Сколько времени занимает полет до Марса от Земли. Сколько займет времени полет до марса


Сколько лететь до Марса по времени

Подробности Категория: Космос Обновлено 17.08.2018 14:23 Просмотров: 5772

Марс всегда привлекал к себе внимание ученых, писателей-фантастов и простых обывателей.  Близость к Земле этой планеты позволяет ее рассматривать как ближайшую цель в будущих межпланетных путешествиях

Сатурн

Сколько часов, дней, месяцев человеку лететь до Марса?

Давайте представим, что мы отправимся в полет на Марс, подгадав вылет так, чтобы нам потребовалось преодолевать минимальное расстояние. В таком случае аппарат, летящий с такой же скоростью что и  Saturn-V, долетит до места назначения примерно за 870 часов или 36 земных дней.

А теперь представим, что на Марсе нам не понравилось и мы захотим домой, то лучше нам возвращаться поскорее. С каждым месяцем срок на обратное путешествие будет увеличиваться. В 2027 году на обратную дорогу на Землю нам понадобится уже 258 дней (8.6 месяцев). Хотя есть вариант дождаться 2035 года и снова полететь по короткому маршруту за 36 дней.

Сколько лететь со скорость света?

Свет от Марса достигают Земли в течение 3 минут, когда планеты находятся на ближайшем друг от друга расстоянии. Именно столько времени потребовалось бы человеку, чтобы достичь этой планеты на космическом корабле, двигающемся со скоростью света.

Почему время необходимое на полет до Марса постоянно меняется?

Первый корабль, который долетел до Марса, был Mariner4 в 1964 году. Сделал он это за  228 дней. После были произведены запуски еще нескольких кораблей, и каждый раз время полета отличалось друг от друга в большую или меньшую сторону.  Если учесть, что скорость современного космического корабля составляет 20 000 км/час, то можно просчитать, что полет на нем займет 115 дней. Но тогда не понятно, почему на практике все посланные туда корабли добираются гораздо дольше.

Совсем недавно полет исследовательского зонда равнялся более 8 месяцев. При современном развитии технологий путешествие на Марс может занять от 150 до 300 дней.

Такой разброс связан с влиянием на время прохождения маршрута целого ряда факторов:

  • стартовой скорости;
  • расположения планет относительно друг друга;
  • заложенной траектории полета;
  • количества топлива.

Все объясняет движение планет по своей орбите вокруг Солнца. Поэтому невозможно сделать прямой запуска ракеты. Ведь пока она долетит до Марса, он уже успеет далеко продвинуться по своей орбите. Поэтому  чтобы  точно рассчитать, сколько времени лететь, надо закладывать расчеты на опережение. То есть теоретически надо просчитать то место, куда продвинется Марс за время полета ракеты, и именно туда ее и направить.

Второй очень важной проблемой является количество затрачиваемого топлива. Сегодня именно он является приоритетной задачей для космических инженеров. Корабли сегодня запускаются по такой траектории, которая позволяет добиться максимальной экономии горючего.

Орбита Марса

Сколько километров до Марса?

Марс - это четвертая планета от солнца и вторая относительно земной орбиты. Так как Солнце удерживает все планеты на различных орбитах, то расстояние до Марса от Земли постоянно меняется. Когда впервые был сделан снимок с помощью телескопа Хаббл, это расстояние составляло 55 млн.км. На таком расстоянии планеты бывают один раз в течение года, именно в это время  туда посылаются разведывательные станции. Учеными было высчитано, что если Марс будет находиться в определенной точке орбиты, называемой Перигелия, а Земля в точке Афелия, расстояние между ними составит 54,6 млн. км. Однако такого расположения планет человечество пока не наблюдало.

Сколько по времени лететь человеку на Марс?

Над этой задачей сегодня работают многие специалисты в различных странах. Для ее решения потребуется совершенно новый вид топлива. И к тому же надо что-то делать с  восприимчивостью человека к различным видам космической радиации. Она скапливается практически во всех частях его тела и не выводится потом до конца жизни. Если организм космонавта не будет защищен от радиации, то он не сможет продержаться в космосе и двух часов.

Поэтому так важно решить проблему того, сколько лететь на ракете. С уменьшением времени будет сведен к минимуму  риск получить космическое облучение, а также потребуется меньшее количество запасов, необходимых космонавтам для жизни.

 Для того, чтобы вернуться с Марса домой космонавтам придется ждать следующего противостояния. А это занимает довольно много времени. По последним подсчетам оно может доходить до 16 месяцев. При этом надо учесть, что после противостояния Земля стремительно убежит вперед, так как у нее более высокая орбитальная скорость. Поэтому спустя три месяца планеты настолько сильно отдаляться друг от друга, что вернуться на землю космонавты не смогут.

 Ученые посчитали, для того, чтобы сделать возможным полеты с Земли на Марс космические корабли должны развивать скорость 18 км/с.  А для удешевления миссии осуществлять отправку  межпланетных кораблей с Луны. Поэтому для  удачного времени полета важно вычислить время оптимального расстояния от Луны до Марса.

Человек на Марсе

А пока при современном уровне развития космической науки такая экспедиция на Марс может занять около двух лет. И поэтому полеты на эту загадочную планету остаются делом будущего. Нам остается верить и ждать, когда в распоряжении у человека появятся новые технологии, которые позволят построить суперскоростные марсианские корабли, использующие суперэкономное горючее.

Добавить комментарий

mnogofactov.ru

Сколько лететь до Марса

Солнечная система > Система Марс > Планета Марс > Сколько лететь до Марса

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

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

История полетов на Марс

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

Команда НАСА смоделировала посадку Curiosity

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

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

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

Почему так долго?

Изображение орбитальных путей Земли и Марса

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

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

Минимальное топливное использование

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

Примерная схема отправки астронавтов на Марс

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

Альтернативные способы полета до Марса

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

Ядерные запуски

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

Магнето-плазматические ракеты

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

Антиматерия

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

Концепция ракет на антиматерии

Будущие миссии

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

Читайте также:

Положение и движение Марса

Строение Марса

Поверхность Марса

v-kosmose.com

Сколько лететь до Марса: сейчас и в будущем?

