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса — в среднем 12 минут 40 секунд. Напомним, что свет доходит до Земли за 8 минут 19 секунд. А если хотите узнать, какое расстояние от Луны до Марса — максимум 55,7 млн ​​км около 400 млн км при макс удалении — почти столько же, сколько с Земли.

Читайте также: Расстояние до телевизора в зависимости от диагонали: как рассчитать