Как добраться до марса

Содержание

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

[attention type=red]
Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.
[/attention]

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса [attention type=yellow]

[attention type=red]
При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.
[/attention][/attention]

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

[attention type=green]
Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.
[/attention]

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

[attention type=red]
[attention type=green]
Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.
[/attention][/attention]

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

[attention type=yellow]
Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.
[/attention]

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.
[/attention][/attention]

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

[attention type=red]
23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.
[/attention]

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.
[/attention][/attention]

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Источник: https://kipmu.ru/skolko-letet-do-marsa/

До Марса за три дня?

Как добраться до марса
Как добраться до марса

До Марса за три дня?

Как добраться до марса

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

[attention type=red]
Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.
[/attention]

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса [attention type=yellow]

[attention type=red]
При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.
[/attention][/attention]

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

[attention type=green]
Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.
[/attention]

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

[attention type=red]
[attention type=green]
Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.
[/attention][/attention]

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

[attention type=yellow]
Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.
[/attention]

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.
[/attention][/attention]

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

[attention type=red]
23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.
[/attention]

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.
[/attention][/attention]

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Источник: https://kipmu.ru/skolko-letet-do-marsa/

До Марса за три дня?

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

[attention type=red]
Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.
[/attention]

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса [attention type=yellow]

[attention type=red]
При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.
[/attention][/attention]

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

[attention type=green]
Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.
[/attention]

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

[attention type=red]
[attention type=green]
Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.
[/attention][/attention]

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

[attention type=yellow]
Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.
[/attention]

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.
[/attention][/attention]

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

[attention type=red]
23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.
[/attention]

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.
[/attention][/attention]

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Источник: https://kipmu.ru/skolko-letet-do-marsa/

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

[attention type=red]
Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.
[/attention]

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса [attention type=yellow]

[attention type=red]
При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.
[/attention][/attention]

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

[attention type=green]
Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.
[/attention]

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

[attention type=red]
[attention type=green]
Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.
[/attention][/attention]

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

[attention type=yellow]
Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.
[/attention]

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.
[/attention][/attention]

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

[attention type=red]
23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.
[/attention]

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.
[/attention][/attention]

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Источник: https://kipmu.ru/skolko-letet-do-marsa/

До Марса за три дня?

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Можно ли долететь до Марса

Как добраться до марса
Как добраться до марса

Полет на Марс – реальные факты

Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.

Время, которое займет полет

Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.

Необходимое время для полета

Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.

Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.

Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.

С чем связана такая продолжительность полета

Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
[/attention]
[/attention]

Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.

Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.

Расстояние от Марса до Земли

Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.

[attention type=red]
[attention type=green]
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
[/attention]
[/attention]

• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;

• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.

За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.

Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).

Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности).

[attention type=red]
[attention type=green]
Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива.
[/attention]
[/attention]

Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.

Реальные полеты к Марсу и возможные траектории

Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.

Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты.

Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
[/attention]
[/attention]

На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.

Объем топлива для межпланетного перелета

Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.

Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.

Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
[/attention]
[/attention]

Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.

Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.

Эллиптическая гомановская траектория

В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
[/attention]
[/attention]

Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.

Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса.

При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
[/attention]
[/attention]

Параболическая траектория

Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.

Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).

Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.

Гиперболическая траектория движения

Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.

Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.

В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.

История важнейших миссий освоения

[attention type=red]
[attention type=green]
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
[/attention]
[/attention]

В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».

В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.

Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.

[attention type=red]
[attention type=green]
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
[/attention]
[/attention]

В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.

25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.

В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.

Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.

Проекты по освоению Марса

[attention type=green]
[attention type=yellow]
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
[/attention]
[/attention]

До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.

В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.

Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
[/attention]
[/attention]

Источник: https://pikabu.ru/story/mozhno_li_doletet_do_marsa_6046212

Полет от Земли до Марса: время, расстояние, кто и когда полетит

Как добраться до марса

Сколько времени лететь до Марса от Земли? Этот вопрос интересует многих людей с тех пор, как первые ученые заговорили о возможности такого полета.

