Сколько по времени лететь на Марс?

Сколько лететь до Марса по времени

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

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.

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.

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.

Сколько по времени лететь человеку до Марса от Земли

• Сколько километров лететь до Марса
• Сколько по времени лететь на Марс
• Оптимальный маршрут
• Гомановская траектория
• Параболическая траектория
• Гиперболическая траектория
• Зачем лететь на Марс
• Опасность марсианского путешествия
• Влияние на психическое и физическое здоровье
• Технические трудности
• Когда полетим?

О том, сколько лететь до Марса от Земли, человечество задумывается уже давно. Четвертая от Солнца планета рассматривается как перспективный источник полезных ископаемых, возможная территория для поселения людей и просто отличное туристическое направление для космических путешественников. Ведь исследовав все уголки своей планеты, человек стремится воочию увидеть, что же находится далеко за ее пределами. Наш сосед по Солнечной системе представляется как наиболее дружелюбный объект для посещения.

В статье мы расскажем, сколько лететь до Красной планеты по времени и зачем людям вообще нужны такие полеты, также рассмотрим все возможные проблемы таких путешествий и способы их преодоления.

Сколько километров лететь до Марса

Марс не является самой близкой к Земле планетой. По этому параметру его опережает Венера. Но экстремально высокая температура ее поверхности, а также атмосфера, насыщенная серной кислотой, делают ее совершенно непригодной для путешествий. Марс же почти не имеет атмосферы, средняя температура на нем сравнима с температурой арктической зимы, а опасность для исследователей могут представлять лишь сильные песчаные бури. Теоретически, при должной экипировке человек в состоянии пережить такие условия.

Если люди все-таки соберутся в такое путешествие, какое расстояние им необходимо будет преодолеть? Сколько времени займет «поездка» на четвертую планету?

Расстояние от Земли до Марса постоянно меняется. Это связано с тем, что у каждой их планет своя траектория движения вокруг Солнца. Также, в отличие от орбиты нашей планеты, орбита соседа имеет более вытянутую форму. Максимальная удаленность между ними составляет 401,33*10 6 км, а минимальная – 54,56*10 6 км. Сближение планет наблюдается в тот момент, когда Земля оказывается в точке афелия, а четвертая планета — в точке перигелия. Это время будет оптимальный для планирования путешествия на Красную планету.

Сколько по времени лететь на Марс

Сколько времени понадобится, чтобы преодолеть расстояние между Землей и Марсом? Для начала представим, что корабль, везущий космических путешественников, развивает такую же скорость, как самый скоростной космический зонд «Новые горизонты». Его максимальная скорость равнялась 58*10 3 км/ч.

Следовательно, при идеальных условиях путешествия полет на Марс для человека на космическом корабле подобному «Новые горизонты» по наиболее короткой траектории займет 39 дней или 936 часов. При максимальной удаленности долететь на Красную планету можно будет за 6920 часов или 288 суток.

Оптимальный маршрут

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

Выделяют три маршрута от Земли до четвертой планеты:

Гомановская траектория

Гомановская траектория. Из начальной точки (наша планета) космический корабль начнет движение по эллиптической траектории, пройдя ее половинный отрезок, конечной точкой которого станет марсианская орбита. При этом начальная скорость корабля должна быть 11,57 км/с (выше второй космической). Весь путь продлится около 260 дней. Именно по такой траектории запускали большинство марсианских орбитальных спутников и марсоходов.

Параболическая траектория

Параболическая траектория. Этот путь до Марса представляет собой половинный отрезок параболы. Он самый короткий, перелет между планетами составит всего 80 суток. Но для того, чтобы отправить космический корабль по такому маршруту, его необходимо разогнать до третьей космической скорости – 16,7 км/с. Для такого маневра потребуется в 4 раза больше топлива, чем это необходимо при запуске межпланетного транспорта по Гомановской траектории. При этом сокращаются затраты на продовольствие, средства жизнеобеспечения и защиты от радиационного излучения. Также такой короткий путь менее негативно скажется на здоровье экипажа.