Расстояние между Марсом и Землей постоянно меняется. Когда Земля между Солнцем и Красной планетой, оно составляет около 55 миллионов километров, а когда Солнце лежит между нами и Марсом — больше 350 миллионов километров. Именно это определяет, сколько лететь до Марса. Чтобы попасть к Красной планете, проще всего стартовать, дождавшись минимальной дистанции, которая бывает каждые 26 месяцев. Наименее энергозатратная гомановская траектория приведет нас туда за 9 месяцев. Нужный для нее дополнительный разгон с земной орбиты – 2,9 километра в секунду. Это лучший вариант для автоматов, и время их полета сейчас близко к гомановскому. Например, «Кьюриосити» летел туда с 26 ноября 2011 года до 6 августа 2012 года.

Гомановская траектория — по сути полет по спирали, а не по прямой.

Гомановская траектория — по сути полет по спирали, а не по прямой.

Что хорошо для автомата — человеку смерть. При полете «Кьюриосити» приборы зафиксировали ионизирующее излучение (радиацию), которое для человека дало бы 0,66 зиверта в год (0,5 зиверта за 9 «гомановских» месяцев). Норма для космонавтов — как раз 0,5 зиверта в год. Экономичная траектория не годится, ведь после «схваченных» 0,5 зиверта в космосе человеку придется получать еще 0,23 зиверта в год на поверхности Марса. Поэтому большинство проектов предлагают разные варианты гиперболической траектории, при которой время в пути полгода. Тогда путешествие туда даст лишь 0,33 зиверта, еще 0,23 – год на Марсе (ожидание «окна» для возврата), еще 0,33 — обратный путь. В сумме — около 0,45 зиверта в год — «то, что доктор прописал».

Синим показана гиперболическая траектория.

Синим показана гиперболическая траектория.

Пока проекты такого рода во всем мире не идут дальше деклараций о намерениях. Никто не испытывает ни двигатели, ни иные элементы ракет для таких полетов. Никто — кроме, конечно, одного игрока. SpaceX уже испытала на многоразовую работу кислород-метановый двигатель Raptor для Big Falcon Rocket (BFR), а также топливный бак для нее же. Траектория BFR — самая короткая из когда-либо предлагавшихся, близкая к прямой. Однако она требует, чтобы вторая ступень BFR — в нее интегрирован корабль на десятки астронавтов — после выхода на орбиту дополнительно разогналась на 6 километров в секунду. Энергия пропорциональна квадрату скорости. Поэтому затраты топлива в таком варианте в 4,3 раза больше, чем для пути к Марсу, как у «Кьюриосити». Зато и время в пути — около 115 суток.

Для чего землянам лететь на Красную планету? Есть ли жизнь на Марсе и если да, то откуда? Читайте в нашем большом материале: «Марс наш? Как «жители СССР» первыми высадились на Красную планету».

Вариант SpaceX может показаться слишком затратным, но на деле это не так. Для разгона с земной орбиты топливо для BFR подвезет корабль-заправщик. А вот если бы BFR выбрала более длинный путь в 180 дней, ей пришлось бы брать больше запасов еды и иметь больший объем кают. Человек, хотя и легче марсохода раз в десять («Кьюриосити» весил почти 900 килограмм), требует еды и свободного места для упражнений. Без них после высадки он не сможет двигаться по планете. Да и мясо трудно вырастить в корабельной теплице, поэтому и нужны припасы. Именно еда и вода — главные по массе грузы, доставляемые на МКС. И если топливо для быстрой траектории BFR можно взять с корабля-заправщика, то еду на отдельном грузовике к Марсу подвезти уже слишком дорого.

У схемы полетов SpaceX больше всего шансов на реализацию в 2020-х годах. Недавно вице-президент США объявил о том, что Штаты планируют высадиться на Луне и Марсе, опираясь именно на частную космонавтику. Кроме SpaceX никто из частников не испытывает технику для достижения столь далеких небесных тел.

Есть еще один, в теории самый быстрый вариант попадания на Марс. Он был предложен в СССР еще в 1960-х, а в России в полузамороженном режиме разрабатывается до сих пор. Это так называемый ядерный буксир. Атомный реактор мощностью до 15 мегаватт питал бы электроракетные двигатели, которые выбрасывают газ со скоростью до десятков километров в секунду – в десять раз быстрее, чем ракеты выбрасывают химическое топливо.

За счет этого полёт к Марсу шел бы не только по самой короткой траектории, но и быстрее, чем на любой ракете – всего за 45 дней. Однако есть нюанс — на разработку буксира нужно несколько миллиардов долларов, всего в несколько раз меньше, чем на Олимпиаду-2014. Финансирование отечественного космоса слишком мало, поэтому шансов на реализацию проекта пока нет.

Правительство США ядерный буксир не разрабатывает. Недавно появились данные, что SpaceX пытается приобрести ядерные материалы для сходных целей. Однако и тут успех сомнителен. Ресурсы небольшой частной компании слишком малы, чтобы осилить и BFR, и ядерный буксир. Если ракеты Илона Маска уже захватили мировой рынок коммерческих запусков, то в атомной области опыт компании пока равен нулю.

Обо всем важном и интересном в мире науки мы также рассказываем в наших каналах в Telegram и Яндекс.Дзен.

www.kp.ru

Сколько времени лететь до Марса от Земли человеку?

Почему Марс вызывает такой интерес, и чем эта планета Солнечной системы так отличается от остальных, что тысячи людей готовы потратить несколько лет своей жизни на дорогу к ней, а может и всю жизнь, чтобы там остаться.

Марс — это ярчайшая планета после Луны, несмотря на то, что по величине эта планета занимает седьмое место среди планет Солнечной системы. Время, необходимое, чтоб солнечные лучи, отражённые от поверхности Марса, достигли Земли колеблется от 3 до 22 минут в зависимости от расположения планет.

Его видимая звёздная величина становится максимальной во время противостояния. По близости к Земле Марс занимает второе место после Венеры.