Красная планета интересует человечество как новая территория для колоний, источник полезных природных ресурсов и даже просто место для проведения туристических экскурсий.

Люди уже давно ищут способы выйти за пределы своей планеты, и куда же отправиться, как не на Марс, ведь он ближе всего.

Так сколько же времени нужно лететь до Марса, зачем это нужно, и кто нас туда отвезет? Узнаете ответы в этой статье. Полетели.

Сколько времени лететь до Марса от Земли

Сколько километров лететь до Марса

Справедливости ради стоит отметить, что самая близкая к Земле планета – это Венера, а не Марс. Но в этом краю кислотных дождей и громадных бурь нам пока делать нечего. Хотя кто знает, говорят, что недавно на Венере нашли возможные признаки жизни. Так что все может быть. Но сейчас мы говорим о Марсе.

На Красной планете почти нет атмосферы, там очень холодно даже в особо «жаркие» дни, и постоянно бушуют сильнейшие песчаные бури. Не лучшее место для проведения отпуска, не так ли? Но исследователи и инженеры говорят, что в должном обмундировании человеку все эти напасти будут не страшны.

Раз уж мы собрались лететь на Марс, сперва нужно высчитать расстояние до него. И уже даже с этим у нас могут возникнуть проблемы. Наша планета и красная движутся вокруг Солнца по разным траекториям – орбита соседа слегка более вытянутая.

[attention type=red]
Поэтому расстояние между планетами постоянно меняется. В разное время оно меняется от 54 до 401 миллиона километров.
[/attention]

Ближе всего друг другу планеты находятся тогда, когда Земля проходит точку афелия (самая удаленная от Солнца точка орбиты), а Марс – перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты).

Сколько километров лететь до Марса

Сколько времени лететь на Марс

С расстоянием разобрались, когда лучше всего лететь, знаем. Теперь нужно выяснить, сколько времени лететь на Марс с Земли. Это будет зависеть от маршрута и скорости нашего космического корабля.

Допустим, наша ракета сможет достигнуть скорости самого быстрого беспилотного зонда New Horizons – 58 000 км/ч. В таком случае мы прибудем к пункту назначения менее чем за 40 дней. Если полетим во время наибольшего сближения планет, конечно же.

Если же мы не учтем расстояние и решим лететь во время самого большого удаления Марса от Земли, то это займет у нас около 290 дней.

Оптимальный маршрут

Время мы, конечно узнали, но оно для нас ничего не значит, так как оно подразумевает движение от точки А к точке Б по прямой.

Несмотря на то, что в космосе отсутствуют дороги, просто лететь напрямую у нас не выйдет. Хотя бы потому, что не только Марс находится в постоянном движении, но и мы сами, на Земле.

Поэтому нам нужно придумать оптимальный маршрут, который потратит меньше всего топлива и времени.

Оптимальный маршрут

На данный момент существует целых три подходящих маршрута:

  • Гомановская траектория. Начинаем путешествие с Земли по эллиптической траектории на скорости выше второй космической. Таким образом, двигаясь по своеобразной окружности, мы попадем на орбиту Красной планеты примерно через 260 дней. Большую часть марсоходов отправляли именно так.
  • Параболическая траектория. Не трудно догадаться, какой формы будет наш маршрут, судя по его названию. Это самая короткая «дорога», так как займет всего 80 дней. Но не спешите радоваться, ведь для такого стремительного путешествия нам нужно разогнать свой корабль до третьей космической скорости (16,7 км/с). Сделать это, конечно, можно, но топлива будет потрачено немерено – раза в четыре больше, чем для путешествия по предыдущей траектории. Однако это сократит время самого полета больше чем в три раза, что позволит сэкономить на продовольствии, жизнеобеспечении и прочем.
  • Гиперболическая траектория. По этому маршруту отправляли вышеупомянутый зонд New Horizons, который достиг Марса менее чем за 80 дней. Такая траектория подразумевает превышение третьей космической скорости, при движении по гиперболе. Спросите, как вообще можно двигаться по гиперболе? Очень просто – сначала мы пролетаем мимо Юпитера, захватываемся его гравитацией, а затем летим прямиком к Марсу. Проблема заключается лишь в том, что современные ракетные двигатели не способны обеспечить такой сильный разгон – нас просто утянет к пятой планете или еще чего похуже. Такое под силу лишь ионным двигателям, которые все еще находятся в процессе разработки.