Гиперболическая траектория

Гиперболическая траектория. Наиболее перспективный маршрут для космических путешествий. К примеру, именно такая траектория была выбрана для запуска зонда «Новые горизонты». Он достиг марсианской орбиты всего за 78 дней. Космический корабль, двигаясь по гиперболической орбите, должен разбить скорость, превышающую 16,7 км/с. При этом он вначале будет пролетать мимо пятой планеты, но под влиянием ее гравитации изменит свое направление таким образом, что весь путь будет напоминать гиперболу. Однако химические двигатели, которыми оснащены современные ракеты, не в состоянии обеспечить такой разгон корабля. Это под силу только ионным двигателям, разработка которых сейчас активно осуществляется.

Зачем лететь на Марс

Мы уже разобрались, сколько километров лететь до Марса и как долго продлится такое путешествие. Но стоит ли оно всех затрат? Ведь для создания корабля с мощными ионными двигателями, подготовки экипажа и всех запасов топлива и продовольствия, нужно потратить просто астрономические суммы. Так зачем лететь на Марс?

Первая цель – исследования. По мнению многих исследователей, планета некогда имела атмосферу и развитую гидросферу. Также экспериментально было доказано, что в марсианском грунте способны прижиться и вырасти некоторые виды земных растений. Путешествие могло бы пролить свет на прошлое этого небесного тела. Кроме того, ученые могли бы продолжить эксперименты по заносу живых организмов на марсианскую поверхность.

Вторая цель – колонизация. Человечество уже давно ищет место для переселения, куда можно будет экстренно эвакуироваться в случае глобальной катастрофы на Земле. Условия на четвертой планете Солнечной системы, конечно, далеки от идеала. Но уже есть несколько теорий о том, как можно создать на нем искусственную атмосферу и создать человеческое поселение.

Третья цель – туризм. Пока туристические круизы к марсианским кратерам кажутся вымыслом писателей-фантастов. Но туристы уже не раз посещали международную космическую станцию. Полеты к нашему красному соседу – следующий этап этого прибыльного и перспективного направления.

Опасность марсианского путешествия

Как мы уже выяснили, полет до Марса займет не менее 80 суток. И такое долгое космическое путешествие не может не иметь последствий для экипажа корабля. Кроме того, сам полет может пойти совсем не по плану, ведь все опасности и трудности просто невозможно спрогнозировать. Чем может быть опасен полет к Марсу?

Влияние на психическое и физическое здоровье

Космическая радиация пагубно влияет на живые организмы. Астронавты будут в некоторой степени защищены от нее, находясь в переделах космического корабля. Но исследователи подчитали, что за время полета до марсианской орбиты они получат дозу облучения, равную 1 Зв. Для сравнения, годовая доза облучения на Земле составляет 2,5 мЗв. Такое облучение может оказать крайне негативное влияние на нервную, сосудистую и пищеварительную систему путешественников. Кроме того, риск развития у них злокачественных опухолей возрастет в десятки раз. Если же корабль попадет под поток высокоэнергетического солнечного ветра, никакая защита не защитит экипаж от смерти в результате острой лучевой болезни.

Кроме радиации, опасность для здоровья астронавтов несет длительное состояние невесомости. В отсутствие силы притяжения, опорно-двигательный аппарат и кровеносная система быстро теряют свой тонус. Реабилитация после полета займет не менее 2 лет, а последствия для здоровья могут преследовать путешественников всю оставшуюся жизнь.

Изолированное пространство, однообразное питание, переутомление и другие издержки длительного космического полета негативно скажутся на психике первых марсианских путешественников. Это может привести к конфликтам в команде и даже к реальным психическим расстройствам.

Технические трудности

Невозможно предугадать точный сценарий полета. В любой момент может наступить поломка двигателя или столкновения корабля с мелким космическим телом. Кроме того он может попасть под поток солнечного ветра или в эпицентр марсианской песчаной бури.

Чтобы отправить людей на красную планету, ученые должны оснастить корабль резервными двигателями. Кроме того защитить его жилые помещения от излучения и пыли. Это сложный и затратный процесс и здесь нет права на ошибку. Поэтому полет состоится только тогда, когда все технические системы будут доведены практически до совершенства. И даже в этом случае, риск гибели экипажа очень высок.

Когда полетим?

Мы разобрали все нюансы полета к четвертой планете Солнечной системе. Теперь осталось выяснить, когда люди полетят на Марс?

Несколько государственных и частных космических компаний заявило о планировании скорых полетов на Марс.