Теоретически рассчитано, что до Красной планеты 115 дней пути. На практике полёт в одну сторону занимает 130-300 дней.

Расстояние между Землей и Марсом

расстояние от Земли до Марса

Тем не менее, чтоб узнать сколько лететь до Марса по времени, нужно знать точное расстояние между ним и Землёй.

Обе планеты движутся по своей орбите вокруг Солнца, каждая со своей орбитальной скоростью. Вот почему нельзя однозначно ответить на вопрос, сколько километров от Земли до Марса. Ведь эта величина непостоянна, и меняется каждую секунду. Среднее расстояние между ними составляет около 225 миллионов километров.

Минимальным расстояние между Землёй и Марсом становится при нахождении Земли между Солнцем и Марсом, и равняется приблизительно 56 млн км.

В момент расположения Солнца между Землёй и Марсом, расстояние между планетами достигает максимума, увеличиваясь в 7 раз.

Как узнать время полёта от Земли до Марса

Факторами, влияющими на длительность пути, считают:

  • расстояние между планетами,
  • скорость космического корабля.

Чтоб измерить сколько времени займёт поездка от Земли до Марса применяются вычисления намного сложнее, чем линейное измерение расстояния, так как траектория полёта будет зависеть от постоянно движущихся по двум разным орбитам тел. Для её определения нужно вычислить точное нахождение каждой из планет в определённый момент времени, расчёты ведутся с опережением.

traektoriya-poleta-na-mars

Расстояние между планетами уменьшается каждые 26 месяцев во время противостояния. Раз в 15-17 лет наступает момент, когда человеку лететь до Марса быстрее всего. На протяжении 1-2 недель расстояние между Марсом и Землёй достигает минимального значения. Этот период обычно используется для исследовательских полётов, который составляет от 130 до 300 дней.

Что общего между Землёй и Марсом и чем они отличаются

Диаметр Марса в 2 раза меньше диаметра Земли, а масса в 10 раз меньше. Площадь Марса равняется площади земной суши.

характеристики красной планеты

Климат на северном и южном полушариях значительно отличаются. Температура на Марсе колеблется от -150 до +20. На Марсе расположен потухший вулкан, периодически наблюдается гейзерная активность.

Одной из опасностей Марса считаются мощные пылевые бури, которые могут также быть источником сильной радиации.

Хотя воды в жидком виде на планете нет, зафиксировано выпадение снега, который испаряется, не достигая поверхности. Имеются запасы воды в виде ледников.

Марсианские сутки длятся 24 часа 40 минут, что позволяет говорить о возможности выращивать там растения. Цикл года составляет 687 земных дней или 669 марсианских. Весна и лето на Марсе длятся более половины года.

Атмосферное давление чуть более 6 мбар, что в 160 раз меньше земного. Сама атмосфера разрежена, и на 95% состоит из углекислого газа. Отсутствие магнитосферы вкупе с космическим излучением в результате даёт сильную радиацию на поверхности Марса, в 100 раз сильнее, чем на Земле.

сравнение планет

История полетов к красной планете

Больше 50 лет назад были сделаны первые снимки с Марса. С тех пор было совершено около 20 полётов на Марс. В 1971 году были изучены состав атмосферы и её температура, получены первые карты поверхности.

В 1975 произошло первое приземление станции Викинг-1.

В 2001 году на планете был найден лёд. Многие миссии были неудачными, среди успешных полёты американских и российских аппаратов, таких как Маринер 4, Маринер 6, Викинг 2. Посадочный модуль Феникс успешно получил данные о среде, почве и условиях для жизнедеятельности организмов на «красной планете» в 2008 году.

Действуют целые исследовательские станции как на орбите, так и на поверхности Марса:

  • Автоматическая Межпланетная Станция НАСА,
  • Марс-Экспресс;
  • Марс Одиссей;
  • Марс Глобал Сервейер,

и 2 марсохода.

Время полёта до Марса от Земли у каждого корабля было разным, в среднем 225 дней.

Современные программы полётов на Марс:

  • «Аврора» — разрабатывается ЕС, лететь на Марс намечено в 2033 году.
  • «Созвездие» — совместный проект ЕС и НАСА, планирует полёт в 2037 году.

Чтоб минимизировать затраты топлива используется траектория движения, которая пересекается одновременно с Солнечной орбитой, и орбитой Марса, называемая Гомановской траекторией.

Чтобы ускорить полёт корабля и уменьшить время его нахождения в пути, необходимо увеличить его скорость, для чего понадобится большое количество дорогостоящего топлива. Поэтому учёные ищут альтернативные источники энергии, которая будет разогревать топливо и увеличивать его эффективность:

  • сжиженное топливо, например, водород, разогретое с помощью ядерной энергии;
  • плазма, полученная при нагреве топлива электромагнитным излучателем;
  • энергия, образующаяся при столкновении частиц в ускорителе, так называемая антиматерия.

В контексте постоянно меняющихся реалий, сложно однозначно ответить на вопрос, сколько времени лететь до Марса от Земли человеку.

Учёные, ищущие способы сократить длительность полёта, движимы:

  • желанием минимизировать контакт космонавтов с космической радиацией,
  • необходимостью в экономии продуктовых запасов, потребляемых в пути;
  • реализацией плана по транспортировке грузов;
  • осуществлением космических путешествий.

Освоение и программы по переселению людей

В 2011 был запущен проект колонизации Марса под руководством Баса Лансдорпа (Mars One). Высадка первых «поселенцев» намечена на 2027 год. Время в пути должно составить около 7 месяцев. При постепенном заселении группами по 4 человека раз в два года к 2035 году численность колонии на Марсе должна вырасти до 20 человек.

колонизация людей на далекую планету

Илон Маск – руководитель компании SpaceX, планирует совершить высадку на Марс ещё раньше – в 2024 году. Его проект отличается масштабностью задумки: строительством корабля, который сможет вмещать до 200 человек и перевозить 450 тонн груза одновременно.

Ещё одна особенность проекта — это производство топлива на Марсе. В ближайшие 100 лет Маск планирует отправить на Марс миллион человек и обеспечить их жизнедеятельность.