Зачем лететь на Марс

Мы уже поняли, как можно попасть на Марс, и сколько времени это займет. Однако многие до сих пор не знают, зачем нам все это. Стоит ли это путешествие затраченных усилий и средств? Ионные двигатели, огромное количество топлива, жизнеобеспечение экипажа и его подготовка – все это требует колоссальных вложений с большим количеством нулей после единицы. Так для чего все это вообще нужно?

Зачем лететь на Марс

  • Исследования. Многие ученые всерьез считают, что когда-то у Марса была полноценная атмосфера и даже гидросфера. Более того, эксперименты показали, что в почве Красной планеты вполне способны расти некоторые земные растения. Попав туда, мы смогли бы более детально изучить все это, чтобы в последствии населить планету живыми организмами и даже терраформировать ее во что-то похожее на Землю.
  • Колонизация. Вопрос перенаселения или возможности глобальных катастроф пока не стоит так остро, но человечество все же задумывается о том, куда можно переселиться в случае возникновения подобного. Естественно, что Марс – не тропический курорт, но вариантов у нас пока не особо много. Поэтому ученые всерьез разрабатывают проекты по созданию полноценных колоний на Красной планете и поддержанию жизни в них.
  • Туризм. До запуска первых туристических космических лайнеров нам еще как пешком до Марса, но все же это одна из причин, почему нам вообще можно туда полететь. Даже если жизнь на Красной планете вас не привлекает, вы наверняка не отказались бы увидеть ее своими глазами хотя бы ненадолго.

Этих причин должно быть достаточно для того, чтобы многие захотели провести около 80 суток в замкнутом пространстве с чужими людьми посреди безжизненного космоса. Да уж, не самое веселое путешествие. Да и кто знает, что может случиться во время полета. Так какие опасности могут подстерегать нас по пути к Марсу?

Психические и физические недомогания

Обшивка нашего корабля будет защищать нас от большей части космической радиации, но не от всей. За примерно 80 дней, по мнению ученых, мы получим дозу около 1 Зв (зиверт). При этом на Земле за год мы получаем всего 2,5 мЗв (милизиверт).

Облучение, во много раз превышающее нашу обычную норму, непременно скажется на состоянии здоровья. Оно может повлиять на работу многих систем нашего организма и даже увеличить риск развития злокачественных опухолей в несколько десятков раз.

А если мы еще и попадем под сильнейший солнечный ветер, то 100% получим острую лучевую болезнь, и до Марса долетят лишь холодные трупы.

Полет до Марса [attention type=yellow]

[attention type=red]
При хорошей обшивке корабля и правильном построении маршрута, избегающего мест с повышенным радиационным фоном, мы сможем «победить» радиацию.
[/attention][/attention]

Но что делать с невесомостью? Вряд ли у нас будет средство искусственной гравитации в ближайшем будущем, а без него мы привыкнем находиться в постоянной невесомости. В таком случае мы буквально разучимся ходить, а наша кровеносная система быстро потеряет в тонусе.

Реабилитироваться после такого нужно будет года два, не меньше. А у некоторых из нас побочные эффекты могут не пройти и за всю жизнь.

Ну и куда же без психических расстройств. Замкнутое пространство, опасный холодный космос, одни и те же лица, одна и та же еда, переутомление и прочие «радости» 80-дневного полета могут неслабо сказаться на нашей психике. В таких условиях нам всем грозит сильнейшая депрессия (или другие расстройства) и частые конфликты друг с другом.

