Wenn Sie dem Roten Planeten einen Besuch abstatten wollten, wie lange würde es dauern? Die Antwort hängt von einer Reihe von Dingen ab, von der Position der Planeten bis zur Technologie, die Sie dorthin bringen würde. Lassen Sie uns einige der wichtigsten Punkte untersuchen.
Wie weit ist der Mars entfernt?
Um zu bestimmen, wie lange es dauern wird, den Mars zu erreichen, müssen wir zuerst die Entfernung zwischen den beiden Planeten kennen.
Mars ist der vierte Planet von der Sonne und der zweitnächste der Erde (Venus ist der nächste). Aber der Abstand zwischen den beiden Planeten ändert sich ständig, wenn sie sich um die Sonne bewegen.
Theoretisch wären Erde und Mars einander am nächsten, wenn der Mars der Sonne am nächsten ist (Perihel) und die Erde am weitesten entfernt ist (Aphel). Dies würde die Planeten nur 33,9 Millionen Meilen (54,6 Millionen Kilometer) voneinander entfernt. Dies ist jedoch in der aufgezeichneten Geschichte nie geschehen. Die nächste aufgezeichnete Annäherung der beiden Planeten erfolgte 2003, als sie nur 34,8 Millionen Meilen (56 Millionen km) voneinander entfernt waren.
Die beiden Planeten sind am weitesten voneinander entfernt, wenn sie beide am weitesten von der Sonne entfernt sind, auf gegenüberliegenden Seiten des Sterns. Zu diesem Zeitpunkt können sie 250 Millionen Meilen (401 Millionen km) voneinander entfernt sein.
Die durchschnittliche Entfernung zwischen den beiden Planeten beträgt 140 Millionen Meilen (225 Millionen km).
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Die Lichtgeschwindigkeit
Licht bewegt sich mit ungefähr 186.282 Meilen pro Sekunde (299.792 km pro Sekunde). Daher würde ein Licht, das von der Marsoberfläche scheint, die folgende Zeit benötigen, um die Erde zu erreichen (oder umgekehrt):
- Nächster möglicher Ansatz: 182 Sekunden oder 3,03 Minuten
- Nächster aufgezeichneter Ansatz: 187 Sekunden oder 3,11 Minuten
- Weitester Ansatz: 1.342 Sekunden oder 22,4 Minuten
- Im Durchschnitt: 751 Sekunden oder etwas mehr als 12,5 Minuten
Bisher schnellstes Raumschiff
Das schnellste von der Erde gestartete Raumschiff war die New Horizons-Mission der NASA, die 2015 Pluto besuchte. Im Januar 2006 verließ die Sonde die Erde bei 36.000 Meilen pro Stunde (58.000 km / h). Wenn eine solche Sonde in einer geraden Linie zum Mars reisen würde, wäre die Zeit, die es dauern würde, um zum Mars zu gelangen:
- Nächster möglicher Anflug: 942 Stunden (39 Tage)
- Nächster aufgezeichneter Anflug: 967 Stunden (41 Tage)
- Weitester Anflug: 6.944 Stunden (289 Tage)
- Im Durchschnitt: 3.888 Stunden (162 Tage)
Aber dann wird es kompliziert …
Das Problem bei den vorherigen Berechnungen ist natürlich, dass sie die Entfernung zwischen den beiden Planeten als gerade Linie messen. Das Reisen durch den entferntesten Durchgang von Erde und Mars würde eine Reise direkt durch die Sonne beinhalten, während sich Raumfahrzeuge notwendigerweise in einer Umlaufbahn um den Stern des Sonnensystems bewegen müssen.
Obwohl dies für die nächste Annäherung kein Problem darstellt, besteht ein anderes Problem, wenn sich die Planeten auf derselben Seite der Sonne befinden. Die Zahlen gehen auch davon aus, dass die beiden Planeten in einem konstanten Abstand bleiben; Das heißt, wenn eine Sonde von der Erde gestartet wird, während sich die beiden Planeten am nächsten nähern, Mars würde im Laufe der 39 Tage, die die Sonde brauchte, um zu reisen, die gleiche Entfernung bleiben.
In Wirklichkeit bewegen sich die Planeten jedoch kontinuierlich in ihren Bahnen um die Sonne. Ingenieure müssen die idealen Umlaufbahnen berechnen, um ein Raumschiff von der Erde zum Mars zu schicken. Ihre Zahlen berücksichtigen nicht nur die Entfernung, sondern auch die Kraftstoffeffizienz. Wie beim Werfen eines Pfeils auf ein sich bewegendes Ziel müssen sie berechnen, wo sich der Planet befindet, wenn das Raumschiff ankommt, und nicht, wo er sich befindet, wenn er die Erde verlässt. Raumschiffe müssen auch abbremsen, um in die Umlaufbahn um einen neuen Planeten zu gelangen, um ein Überschießen zu vermeiden.