Американская компания Space X, занимающаяся созданием космической техники, представила проект многоразового пилотируемого космического корабля. Он необходим для доставки первых колонизаторов Марса. Корабль будет оснащен жидкостными двигателями, работающими на криогенном метановом топливе. Его можно будет использовать для двенадцати повторных полетов.

По заявлению основателя компании Илона Маска, первая доставка грузов на поверхность красной планеты состоится в 2022 году. Полет человека на Марс планируется в 2024-2025 годах.

Нидерландская компания Mars One также заявила об отборе покорителей марсианской пустоши. По заявлениям ее основателей туда безвозвратно отправится целая команда колонистов, задачей которых будет изучить красную планету и создать там условия для жизни новых колоний. Жизнь команды предполагалось транслировать в режиме реального времени. Компания Mars One уже отобрала подходящих кандидатов и нашла спонсоров и поставщиков оборудования для миссии, однако в 2019 году внезапно была признана банкротом. Финансирование и существование проекта остается под вопросом. Если же руководству компании удастся найти новых инвесторов, полет человека на Марс состоится в 2026 году.

Сколько лететь до Марса и как туда добраться?

Активный и пассивный участок полета космического корабля — Как космический корабль приземлится на Марс? — Посадка на Марс? — Сложности полета на Марс

Планета Марс, наряду с Венерой – наш ближайший космический сосед, поэтому эта планета автоматически становится одной из первых в ряду космических тел, на которые рано или поздно высадится человек. Впрочем, даже в качестве “испытательного полигона” для автоматических планетоходов, Марс также не уступит никому лидерских позиций: лететь до него сравнительно не долго, условия, хоть и намного более суровые, чем на Земле, но все же похожие.

И, думаю в этой связи, многих читателей волнуют простые с виду вопросы – как долететь до Марса, какие двигатели для этого использовать, сколько месяцев или даже лет будет длиться полет к красной планете?

Почему просто не долететь на ракете до Марса? Потому что наши современные космические корабли – это по сути «бочки с топливом», в которых горючее занимает 9 из 10 единиц объема. Для чисто «активного» полета к Марсу размер ракеты должен быть с вавилонскую башню!

Этапы полета к Марсу – активный и пассивный участок полета космического корабля

Если кто-то думает, что полет на Марс происходит как в фантастических фильмах, где космический корабль двигается к цели за счет тяги собственных реактивных двигателей, то спешу вас огорчить – в жизни все происходит куда “суровей”.

Дело в том, что несмотря на семимильные шаги технического прогресса, двигатели современных космических ракет еще слишком несовершенны, очень “прожорливы” и потому применяются только на сравнительно небольших участках полета. Да и то, главным образом для коррекции направления полета, а не для придачи ускорения.

В основном же “космическим штурманам” прокладывающим маршруты к планетам, приходится прибегать к силам природы – чаще всего к силе тяготения Солнца. В связи с этим межпланетную траекторию можно условно разделить на участки двух видов.

Первый из них — это активный участок траектории полета, полет на котором совершается с работающими двигателями. Таких участков может быть несколько по пути следования космического аппарата.

В заранее рассчитанное время включаются двигатели разгонного ракетного блока, и межпланетный корабль стартует с околоземной орбиты.

Как видно из рисунка объясняющего «гравитационные маневры» аппарата Фобос-Грунт для изучения Марса, о полетах по прямой космонавтам приходится только мечтать

Для достижения планеты назначения траектория полета должна быть рассчитана таким образом, чтобы после выхода из сферы действия Земли и попадания в поле тяготения Солнца наш корабль продолжал бы полет в намеченную точку до встречи с другой планетой.

С одной стороны, траектория космического аппарата определяется начальной скоростью и направлением движения (в момент старта с околоземной орбиты) космического корабля, с другой — притяжением самого Солнца. На полет также оказывают некоторое влияние планеты и их спутники — они своей гравитацией отклоняют его от расчетного пути. Но отклонения эти невелики и легко поддаются устранению путем кратковременного включения на трассе полета корректирующих ракетных двигателей.

Для выхода космического корабля на расчетную траекторию полета к Марсу ему необходим скорость не менее 11,6 км/с, то есть чуть больше второй космической скорости, что позволяет космическому кораблю “выскочить” за пределы гравитации нашей планеты.

Как только нужная скорость достигнута, начинается длительный полет с выключенными двигателями по второму, пассивному участку межпланетного полета.