Технические трудности

Никогда не угадаешь, какие форс-мажорные обстоятельства могут случиться во время полета. Можно долго готовиться к разным возможным сценариям, но предугадать все не получится. Любые системы могут выйти из строя по разным причинам. Солнечный ветер, столкновение с мелким объектом. Даже при посадке на Марс можно попасть в сильнейшую песчаную бурю.

Перед полетом нужно тщательно подготовиться. Ко всему готовыми мы не будем, но большую часть проблем предупредить сможем. У нашего корабля должна быть самая лучшая обшивка, а также резервные двигатели.

[attention type=green]
Сам он должен быть создан по высшему слову техники, ведь права на ошибку у нас нет – в далеком космосе ждать помощи будет не откуда.
[/attention]

Если мы сможем предугадать большинство опасных случайностей, значительно повысим свои шансы добраться до Красной планеты живыми.

Технические трудности

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха.

Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году.

Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

[attention type=red]
[attention type=green]
Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе.
[/attention][/attention]

Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом.

Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается.

NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых.

[attention type=yellow]
Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.
[/attention]

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс.

Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году.

В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

[attention type=green]
[attention type=yellow]
Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты.
[/attention][/attention]

Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое.

Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами.

[attention type=red]
23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве.
[/attention]

Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки».

Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году.

[attention type=yellow]
[attention type=red]
Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.
[/attention][/attention]

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Источник: https://kosmolog.ru/skolko-vremeni-letet-do-marsa-ot-zemli.html

Источник: https://kipmu.ru/skolko-letet-do-marsa/

До Марса за три дня?

Как добраться до марса
Как добраться до марса

В конце февраля многие СМИ опубликовали новость о том, что НАСА придумало способ летать к Марсу и другим планетам с околосветовыми скоростями. Речь шла о работе профессора физического факультета Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Филипа Любина (Philip Lubin).

Смысл сообщений сводился к тому, что НАСА, в лице вышеупомянутого профессора, собирается запускать зонды к планетам Солнечной системы и за пределами её при помощи подсветки лазерным лучом с Земли. Обещалась доставка 100-килограмового аппарата к Марсу за три дня и другие фантастические возможности.

Видимо, по причине явной желтушности заголовков, никто не рискнул перепубликовать подобную новость здесь и на подобных ресурсах. Мне стало интересно, что же все-таки стоит за громкими заголовками и вот, что я выяснил. В действительности, новость оказалась не такой уж и свежей, некоторые СМИ публиковали её ещё летом 2015-го года.

Сейчас толчок этой теме дала публикация подкастом NASA 360 (и последующий перепост сайтом Space.com) видео ролика, популярно объясняющим предложенную технологию. Этот ролик не содержит никаких научных и технических деталей, а состоит почти полностью из разнообразных фрагментов запусков Шаттлов и других космических видео.

О самой технологии говорится лишь, что для разгона космического корабля предполагается использовать photon propulsion, т.е. энергию импульса фотонов. На самом деле, идея фотонного двигателя совсем не нова, однако исследователи предлагают совершенно новый подход – передача импульса совершается «подсветкой» движущегося объекта лазерным лучом с Земли или орбитальной платформы.

Таким образом предлагается избавиться от необходимых запасов топлива на борту самого объекта, и при этом утверждается, что подобный подход позволит достигать околосветовых скоростей.
Филип Любин является руководителем проекта DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration), финансируемым НАСА.

В апреле 2015-го года он опубликовал научную работу под названием «Дорожная карта межзвездных перелетов» (A Roadmap to Interstellar Flight), в которой предложил технологию передачи импульса фотонов космическому кораблю массивом лазеров, установленных на Земле, а также привел расчеты, подтверждающие теоретическую возможность этой технологии.

В августе 2015-го года НАСА выделила 100 000 долларов на дальнейшие исследования этой группы. Дальше, я постараюсь коротко изложить основные моменты, изложенные в этой работе.