можно ли жить на Марсе

Инженер Роберт Зубрин – основатель проекта Mars Direct тоже разработал свою теорию освоения Марса, он считает, что главная цель полётов на Марс – это изучение «теории химической эволюции», то есть происхождения жизни во Вселенной.

Марс подходит для этой цели лучше всего, так как он больше других планет похож на Землю. Такая научная деятельность, по его мнению, должна вдохновить новое поколение на «множество открытий», в том числе на создание сверхскоростных ракет, которые позволят путешествовать на Марс в ближайшие десятилетия.

vsesravnenie.ru

Сколько лететь до Марса от Земли: реальные факты и гипотезы

полет на Марс

Содержание:

  • История полетов на Марс
  • Трудности полета на Марс
  • Как ускорить полет на Марс
  • Программа Mars one
  • Илон Маск и его Тесла
  • Полет на Марс видео
  • Планета Марс, пожалуй, одна из самых загадочных в нашей солнечной системе. Ярко-красная звезда, которую можно увидеть даже невооруженным взглядом в ночном небе издревле привлекала внимание ученых астрономов, жрецов, поэтов, ее именем именовали языческих богов. Но больше всего споров и дискуссий, несомненно, вызывает вопрос наличия жизни на этой планете (пусть даже простейших одноклеточных организмов). Об этом тоже немало сказано и написано, в том числе и на нашем сайте. Одним словом, планета Марс таит в себе еще немало загадок, и чтобы их решить человечеству предстоит более подробно и детально исследовать Марс, возможно недалек тот день, когда нога человека впервые вступит на красную планету. Но чтобы это случилось необходимо решить весьма важные насущные вопросы: разработать технологию таких полетов, осуществить ее, учесть множество важных нюансов, таких как влияние космической радиации на астронавтов, и, разумеется, правильно рассчитать, как траекторию полета, так и сколько времени лететь до Марса от Земли.

    Тут на самом деле не все так просто, ведь и Земля и Марс движутся по своим орбитам вокруг Солнца с разной скоростью, соответственно постоянно изменяется расстояние между ними. Раз в два года это расстояние минимальное, так как наши планеты сближаются на максимально короткое расстояние, такое сближение в астрономии называют противостоянием, вот как оно выглядит на картинке

    противостояние Марса и Земли

    Противостояние Марса и Земли.

    Очевидно, что отправлять космический корабль на Марс следует именно в момент противостояния, когда расстояние между Землей и Марсом минимальное.

    Это все, разумеется, важно, но теперь давайте ответим на наш главный насущный вопрос: сколько человеку лететь до Марса? Итак, с учетом новейших современных технологий такой полет займет от 150 до 300 дней, принимая во внимание скорость запуска, расположения планет, траекторию полета. Притом, весьма важным фактором тут является наличие топлива, чем его будет больше, тем быстрее будет проходить полет.

    История полетов на Марс

    Попытки отправить шатл на Марс уже предпринимались НАСА, первый беспилотный космический корабль совершивший полет по маршруту Земля-Марса назывался Mariner 4 и был отправлен в путь в конце ноября 1964 года. На Марс он прилетел 14 июля 1965 года при этом сделав 21 подробную фотографию поверхности «красной планеты», эти фото были первыми такого рода в истории. Сам полет на Марс в один конец занял 228 дней.

    Mariner 4

    Mariner 4 – первый космический корабль, побывавший на Марсе.

    Второй полет, который осуществил корабль Mariner 6 проходил уже гораздо быстрее, корабль оторвался от Земли 25 февраля 1965 года и уже через 156 дней полета, 31 июля достиг Марса. Следующий корабль Mariner 7 долетел до «красной планеты» всего лишь за 131 день.

    А вот Mariner 9 стал первым земным космическим кораблем, который вышел на марсианскую орбиту, полет туда занял у него 167 дней.

    Трудности полета на Марс

    И все-таки доступные длительности полета на Марс еще весьма долгие, а могли ли бы быть быстрее? Давайте посчитаем: расстояние между нашими планетами составляет примерно 55 миллионов километров, в то время как новейшие космические корабли способны передвигаться с максимальной скоростью 20 тис. километров в час, выходит, что полет от Земли к Марсу займет как минимум 115 дней. Но это в идеале, а вот практика, к сожалению, отличается от идеальных условий, и согласно ней подобный полет протекает в два раза дольше. Почему же так?

    • Во первых, что Земля, что Марс не стоят на месте, а постоянно двигаются по орбите, и нельзя просто так запустить ракету из точки А в точку В. Потому как если запустить корабль туда где Марс находится сейчас, пока он долетит планета уйдет дальше по орбите, и поэтому целится нужно на опережение, туда где Марс только появится, для этого опять таки нужно очень хорошенько рассчитать траекторию полета, ибо ошибка может быть весьма дорогостоящей.
    • Еще одна трудность при полетах на марсах является топливо, точнее его ограниченность. Если предположить, что на нашем космическом корабле топливо не ограничено, то можно просто лететь к Марсу напрямую, ускоряясь до середины пути, а потом развернуть все сопла и замедлится. Но для этого потребуется невероятное количество топлива и как следствие невероятно гигантский корабль, чтобы все это топливо нести на себе.

    Полет на Марс

    Как ускорить полет на Марс

    Сейчас ведущие ученые и конструкторы НАСА работают над вопросами ускорения полетов на Марс, да и вообще полетов в пределах нашей Солнечной системы. Впрочем, и 250 дневное путешествие к Марсу могло бы быть приемлемым, ведь в свое время Колумб открывший Америку, и другие отважные мореплаватели эпохи великих географических открытий плавали не меньше, так что астронавты, отправляющиеся к другим планетам, были бы им под стать. Но дело не только в этом, а в том, что для отправки первых людей на Марс на космическом корабле потребуется использовать кардинально другой вид топлива. К тому же космос далеко не самое приветливое место для людей, и необходимо подумать, как защитить астронавтов от действия космической радиации, которая будет откладываться во всех частях тела и впоследствии останется с человеком на всю жизнь. Уменьшение времени полета уменьшит риск человеку быть облученным этой радиацией.