Иными словами, космическому кораблю нужно “вырваться” из гравитационных “объятий” Земли с помощью двигателей, а дальше полет межпланетного корабля происходит уже в основном по инерции, за счет тяготения Солнца.

Эта же сила формирует и межпланетную траекторию. Если скорость “отрыва” будет недостаточна для преодоления тяготения Земли, объект не полетит к другой планете, а перейдет на околосолнечную эллиптическую орбиту. То есть станет вращаться вокруг Солнца как его искусственный спутник.

Как космический корабль приземлится на Марс?

После длительного полета “по инерции”, в поле тяготения Солнца, наш космический корабль попадает в сферу действия притяжения Марса и пройдет возле него по пролетной траектории. Но, поскольку скорость корабля превышает значение второй космической скорости вблизи Марса (5,0 км/с), то планета не сможет “остановить” космический корабль и удержать его около себя.

Что же надо сделать, чтобы корабль не улетел на окраину солнечной системы, а вышел на орбиту Марса?

Как мы уже знаем, переход с одной орбиты на другую совершается путем изменения скорости движения. Таким образом, скорость космического корабля нужно уменьшить примерно до значения первой космической скорости вблизи Марса, то есть до 3,55 км/с.

Это достигается путем кратковременного включения тормозного ракетного двигателя. И пока двигатель работает, полет снова является активным. Заметим, что необходимость в подобном маневре возникает каждый раз при выводе любого космического аппарата на орбиту любого космического объекта – хоть Марса, хоть Луны.

Как только скорость будет снижена до нужной величины и планета, наконец, сможет “поймать” аппарат своим притяжением, его полет снова войдет в пассивную фазу, только теперь не за счет сил Солнца, а за счет планетной гравитации.

Так разработчики видели этапы посадки спускаемого аппарата миссии «Скиапарелли» на поверхность Марса

Как происходит посадка на Марс?

Наконец, остается самый последний участок территории полета космического корабля — участок снижения спускаемого аппарата на поверхность планеты, то есть посадка.

Если атмосфера у планеты отсутствует, как, например, на Луне, или сильно разрежена, как на Меркурии или на Марсе, то для торможения и обеспечения мягкой посадки спускаемого аппарата следует применять специальные тормозные ракетные двигатели. Так осуществляются посадки на Луну советских и американских лунных станций.

Для обеспечения мягкой посадки космического аппарата на поверхность планеты, обладающей плотной атмосферой, приходится прибегать к услугам аэродинамического торможения (спуск на парашюте). Этим способом осуществлялись спуск и посадка советских автоматических межпланетных станций на поверхность Венеры или американских на Марс (в этом случае также использовались и тормозные двигатели).

К слову: полет полет в обратном направлении — к Земле — будет происходить таким же образом.

Проблемы и недостатки современных систем для космических перелетов по эллиптическим орбитам и сложности полета на Марс

Межпланетные полеты по эллиптическим орбитам, доступные нам в настоящее время и подробно описанные выше имеют очень существенное преимущество – они очень экономичны, так как всю работу делает солнечная и планетная гравитация, что позволяет очень ограниченно использовать двигатели (и тратить топливо).

Но полеты по эллиптические орбиты имеют и существенный недостаток: слишком велика продолжительность полета. Так, например, полет по полу эллипсу до Марса займет 259 суток, то есть более 8,5 месяца.

В случае полета на Марс корабля с экипажем возникает проблема обязательного возвращения людей па Землю. И пока эта проблема не будет решена, ни о каких полетах человека к планетам не может быть и речи. Сколько же времени понадобится на весь полет?

Начнем с того, что межпланетный корабль необходимо отправлять в полет в период удобного расположения планеты назначения относительно Земли. Иначе он ее не достигнет. Такие «стартовые окна» при запусках к Марсу повторяются в среднем через 2 года и 2 месяца. А чтобы экипаж смог благополучно возвратиться на Землю, люди должны выжидать на Марсе 450 суток, пока не наступит «стартовое окно» для полета к Земле. В конечном счете все путешествие продлится 2 года и 8 месяцев!

Вполне понятно, что такие сроки неприемлемы. Как же быть?