В введении в работу говорится о том, что за последние 60 лет космической эры человечество достигло больших успехов в развитии космической техники, за исключением лишь скоростных характеристик космических аппаратов. К примеру, Вояджер-1 сумел покинуть Солнечную систему только после 37-ми лет полета, имея скорость в 17 км/с, т.е. 0.006% от световой.

Этого явно не достаточно для полета даже к ближайшим звездам. Для дистанционной передачи энергии предлагается использовать фотонный драйвер (photon driver) – массив лазеров, киловаттного класса, с точно совпадающими фазами, работающих как единый источник света.

Такой подход позволит отказаться от разработки единого сверхмощного лазера, а также гигантских оптических систем (поскольку каждый лазер в массиве имеет собственную оптическую систему). Подобный массив описывается в других работах исследовательской группы под названием DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and ExploRation).

Питание массива предлагается обеспечивать за счет энергии соответствующего набора солнечных батарей. Массивы DE-STAR предлагается строить разного размера, в логарифмической прогрессии от их номера. Т.е. DE-STAR 1 будет иметь сторону 10 метров, DE-STAR 2 – 100 метров и так далее.

Для примера приводятся характеристики массива максимального размера DE-STAR-4 и мощностью 50-70 Гигаватт, который, находясь на низкой земной орбите, позволит разогнать фемтоспутник (выполненный в виде единого кристалла, массой порядка 1 грамма) с парусом со стороной 1 метр, выполненным из тонкой пленки, до скорости около 26% от световой примерно за 10 минут.

Такой аппарат доберется до марса за 30 минут, обгонит Вояджер-1 менее, чем за 3 дня и доберется до Альфы Центавра примерно за 15 лет. В качестве других примеров, говорится, что такой массив мог бы разогнать объект массой в 100 кг до порядка 2% скорости света, а объект массой в 10 000 кг до 1 000 км/с.

С учетом того, что на разгон фемтоспутника требуется совсем немного времени, после чего массив лазеров оказывается фактически не нужным, теоретически можно запускать ежедневно сотни таких аппаратов и за год запустить их около 40 000 штук, что позволит иметь по одному на каждый квадратный градус небосвода (предполагается, что суммарная масса всех фемтоспутников составит около 80 кг). Далее в работе приводятся расчеты необходимой энергии для разгона объектов до околосветовых скоростей, а также расчеты необходимых размеров парусов для сбора передаваемой энергии. Также предлагается использовать часть полученной энергии на собственные нужды космического аппарата, что с одной стороны снизит эффективность передачи энергии, а с другой стороны, позволит существенно облегчить сам аппарат. Кроме этого приводится конструкция и расчеты, необходимые для постройки массива лазеров. Серьезной проблемой может стать торможение прибывшего на место аппарата. Для этого предлагается использовать энергию излучаемых звездой фотонов, звездный ветер, а также магнитное связывание с плазмой звездной системы. Указано, что потребуется много лет экспериментов, чтобы научиться пользоваться этими возможностями, но уже сейчас доступны пролетные миссии.

Еще одним практическим аспектом использования массивов лазеров может быть дальняя связь с аппаратами. Для примера приводится расчет снова для массива DE-STAR-4 с длиной волны 1.06 мкм и мощностью 50 Гигаватт. Говорится, что на расстоянии в 1 световой год диаметр светового пятна составит 2*106 метров (2 000 км), что для зонда массой 100 кг и приемной антенной, диаметром 30 метров, позволит получать данные со скоростью 2*1018 бит/с (предполагая, что для кодирования 1-го бита аппарату требуется получить 40 фотонов). При этом, аппарат имея на борту лазерный передатчик мощностью 10 Вт сможет передавать аналогичным образом информацию со скоростью 1*109 бит/с (т.е. 1 Гбит/с). Аналогичным образом, рассчитано, что находясь вблизи Проксимы Центавра данная система передачи данных обеспечит скорость около 70 Мбит/с. Т.е. у человечества появится возможность смотреть в реальном времени видео трансляцию из соседней звездной системы.