Wie lange es dauert, den Mars zu erreichen, hängt davon ab, wo in ihren Umlaufbahnen die beiden Planeten liegen, wenn eine Mission gestartet wird. Es hängt auch von den technologischen Entwicklungen der Antriebssysteme ab.
Laut der Website des NASA Goddard Space Flight Center würde die ideale Aufstellung für einen Start zum Mars Sie in etwa neun Monaten zum Planeten bringen. Die Website zitiert den Physikprofessor Craig C. Patten von der University of California, San Diego:
„Es dauert ein Jahr, bis die Erde die Sonne umkreist, und es dauert ungefähr 1, 9 Jahre (sagen wir 2 Jahre für einfache Berechnung), um die Sonne zu umkreisen. Die elliptische Umlaufbahn, die Sie von der Erde zum Mars trägt, ist länger als die Erdumlaufbahn, aber kürzer als die Umlaufbahn des Mars. Dementsprechend können wir die Zeit abschätzen, die es dauern würde, um diese Umlaufbahn zu vervollständigen, indem wir die Längen der Erdumlaufbahn und der Marsumlaufbahn mitteln. Daher würde es etwa anderthalb Jahre dauern, um die elliptische Umlaufbahn zu vervollständigen.
„In den neun Monaten, die es braucht, um zum Mars zu gelangen, bewegt sich der Mars eine beträchtliche Strecke in seiner Umlaufbahn, etwa drei Achtel des Weges um die Sonne. Sie müssen im Voraus planen, um sicherzustellen, dass der Mars dort ist, wo Sie ihn brauchen, wenn Sie die Entfernung von Mars Umlaufbahn erreichen! Praktisch bedeutet dies, dass Sie Ihre Reise nur beginnen können, wenn Erde und Mars richtig aufgereiht sind. Dies geschieht nur alle 26 Monate. Das heißt, es gibt nur ein Startfenster alle 26 Monate.“
Die Reise könnte verkürzt werden, indem mehr Kraftstoff verbrannt wird — ein Prozess, der mit der heutigen Technologie nicht ideal ist, sagte Patten.
Die sich entwickelnde Technologie kann helfen, den Flug zu verkürzen. Das Space Launch System (SLS) der NASA wird das neue Arbeitspferd sein, um kommende Missionen und möglicherweise Menschen auf den roten Planeten zu bringen. SLS wird derzeit gebaut und getestet, der erste Flug ist für 2019 geplant.
Roboter-Raumschiff könnte eines Tages die Reise in nur drei Tagen machen. Der Photonenantrieb würde sich auf einen leistungsstarken Laser verlassen, um Raumfahrzeuge auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die sich der Lichtgeschwindigkeit nähern. Philip Lubin, Physikprofessor an der University of California, Santa Barbara, und sein Team arbeiten am gerichteten Energieantrieb für die interstellare Exploration (DEEP-IN). Die Methode könnte einen 220-Pfund-Antrieb antreiben. (100 kilogramm) Roboter-Raumschiff zum Mars in nur drei Tagen, sagte er.
„Es gibt jüngste Fortschritte, die dies von der Science-Fiction zur wissenschaftlichen Realität führen“, sagte Lubin auf dem NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) Fall Symposium 2015. „Es gibt keinen bekannten Grund, warum wir das nicht tun können.“
Wie lange hat es gedauert?
Hier ist eine Liste, wie lange es mehrere historische Missionen dauerte, um den roten Planeten zu erreichen. Ihre Startdaten sind für die Perspektive enthalten.
- Mariner 4, das erste Raumschiff zum Mars (1965 Vorbeiflug): 228 Tage
- Mariner 6 (1969 Vorbeiflug): 155 Tage
- Mariner 7 (1969 Vorbeiflug): 128 tage
- Mariner 9, das erste Raumschiff, das den Mars umkreist (1971): 168 Tage
- Viking 1, das erste US-Schiff, das auf dem Mars landet (1975): 304 Tage
- Viking 2 Orbiter / Lander (1975): 333 Tage
- Mars Global Surveyor (1996 ): 308 tage
- Mars Pathfinder (1996): 212 Tage
- Mars Odyssey (2001): 200 Tage
- Mars Express Orbiter (2003): 201 Tage
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 Tage
- Mars Science Labor (2011): 254 Tage