    Среди идей по ускорению космических полетов на Марс на наш взгляд внимание заслуживают следующие:

    • Использование ядерных ракет, в основе работы которых стоит разогрев сжиженного топлива с последующим выбрасыванием его из сопла на очень высокой скорости. Тяга при использовании ядерных ракет будет в разы сильнее, что теоретически сможет сократить полет к Марсу до 7-ми месяцев.
    • Использование магнетизма. Технология магнетизма основана на использовании специального электромагнетического прибора, который будет ионизировать и разогревать ракетное топливо, превращая его в ионизированный газ, или иными словами в плазму, которая и будет разгонять космический корабль. При этом способе полет гипотетически можно сократить до 5 месяцев.
    • Использование антиматерии. Это, пожалуй, самая странная из идей, хотя она может оказаться и наиболее успешной. Частички антиматерии можно получить только в ускорителе частиц и согласно физике элементарных частиц и знаменитого уравнения Эйнштейна при столкновении частиц и античастиц происходит выброс колоссального количества энергии, которую можно было бы использовать в столько полезном деле. Согласно предварительным расчетом для того, чтобы корабль достиг Марса понадобится всего лишь 10 миллиграмм антиматерии, вот только на производства, даже столько малого количества антиматерии понадобится потратить как минимум 250 миллионов долларов. Сам же полет на Марс с помощью антиматерии опять таки по предварительным расчетам займет всего лишь 45 дней.

    Как бы там не было, будет надеяться, что настанет день, когда человек сможет отправится на Марс (да и к другим планетам) так же легко как сегодня он может поехать в другой город.

    Статья обновлена 20.07.2018.

    Программа Mars one

    На данный момент уже существует реальная космическая программа полета астронавтов на Марс, под названием «Mars one». Согласно ей планируется, что первая группа землян отправится на покорение Марса в 2025 году. А затем каждые два года к ним будут присоединяться новые группы поселенцев. Но что самое интересно, так это то, что для будущих марсианских первопроходцев их полет на Марс станет «билетом в один конец». Да, они, к сожалению, не смогут вернуться на Землю по причине описанных выше трудностей полета — из-за ограниченного запаса топлива и увеличения расстояния между нашими планетами.

    Кроме этого, из-за длительного пребывания на «красной планете» у них со временем атрофируются некоторые мышцы, дело в том, что сила гравитации на Марсе гораздо меньше, чем на Земле. Скажем, человек имеющий вес 100 кг, на Марсе будет весить всего лишь 38 кг.

    Колонизация Марса

    Несмотря на все эти обстоятельства более 20 тысяч человек подали заявки на участие в программе покорения красной планеты «Mars one». Из них предварительно было отобрано 1058 человек для возможного участия в программе. А Вы бы хотели отправится на Марс?

    Илон Маск и его Тесла

    Еще одно знаковое событие состоялось совсем недавно (раньше первоначальной даты публикации нашей статьи), а именно запуск на Марс машины Tesla Roadster Илоном Маском и его компанией Space X, который состоялся 6 февраля 2018 года. На орбиту Теслу вывела ракета Falcon-Heavy c космодрома на мысе Канаверал (США).

    Видео запуска Falcon-Heavy.

    Тесла отправленная в космос

    А это собственно фото автомобиля с манекеном космонавта внутри, который был отправлен в космос. Первоначально предполагалось отправить Теслу именно на Марс, правда, вывести автомобиль на намеченный курс к «красной планете» так и не получилось, скорость, с которой ракета Falcon-Heavy вышла в космос была слишком велика, в результате траектория полета сместилась.

    Полет на Марс видео

    И в завершение предлагаем вам посмотреть интересное видео о полетах на Марс.

    www.poznavayka.org

    15 фактов, которые нужно знать тем, кто хочет отправиться на Марс

    15 фактов, которые нужно знать тем, кто хочет отправиться на МарсНевероятные факты

    vkontakte.png

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

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

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

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

    Сколько лететь до Марса?

    1. Это будет очень долгий и невеселый полет

    marsone-znati-1.jpg

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

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

    2. Это станет испытанием для психики

    marsone-znati-2.jpg

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

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

    Читайте также: Завершился 520-дневный "полет на Марс"

    Полет на Марс

    3. Люди никогда не были в космосе так долго

    marsone-znati-3.jpg

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

    Время на Марсе и год на Марсе

    4. Будет сложно привыкнуть к марсианскому времени

    marsone-znati-4.jpg

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

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

    Полет на Марс в один конец

    5. Вы никогда больше не увидите Землю

    marsone-znati-5.jpg

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

    Гравитация на Марсе

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

    marsone-znati-6.jpg

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

    С такой же ситуацией сталкиваются космонавты, возвращающиеся на Землю.

    Люди на Марсе

    7. Первые поселенцы на Марсе не смогут иметь детей

    marsone-znati-7.jpg

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

    8. Вам нужно будет постоянно поддерживать себя в форме

    marsone-znati-8.jpg

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

    Условия жизни на Марсе

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

    marsone-znati-10.jpg

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

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

    marsone-znati-9.jpg

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

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

    11. Вы больше не попробуете свои любимые блюда

    marsone-znati-11-2.jpg

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

    Читайте также: Чем будут питаться космонавты на Марсе?

    Атмосфера на Марсе

    12. Вы не сможете выйти на свежий воздух

    marsone-znati-12.jpg

    Атмосфера на Марсе очень разреженная - около 1 процента от земной. Она на 96 процентов состоит из углекислого газа с небольшими следами кислорода.

    Кроме того, на Марсе бывают огромные песчаные бури, которые могут продолжаться часам и накрыть планету на несколько дней. Этот песок может быть токсичным для людей. Космонавты смогут выходить за пределы поселения, но только в скафандрах.

    Сигнал до Марса

    13. Не будет ни общения по телефону, ни Интернета

    marsone-znati-13.jpg

    Информация, отправленная с Марса, будет идти с задержкой в 3-22 минуты, а текстовые сообщения будут передаваться с задержкой в 6 минут, так что телефонная связь будет не очень практичной. Космонавты также не смогут воспользоваться Интернетом, за исключением нескольких сайтов, которые будут загружены с Земли.