В качестве дополнительных возможностей использования лазерного массива предлагаются военные и защитные цели, например защита от астероидов, а также передача сигналов внеземным цивилизациям. В конце статьи приводятся некоторые расчеты для будущих космических аппаратов, отправляемых с помощью лазерного массива, мощностью 70 Гигаватт:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 г0.85 м186 с4.01*109 м4.31*107 м/с0.146.10*107 м/с0.202.37*104 g
10 г2.7 м1050 с1.27*1010 м2.43*107 м/с0.0813.43*107 м/с0.112.37*103 g
100 г8.5 м5880 с4.01*1010 м1.36*107 м/с0.0461.93*107 м/с0.064237 g
1 кг27 м3.32*104 с1.27*1011 м7.67*106 м/с0.0261.08*107 м/с0.03623.7 g
10 кг85 м1.86*105 с4.01*1011 м4.31*106 м/с0.0146.10*106 м/с0.0202.37 g
100 кг270 м1.06*106 с1.27*1012 м2.43*106 м/с0.00813.46*106 м/с0.0110.237 g
1000 кг850 м5.88*106 с4.01*1012 м1.36*106 м/с0.00461.93*106 м/с0.00640.0237 g
10 000 кг2.7 км3.32*107 с1.27*1013 м7.67*105 м/с0.00261.08*106 м/с0.00362.37*10-3 g
100 000 кг8.5 км1.86*108 с4.01*1013 м4.31*105 м/с0.00146.10*105 м/с0.00202.37*10-4 g

  1. Масса аппарата
  2. Размер паруса
  3. Время, за которое аппарат удаляется на расстояние, при котором пятно лазерного луча полностью освещает парус
  4. Расстояние от источника света, при котором пятно лазерного луча полностью освещает парус
  5. Скорость в этой точке
  6. Доля от скорости света
  7. Максимальная скорость при постоянном освещении
  8. Доля от скорости света при постоянном освещении
  9. Ускорение в момент, когда пятно лазерного луча полностью освещает парус

Таким образом, в статье говорится о том, что предложенная технология, несмотря на свою фантастичность, вполне возможна в обозримом будущем и явно более реальна, чем кротовые норы, телепортация и двигатели на антиматерии. Конечно, потребуется какое то время, пока технологии разовьются достаточно, для того, чтобы создать космические корабли весом в единицы граммов и необходимые для разгона лазерные массивы. Соглашаться с этим или нет – каждый может решить самостоятельно. Для меня важно, что НАСА также увидели здравое зерно в этой работе и финансирует дальнейшие разработки. Следующими шагами может стать сначала наземная отработка технологии передачи импульса, а затем испытания на орбите земли лазерных массивов разной мощности. Как и полагается, у предложенной теории существуют противники. Помимо технической невозможности осуществить запуск такого космического аппарата в настоящее время, называют и другие теоретические и практические сложности. Например говорят о сильном нагреве лазерного паруса во время работы лазерной установки или о том, что если парус (а он должен отражать 99.99% полученной энергии) отразит 70 Гигаватт энергии обратно в лазерный массив, то последнему не поздоровится. Также упоминают 3-й закон Ньютона, согласно которому на космическую платформу, на которой будет установлен массив лазеров, будет действовать колоссальная сила противодействия (правда сама платформа по расчетам тех же критиков будет иметь запредельную массу порядка 300 000 тонн). В любом случае, время покажет, кто был прав, а кто нет.

Прошу прощения за использование термина «фемтоспутник» для аппаратов, указанных в статье, поскольку в оригинале используется термин «wafer scale spacecraft», который никаким известным мне термином не переводится.

Список ссылок:

  • космонавтика
  • марс
  • DEEP-IN
  • ракетный двигатель

Хабы:

  • Научно-популярное
  • Космонавтика

Источник: https://habr.com/ru/post/391537/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.