Для примера изображена схема полета межпланетной станции «Мессенджер» к Меркурию. Как видите аппарат совершил в общей сложности 6 гравитационных маневров, тормозя сперва «об Венеру» и только сбросив скорость до приемлемой, двинулся дальше к Меркурию

Добиться существенного сокращения продолжительности межпланетного полета можно за счет увеличения начальной скорости в момент старта. Допустим, что при старте с околоземной орбиты ракета придаст кораблю не вторую, а третью космическую скорость — 16,7 км/с. Тогда полет будет совершаться уже не по эллипсу, а по скоростной параболической траектории и паши путешественники смогут достичь Марса всего за 70 суток! В этом случае время пребывания на Марсе можно сократить до 12 суток, а вес путешествие по трассе Земля—Марс—Земля продлится 152 дня.

Но чем дальше нужно лететь, тем большую скорость требуется сообщить межпланетному кораблю при старте. Так, если для полета к ближайшим планетам — Венере и Марсу — минимальные начальные скорости относительно Земли составляют 11,5 и 11,6 км/с соответственно, то для полета к Юпитеру начальная скорость должна быть не меньше 14,2 км/с., а для достижения далекого Плутона — 16,3 км/с, то есть почти равна третьей космической скорости.

Последнее объясняется тем, что для полетов к окраинам Солнечной системы корабль должен располагать еще некоторым дополнительным запасом энергии, необходимой для преодоления силы тяготения Солнца.

И наконец, если отправиться в межпланетный полет со скоростью, превышающей значение третьей космической скорости, то наш корабль будет лететь уже не по параболе, а по самой скоростной — гиперболической трассе. Достижение гиперболических скоростей позволит максимально сократить сроки межпланетных полетом.

Но как получить такие большие скорости? Ученые и конструкторы новой космической техники видят решение этой проблемы в создании межпланетных кораблей с атомными и электрическими ракетными двигателями.

Сколько по времени нужно лететь до Марса

Планета Марс — один из самых ярких объектов на ночном небе, видимый невооруженным глазом.

В течение многих десятилетий с тех пор, как люди достигли Луны, следующим объектом освоения был Марс.

Вот, что нужно знать о расстоянии до Марса, и почему мы до сих пор не добрались до Красной планеты.

Расстояние между Землей и Марсом

Чтобы понять сколько времени требуется, чтобы добраться до Марса, нужно узнать расстояние между двумя планетами.

Марс — четвертая планета от Солнца и вторая ближайшая к Земле. Но расстояние между Землей и Марсом постоянно меняется по мере того, как они двигаются вокруг Солнца.

Марс находится на расстоянии от 55 до 400 миллионов километров от Земли в зависимости от планетарного вращения вокруг Солнца.

Теоретически, Земля и Марс ближе всего друг к другу, когда Марс находится ближе всего к Солнцу (перигелий), а Земля — дальше всего от Солнца (афелий). Это позволило бы сократить расстояние до 54,6 миллиона километров.

Однако такого никогда не случалось в известной истории. Минимальное сближение планет произошло в 2003 году, когда они находились в 56 миллионах километров друг от друга.

Две планеты расположены дальше всего, когда они находятся дальше всего от Солнца с противоположных сторон от звезды. В этой точке расстояние между ними может достигать чуть больше 400 миллионов км.

Среднее расстояние между двумя планетами составляет 225 миллионов километров.

Полеты на Марс

© Science Photo Library

По мнению космического агентства НАСА люди смогут высадиться на Марс в ближайшие два десятилетия.

Беспилотным космическим кораблям, отправленным на Марс, потребовалось от 128 до 333 дней, чтобы добраться до Красной планеты.

В 1964 году первый успешный космический аппарат Маринер-4 успешно добрался до Красной планеты за 228 дней. НАСА отправила его 28 ноября 1964 году, и он прибыл 14 июля в 1965 году.