    Компания Mars One утверждает, что таким образом у марсонавтов будет доступ к любимым сайтам, но они не смогут бродить по Всемирной паутине.

    Радиация на Марсе

    14. Вы подвергнетесь высокому уровню радиации

    marsone-znati-14.jpg

    Когда марсоход Curiosity отправился в 360-дневный полет на Марс, ученые измерили количество радиации, чтобы узнать, какому уровню радиации подвергнутся люди. Результат - 662 плюс минус 108 миллизиверт. Это примерно две трети от предельного количества радиации (1000 миллизиверт) за всю жизнь, которой подвергаются космонавты.

    Так как на Марсе нет защитного магнитного поля, как на Земле, вы подвергнетесь еще большему количеству радиации каждый раз, когда будете выходить на поверхность.

    Читайте также: Радиация станет главным препятствием для полетов людей на Марс

    15. И если вы еще не поняли, вы умрете на Марсе, вдали от других людей.

    marsone-znati-15.jpg

    Многие болезни будут неизлечимы на Красной планете. А даже если вы сможете вылечиться, вы умрете в миллионах километрах от друзей и семьи.

    Перевод: Филипенко Л. В.

    www.infoniac.ru

    Сколько лететь от Земли до Марса

    Сколько лететь от Земли до МарсаМарс является второй по близости к Земле планетой Солнечной Системы после Венеры. Благодаря красноватому цвету, планета получила имя бога войны. Одни из первых телескопических наблюдений (Д. Кассини, 1666) показали, что период вращения этой планеты близок к земным суткам: 24 часа 40 минут. Для сравнения точный период вращения Земли составляет 23 часа 56 минут 4 секунды, а для Марса, это значение равно 24 часа 37 минут 23 секунды. Совершенствование телескопов позволило обнаружить на Марсе полярные шапки, и начать систематическое картографирование поверхности Марса.

    Предыстория

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

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

    В конце 19 века оптические иллюзии породили гипотезу о наличии на Марсе разветвленной сети каналов, которые созданы высокоразвитой цивилизацией. Эти предположения совпали с первыми спектроскопическими наблюдениями Марса, которые ошибочно приняли линии кислорода и водяного пара земной атмосферы за линии марсианской атмосферы.

    Художественное изображение старта к Марсу героев романа А. Толстого “Аэлита”

    Художественное изображение старта к Марсу героев романа А. Толстого “Аэлита”

    В результате этого в конце 19 века и начале 20 века стала популярна идея о наличии развитой цивилизации на Марсе. Наиболее яркими иллюстрациями этой теории стали художественные романы “Война миров” Г. Уэльса и “Аэлита” А. Толстого. В первом случае воинственные марсиане осуществляли попытку захвата Земли с помощью гигантской пушки, которая выстреливала цилиндры с десантом в сторону Земли. Во втором случае земляне для путешествия на Марс используют ракету, работающую на бензине. Если в первом случае межпланетный перелет занимает несколько месяцев, то во втором речь идет о 9-10 часах полета.

    Расстояние между Марсом и Землей изменяется в широких пределах: от 55 до 400 млн. км. Обычно планеты сближаются раз в 2 года (обычные противостояния), но в связи с тем, что орбита Марса обладает большим эксцентриситетом, раз в 15-17 лет случаются более тесные сближения (великие противостояния).

    В таблице хорошо видно, что и великие противостояния различаются по причине того что и орбита Земли не является круговой. В связи с этим выделяют и величайшие противостояния, которые случаются примерно раз в 80 лет (к примеру, в 1640, 1766, 1845, 1924 и 2003 годах). Интересно отметить, что люди начала 21 века стали свидетелями самого величайшего противостояния за несколько тысяч лет. Во время противостояния 2003 года расстояние между Землей и Марсом было на 1900 км меньше, чем в 1924 году. С другой стороны считается, что противостояние 2003 года было минимальным, за последние 5 тысяч лет.

    Великие противостояния сыграли большую роль в истории изучения Марса, так как они позволяли получить наиболее детальные изображения Марса, а так же упрощали межпланетные перелеты.

    К началу космической эры наземная инфракрасная спектроскопия значительно уменьшила шансы на наличие жизни на Марсе: было определено, что главной компонентой атмосферы является углекислый газ, а содержание кислорода в атмосфере планеты является минимальным. Кроме того была измерена средняя температура на планете, которая оказалась сравнима с полярными регионами Земли.

    Первая радиолокация Марса

    Приемная антенна радиолокатора АДУ-1000 (“Плутон”) в Крыму

    Приемная антенна радиолокатора АДУ-1000 (“Плутон”) в Крыму

    60-ые годы 20 века отметились значительным прогрессом в изучении Марса, так как началась космическая эра, а так же появилась возможность осуществления радиолокации Марса. В феврале 1963 года в СССР с помощью радиолокатора АДУ-1000 (“Плутон”) в Крыму, состоящего из восьми 16-метровых антенн была проведена первая успешная радиолокация Марса. В этот момент красная планета находилась в 100 млн. км от Земли. Передача радиолокационного сигнала проходила на частоте 700 мегагерц, а общее время прохождения радиосигналов от Земли до Марса и обратно составило 11 минут. Коэффициент отражения у поверхности Марса оказался меньше, чем у Венеры, хотя временами он достигал 15 %. Это доказывало, что на Марсе есть ровные горизонтальные участки размером больше одного километра.

    Возможные траектории полета к Марсу

    Траектории полета к Марсу

    Траектории полета к Марсу

    Полет по прямой линии к Марсу невозможен, так как на траекторию любого космического аппарата будет оказывать гравитационное влияние Солнце. Поэтому возможно три варианта траектории: эллиптическая, параболическая и гиперболическая.

    Эллиптическая (гомановская) траектория полета к Марсу

    Теория простейшей траектории полета к Марсу (эллиптической), которая обладает минимальными затратами топлива была разработана в 1925 году немецким ученым Вальтером Гоманом. Несмотря на то, что эта траектория была независимо предложена советскими учеными Владимиром Ветчинкиным и Фридрихом Цандером, траектория ныне широко известна как гомановская.

    Гомановская траектория полета к Марсу

    Гомановская траектория полета к Марсу

    Фактически эта траектория представляет собой половинный отрезок эллиптической орбиты вокруг Солнца, перицентр (ближайшая точка орбиты к Солнцу) которой находится вблизи точки отправления (планета Земля), а апоцентр (самая удаленная точка орбиты от Солнца) вблизи точки прибытия (планета Марс). Для перехода на простейшую гомановскую траекторию полета к Марсу требуется приращение скорости околоземного спутника Земли на 2.9 км в секунду (превышение второй космической скорости).

    Наиболее благоприятные окна для полета к Марсу с баллистической точки зрения случаются примерно раз в 2 года и 50 суток. В зависимости от начальной скорости полета с Земли (от 11.6 км в секунду до 12 км в секунду) продолжительность полета к Марсу изменяется от 260 до 150 суток. Уменьшение времени межпланетного перелета происходит не только по причине увеличения скорости, но и уменьшения длины дуги эллипса траектории. Но при этом увеличивается скорость встречи с планетой Марс: c 5.7 до 8.7 км в секунду, что усложняет полет необходимостью безопасного снижения скорости: к примеру, для выхода на марсианскую орбиту или с целью посадки на поверхность Марса.

    Таблица параметров возможных траекторий перелета к Марсу по гомановским траекториямиПолет по эллиптическим (гомоновским) траекториям между Землей и Марсом с возвращением на Землю займет примерно 2 года 8 месяцев

    Примеры продолжительности полета к Марсу по эллиптической траектории

    За 60 лет космической эры к Марсу было отправлено 50 космических миссий автоматических зондов (из них 2 аппарата, которые использовали Марс лишь для гравитационного пролета – “Даун” и “Розетта”). Только 34 космических зонда из этой полсотни смогли выйти на межпланетную траекторию полета к Марсу. Продолжительность перелета к Марсу для этих зондов (так же включены наиболее известные неудачные миссии):

    • “Марс-1” – 230 суток (потеря связи на 140-ые сутки полета)
    • “Маринер-4” – 228 суток
    • “Зонд-2” – 249 суток (потеря связи на 154-ые сутки полета)
    • “Маринер-5” — 156 суток
    • “Маринер-6”- 131 суток

    х) 2х“Марс-69“ – 180 суток (авария РН)

    • “Марс-2” – 191 суток
    • “Марс-3” – 188 суток
    • “Маринер-9” – 168 суток
    • “Марс-4” – 204 суток
    • “Марс-5” – 202 суток
    • “Марс-6” – 219 суток
    • “Марс-7” – 212 суток
    • “Викинг-1” – 304 суток
    • “Викинг-2” – 333 суток
    • “Фобос-1” – 257 суток (потеря связи на 57-ые сутки полета)
    • “Фобос-2” – 257 суток
    • “Марс Обсервер” – 333 суток (потеря связи на 330-ые сутки полета)

    х) “Марс-96” – 300 суток (авария РБ)

    18) “Марс Пасфайндер” – 212 суток

    19) “Марс Глобал Сервеер” – 307 суток

    20) “Нозоми” (1-ая попытка) – 295 суток

    20) “Нозоми” (2-ая попытка) – 178 суток (потеря связи на 173-ие сутки полета)

    21) “Марс Клаймед Орбитер” – 286 суток

    22) “Марс Полар Лэндер” – 335 суток

    23) “Марс Одиссей 2001” – 200 суток

    24) “Спирит” – 208 суток

    25) “Оппортьюнити” – 202 суток

    26) “Марс Экспресс” – 206 суток

    27) MRO – 210 суток

    28) “Феникс” – 295 суток

    29) “Кюриосити” – 250 суток

    х) “Марс Фобос Грунт” – 325 суток (остался на околоземной орбите)

    30) MAVEN – 308 суток

    31) MOM – 298 суток

    32)”Экзомарс 2016” – 219 суток

    Как видно из этого списка наиболее коротким перелетом к Марсу стал полет небольшого (412 кг) пролетного аппарата “Маринер-6“ в 1969 году: 131 сутки. Самые длительные перелеты совершили орбитальные и посадочные миссии “Марс Полар Лэндер” (335 суток), “Марс Обсервер” и “Викинг-2” (по 333 суток). Очевидно, что данные миссии были на пределе возможностей существующих ракет. Такой же длительный перелет (11 месяцев) должна была совершить российская миссия “Марс Фобос Грунт” при возвращении с грунтом Фобоса к Земле.

    Миссия "Фобос-Грунт"

    Миссия «Фобос-Грунт»

    Миссия “Марс Фобос Грунт“ стала первой попыткой отработать полет к Марсу и обратно. Длительность такого перелета должна была составить 2 года и 10 месяцев. Похожие проекты разрабатывались в СССР в 70-ые годы 20 века, только они предусматривали доставку грунта не с поверхности Фобоса, а с поверхности Марса. В связи с этим в них предусматривалось использовать либо сверхтяжелую ракету Н1 либо два пуска тяжелой РН “Протон”.

    Кроме того можно отметить длительные перелеты между Землей и Марсом, которые совершили два зонда для изучения небольших объектов Солнечной Системы: Dawn (509 суток) и “Розетта“ (723 суток).

    Условия перелета к Марсу

    Условия межпланетного пространства на траектории полета к Марсу являются одними из наиболее изученных среди разных областей межпланетного пространства Солнечной Системы. Уже первый межпланетный перелет между Землей и Марсом, выполненный советской станцией “Марс-1“ в 1962-1963 годах показал наличие метеорных потоков: микрометеоритный детектор станции регистрировал удары микрометеоритов каждые 2 минуты на удалении в 20-40 млн. км от Земли. Так же измерения этой же станции позволили измерить интенсивность магнитных полей в межпланетном пространстве: 3-9 наноТесл.