Вот список других успешных миссий на Марс и время их полета:

Маринер-6 (1969) — 155 дней (облет Марса)

Маринер-7 (1969) — 128 дней (облет Марса)

Маринер-9 (1971) — 168 дней (первый космический аппарат на орбите Марса)

Викинг-1 (1975) — 304 дней (первая работающая автоматическая марсианская станция)

Викинг-2 (1975) — 333 дня (искусственный спутник и автоматическая марсианская станция)

Mars Global Surveyor (1996) — 308 дней

Mars Pathfinder (1996) – 212 дней

Марс Одиссей (2001) – 200 дней

Марс-экспресс (2003) – 201 дней

Марсианский разведывательный спутник (2005) – 210 дней

Феникс (2008) – 295 дней

Марсианская научная лаборатория (2011) – 254 дня

Кьюриосити (2012) – 253 дня

Были осуществлены и другие миссии на Марс, но некоторые из них не смогли добраться до Красной планеты, другие до сих пор там находятся и собирают информацию.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса

© Science Photo Library

Почему полет на Марс занимает так много времени? Если предположить, что Марс находится в 55 миллионах км, а космический корабль летит со скоростью больше 40 000 км в час, он может добраться до Красной планеты за 115 дней, но в реальности так не происходит.

Это связано с тем, что и Марс и Земля вращаются вокруг Солнца. Прямой путь полета невозможен, так как Марс тоже движется. Поэтому космические аппараты обычно запускают в направлении движения Марса.

Другой проблемой является необходимое количество топлива, которого понадобится очень много. Больше топлива позволит космическому кораблю лететь быстрее, но оно будет тяжелее. Космическому аппарату нужно достаточно топлива, чтобы добраться до Марса и обратно, но не утяжеляя его для полета.

Инженеры должны проанализировать идеальные орбиты планет, чтобы отправить космический аппарат с Земли на Марс, учитывая не только расстояние, но и топливную эффективность.

Подобно метанию дротика в движущуюся цель, они должны рассчитать, где будет планета, когда прибудет космический корабль, а не где она находится, когда покидает Землю.

Кроме того, космические корабли должны замедлиться, чтобы выйти на орбиту вокруг новой планеты, чтобы не перелететь ее.

Продолжительность, которая понадобится, чтобы добраться до Марса, зависит не только от расположения планет на орбите при запуске, но и от технологических возможностей.

По мнению специалистов НАСА при нынешних условиях полет на Марс займет около 300 дней или больше 9 месяцев. Однако при идеальных условиях и большом количестве топлива полет может занять и от 150 дней или 5 месяцев.

После того, как полет на Марс займет около 9 месяцев, космонавтам нужно будет провести какое-то время на планете и снова подождать нужное расположение планет, прежде чем отправляться домой. Это значит, нужно будет провести 3-4 месяца на Марсе, прежде чем начать полет на Землю.

Таким образом, скорее всего, при нынешних технологиях пилотируемый полет на Красную планету и обратно займет 21 месяц.

С какими проблемами могут еще столкнуться люди?

© Science Photo Library

Прежде всего, ученых беспокоит состояние здоровья астронавтов, которые отправятся на Марс.

Одной из причин этого является продолжительность полета. Так как астронавты будут отсутствовать несколько лет, любые проблемы со здоровьем, которые могут возникнуть во время путешествия, придется решать за пределами нашей планеты.

Кроме того, они столкнутся с крайне неблагоприятной космической средой.

Как только люди доберутся до Марса, они должны будут находиться в космическом скафандре из-за экстремальной температуры на планете, которая может меняться на 170 градусов в течение дня.

Нужно учитывать и тот факт, что атмосфера на планете состоит в основном из углекислого газа.

Специалисты должны учесть психологическое воздействие полета, когда астронавтам придется находиться в небольшом пространстве в течение продолжительного времени.

Время полета от Земли до Марса

Космические полеты десятки и сотни лет интересуют человечество. В древности люди в простейшие телескопы изучали небо в поисках ответов о земной жизни. После исследования космическими аппаратами Луны умами человечества завладел Марс. Ведущие космические конструкторы задаются вопросами, как рассчитать оптимальную траекторию полета и сколько лететь до Марса.

Расстояние до Марса

Красная планета — вторая по удаленности от Земли. Расстояние между Марсом и Землей варьируется от 55 млн до 400 млн км.

Свет проходит до Марса за 3-22 световых минуты. Это зависит от положения планет на орбите. В 1964 г. США запустили корабль «Mariner-4», который достиг Марса через 228 дней. Он сделал 21 фотоснимок и отправил их на Землю. В 1969 г. «Mariner-6» долетел до Красной планеты за 155 дней. Искусственный спутник изучил состояние атмосферы, измерил температуру поверхности. В результате последующих полетов были созданы карты Марса.

«Viking-1» сел на поверхность через 304 дня после запуска. Космический аппарат под названием «Viking-2» добрался до конечного пункта через 333 дня. Было сделано более 16000 цветных фотографий. Полеты до Марса с Земли продолжаются в XXI в. Из отечественных космических аппаратов стоит назвать «Марс-1», преодолевший миллионы километров за 230 дней. Продолжительность полетов дана в один конец.

Среднее время перелета

Время в пути не зависит от технических достижений. Для его определения нужно выполнить сложные математические расчеты и анализ орбит небесных тел. Если среднее расстояние между планетами принять за 225 млн км, совершая полет со средней скоростью самолета (1000 км/ч), лететь придется 22000 дней. Это более 60 лет. Но можно задействовать самый быстрый космический аппарат, который преодолеет дистанцию за 39 дней. Его скорость достигает 58000 км/ч.

Единого маршрута и времени его преодоления нет. В течение года все планеты занимают различные места на своих орбитах, что изменяет расстояние между ними. Перелет на Марс со скоростью света (свыше 299 млн км/ч) займет от 3 до 22 минут. Однако самый скоростной корабль «Voyager-1» способен передвигаться на скорости 62140 км/ч, и к перевозке пассажиров он не приспособлен.

На ракете современного уровня развивается скорость до 8350 км/ч. Такими темпами длительность полета составит 6586 часов. Это около 274 дней при минимальной удаленности Марса от Земли. При максимальном расстоянии продолжительность путешествия продлится до 5,47 лет. К этому сроку нужно прибавить время на обратную доставку космонавтов.

Способен ли долететь человек

Перед организаторами миссии стоит проблема послать корабль туда и вернуть его обратно. Чем быстрее он полетит, тем лучше. Минимальная скорость должна составлять 18000 км/ч. Если учесть период сближения планет, который длится около 500 дней, понадобится минимум 33 земных месяца на совершение путешествия на Марс. В пути космических путешественников ждут опасности:

• радиация;
• изоляция;
• длина маршрута;
• гравитационные поля;
• ограниченное пространство и др.

Космос — не место для проживания людей. Нужно приложить много усилий для создания комфортных условий на корабле. Половину пути аппарат будет преодолевать на максимально возможной скорости, затем начнет торможение для осуществления мягкой посадки.

Оказавшись на поверхности Красной планеты, звездолетчик не может ждать быстрой помощи с Земли. Еще не изучены последствия влияния земной, космической и инопланетной гравитации на организм.

Еще одна трудность пребывания человека на Марсе — недостаток воздуха. В атмосфере Красной планеты 96% углекислого газа, поэтому передвигаться всегда нужно с дыхательным аппаратом. Частые песчаные бури способны разрушить оборудование и жилье землян, убить самих космонавтов. Угрозу представляют различные пока неизвестные заболевания.

Расход топлива

Инженеры предлагают совершать полет на аппаратах с ядерными двигателями. Для них требуется водород в количестве 6 тонн. На обратный путь планируется применить диоксид углерода, который имеется на Красной планете. Вода расщепляется на водород и кислород, которые расходуются для дыхания и получения метана. Множество нюансов затрудняют точный расчет требуемого на путешествие запаса топлива.

Интерес представляет идея подогрева и ионизации топлива радиоволнами. Результат процесса — плазма. Она дешевле ядерного топлива.

Антиматерия — новый вид топлива для межзвездных перелетов. Скорость космического аппарата развивается почти до светового уровня, хотя подобные аппараты еще не существуют. По расчетам для путешествия на Марс нужно около 10 мг антиматерии (стоимостью свыше 240 млн долларов).

Допустимые траектории полета

В Солнечной системе много гравитационных точек, с которыми нельзя сталкиваться. Поэтому разработаны безопасные траектории полетов к Красной планете:

• эллиптическая (гомановская);
• параболическая;
• гиперболическая.

Гомановская траектория разработана Вальтером Гоманом, инженером из Германии. Корабль запускается против движения Земли. Применение этого метода характеризуется расходом большого количества топлива на торможение. Баллистический захват — метод запуска космических аппаратов навстречу Марсу по его орбите. Торможение происходит за счет сопротивления атмосферы.

Гиперболическая траектория полета — самый короткий маршрут для космической экспедиции. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов. Пока такие путешествия невозможны, т.к. космические корабли, передвигающиеся с гиперболической скоростью, находятся в разработке.