    Так как существуют многочисленные проекты полета человека на Марс, то особую роль в таких исследованиях занимают измерения космической радиации в межпланетном пространстве. Для этого на борту наиболее совершенного марсианского ровера (“Кюриосити”) был установлен детектор радиационной обстановки (RAD). Его измерения показали, что даже короткий межпланетный перелет представляет собой большую опасность для здоровья человека.

    Ещё более интересный эксперимент по изучению влияния условий длительного межпланетного перелета на живые организмы должен был пройти в рамках неудавшейся российской миссии “Марс-Фобос-Грунт”. Его возвращаемый аппарат в дополнение к пробам грунта нес 100-граммовый модуль LIFE с десятью различными микроорганизмами. Эксперимент должен был позволить оценить влияние межпланетной среды за трехлетний космический полет.

    Изучение возможности полета человека к Марсу

    Параллельно с первыми попытками запуска автоматических зондов к Марсу с 1960 года в СССР и США проходили разработки проектов пилотируемого полета к Марсу с ориентиром на запуск в 1971 году. Эти проекты отличались массой межпланетного корабля в сотни тонн и наличием особого отсека с высоким уровнем защиты от космической радиации, где экипаж должен был укрываться во время солнечных вспышек. Электропитание таких кораблей должно было осуществляться от ядерных реакторов или очень крупных солнечных батарей. В рамках подготовки к таким полетам были проведены наземные эксперименты по изоляции людей (“Марс-500” и марсианские полигоны в канадской Арктике, Гавайях и т.д.) и эксперименты по созданию замкнутых биосфер (“БИОС” и “Биосфера-2”). Как видно из названия эксперимента “Марс-500” существует вариант полета к Марсу примерно за 500 суток, что в 2 раза короче, чем при классической схеме (2-3 года).

    Схема 550-суточного полета от РКК “Энергия”, который предусматривает использование траекторий, касающихся орбиты ВенерыДругой вариант похожей схемы для 540-суточного полета, где время пребывания в системе Марса сокращается всего до 10 суток

    Как видно в сравнении с классической схемой время пребывания в системе Марса в этом случае сокращается с 450 до 30 суток.

    Параболическая траектория полета к Марсу

    В случае полета к Марсу по параболической траектории, начальная скорость космического аппарата должна сравняться с третьей космической скоростью: 16.7 км в секунду. В этом случае перелет между Землей и Марсом составит всего 70 суток. Но при этом скорость встречи с планетой Марс возрастет до 20.9 км в секунду. Скорость космического аппарата относительно Солнца при полете по параболе уменьшится с 42.1 км в секунду у Земли до 34,1 км в секунду у Марса.

    Полет c возращением на Землю займет по параболической траектории всего 5 месяцев

    Полет c возращением на Землю займет по параболической траектории всего 5 месяцев

    Но при этом энергетические затраты для разгона и торможения возрастут примерно в 4.3 раза по сравнению с полетом по эллиптической (гомановской) траектории.

    Актуальность подобных полетов вырастает в связи с сильной радиацией в межпланетном пространстве. Хотя полет по параболической траектории требует большее количество топлива, с другой стороны, он снижает требования к радиационной защите и количеству запасов кислорода, воды и пищи для экипажа космического корабля. Параболические траектории находятся в очень узком диапазоне, поэтому гораздо интереснее рассмотреть широкий диапазон гиперболических траекторий, во время которых космический аппарат будет двигаться к Марсу со скоростью убегания из Солнечной Системы, которая превышает третью космическую скорость.

    Гиперболическая траектория полета к Марсу

    Человечество уже освоило возможность разгона космических аппаратов до гиперболических скоростей. За 60 лет космической эры осуществлены 5 запусков космических зондов в межзвездное пространство (“Пионер-10“, “Пионер-11“, “Вояджер-1”, “Вояджер-2” и “Новые Горизонты”). Так “Новым Горизонтам“ потребовалось всего 78 суток для полета с Земли до марсианской орбиты. Недавно открытый первый межзвездный объект “Oumuamua” обладает ещё большей гиперболической скоростью: пространство между земной и марсианской орбитой он пролетел всего за 2 недели.

    Материалы по теме

    В настоящее время разрабатываются проекты полетов к Марсу по гиперболическим траекториям. Здесь большие надежды возлагаются на электрические (ионные) ракетные двигатели, у которых скорость истечения может достигать 100 км в секунду (для сравнения у химических двигателей этот показатель ограничен 5 км в секунду). В настоящее время это направление быстро развивается. Так ионные двигатели зонда Dawn смогли обеспечить приращение скорости больше 10 километров в секунду, используя лишь полтонны ксенона за 10 лет миссии, что является рекордом для любой межпланетной станции. Главным минусом таких двигателей является небольшая мощность, вызванная использованием маломощных источников энергии (солнечных батарей). Так европейской станции SMART-1 для перелета с геопереходной орбиты к Луне потребовался целый год. Для сравнения обычные лунные станции осуществляли перелет к Луне всего за несколько суток. В связи с этим оснащение межпланетных кораблей ионными двигателями будет тесно связано с развитием космических ядерных энергетических установок. Так ожидается, что двигатель VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) мощностью в 200 мегаватт и работающий на аргоне сможет осуществлять 40-суточные полеты человека к Марсу. Для сравнения подводные лодки класса “Сифульф“ используют 34-мегаваттный ядерный реактор, а авианосец класса “Джеральд Форд” 300-мегаватнный ядерный реактор.

    Ещё более заманчивые перспективы в области полетов к Марсу обещает проект двигателя Х3, который теоретически способен доставить человека на Марс всего за 2 недели. Недавно этот двигатель, разрабатываемый учеными Мичиганского университета, ВВС США и NASA показал рекордную мощность (100 кВт) и тягу (5.4 ньютона). Предшествующий рекорд тяги для ионного двигателя составлял 3.3 ньютона.

    comments powered by HyperComments

    Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

    Просмотров записи: 1216

    Система Orphus

    Запись опубликована: 06.12.2017Автор: Борислав Славолюбов

    spacegid.com