ha meg akarta látogatni a Vörös Bolygót, mennyi ideig tartana? A válasz számos dologtól függ, kezdve a bolygók helyzetétől a technológiáig, amely oda vezetne. Vizsgáljuk meg a legfontosabb pontokat.
milyen messze van a Mars?
annak meghatározásához, hogy mennyi ideig tart a Mars elérése, először meg kell ismernünk a két bolygó közötti távolságot.
a Mars a negyedik bolygó a naptól, a második pedig a Földhöz legközelebb (a Vénusz a legközelebb). De a két bolygó közötti távolság folyamatosan változik, amikor a Nap körül utaznak.
elméletben a Föld és a Mars akkor közelítené meg egymást a legközelebb, amikor a Mars a Naphoz legközelebb van (perihelion) és a Föld a legtávolabbi (aphelion). Ez a bolygókat csak 33, 9 millió mérföldre (54, 6 millió kilométerre) tenné egymástól. Ez azonban soha nem történt meg a rögzített történelemben. A két bolygó legközelebbi rögzített megközelítése 2003-ban történt, amikor csak 34,8 millió mérföldre (56 millió km) voltak egymástól.
a két bolygó akkor van a legtávolabb egymástól, amikor mindketten a naptól legtávolabb vannak, a csillag ellentétes oldalán. Ezen a ponton 250 millió mérföld (401 millió km) lehet egymástól.
a két bolygó közötti átlagos távolság 140 millió mérföld (225 millió km).
összefüggő: mi a hőmérséklet a Marson?
a fénysebesség
a fény körülbelül 186 282 mérföld / másodperc sebességgel halad (299 792 km / másodperc). Ezért a Mars felszínéről ragyogó fény a következő időt vesz igénybe a Föld eléréséhez (vagy fordítva):
- legközelebbi lehetséges megközelítés: 182 másodperc, vagy 3,03 perc
- legközelebbi rögzített megközelítés: 187 másodperc, vagy 3,11 perc
- legtávolabbi megközelítés: 1342 másodperc, vagy 22,4 perc
- átlagosan: 751 másodperc, vagy alig több mint 12,5 perc
eddigi leggyorsabb űrhajó
a földről indított leggyorsabb űrhajó a NASA New Horizons missziója volt, amely 2015-ben meglátogatta a Plútót. 2006 januárjában a szonda 36 000 mph (58 000 kph) sebességgel hagyta el a Földet. Ha egy ilyen szonda egyenes vonalban haladna a Mars felé, akkor a Marsra jutáshoz szükséges idő a következő lenne:
- lehetséges legközelebbi megközelítés: 942 óra (39 nap)
- legközelebbi rögzített megközelítés: 967 óra (41 nap)
- legtávolabbi megközelítés: 6944 óra (289 nap)
- átlagosan: 3888 óra (162 nap)
természetesen a korábbi számítások problémája az, hogy a két bolygó közötti távolságot egyenes vonalként mérik. A Föld és a Mars legtávolabbi áthaladásán való utazás közvetlenül a napon keresztül történő utazást jelent, míg az űrhajóknak szükségszerűen a naprendszer csillaga körüli pályán kell mozogniuk.
bár ez nem jelent problémát a legközelebbi megközelítésnél, amikor a bolygók a nap ugyanazon oldalán vannak, egy másik probléma létezik. A számok azt is feltételezik, hogy a két bolygó állandó távolságban marad; vagyis amikor egy szondát indítanak a földről, miközben a két bolygó a legközelebb van, a Mars ugyanolyan távolságra maradna a 39 nap alatt, amíg a szonda utazott.
a valóságban azonban a bolygók folyamatosan mozognak a Nap körüli pályájukon. A mérnököknek ki kell számolniuk az ideális pályákat, hogy űrhajót küldjenek a földről a Marsra. Számuk nemcsak a távolságot, hanem az üzemanyag-hatékonyságot is befolyásolja. Mint egy dart dobása egy mozgó célpontra, ki kell számolniuk, hogy hol lesz a bolygó, amikor az űrhajó megérkezik, nem pedig ott, ahol van, amikor elhagyja a Földet. Az űrhajóknak is lassulniuk kell, hogy pályára lépjenek egy új bolygó körül, hogy elkerüljék a túllépést.
az, hogy mennyi ideig tart a Mars elérése, attól függ, hogy a két bolygó pályáján hol fekszik, amikor egy küldetést indítanak. Ez a meghajtórendszerek technológiai fejlődésétől is függ.
a NASA Goddard űrrepülési Központjának honlapja szerint az ideális felállás a Marsra történő indításhoz nagyjából kilenc hónap alatt eljutna a bolygóra. A weboldal idézi Craig C. Patten fizika professzort, a Kaliforniai Egyetem, San Diego:
“a Földnek egy évbe telik a Nap körüli keringés, a Marsnak pedig körülbelül 1,9 évbe (mondjuk 2 év az egyszerű számításhoz) a Nap körüli keringés. Az elliptikus pálya, amely a földről a Marsra visz, hosszabb, mint a Föld pályája, de rövidebb, mint a Mars pályája. Ennek megfelelően a Föld és a Mars pályájának hosszának átlagolásával meg tudjuk becsülni a pálya befejezéséhez szükséges időt. Ezért körülbelül másfél évbe telik az elliptikus pálya befejezése.
“a Marsra jutáshoz szükséges kilenc hónap alatt a Mars jelentős távolságot mozog a pályáján, körülbelül a Nap körüli út háromnyolcadát. Előre kell terveznie, hogy megbizonyosodjon arról, hogy mire eléri a Mar pályájának távolságát, a Mars ott van, ahol szüksége van rá! Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy csak akkor kezdheti meg utazását, ha a Föld és a Mars megfelelően fel van sorolva. Ez csak 26 havonta történik. Vagyis 26 havonta csak egy indítási ablak van.”
az út lerövidíthető több üzemanyag elégetésével — ez a folyamat nem ideális a mai technológiával, mondta Patten.
a fejlődő technológia segíthet a repülés lerövidítésében. A NASA Space Launch System (SLS) lesz az új igásló a közelgő missziók és potenciálisan emberek szállítására a vörös bolygóra. Az SLS építése és tesztelése jelenleg zajlik, az első repülést 2019-re tervezik.
Robot űrhajó egy nap, hogy az utazás csak három nap. A foton meghajtása egy erős lézerre támaszkodna, hogy felgyorsítsa az űrhajókat a fénysebességhez közeledő sebességekre. Philip Lubin, a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem fizika professzora és csapata az Intersteller Exploration (DEEP-IN) irányított energia Meghajtásán dolgozik. A módszer meghajthat egy 220 fontot. (100 kilogramm) robot űrhajó a Marsra mindössze három nap alatt, mondta.
“vannak új fejlemények, amelyek ezt a tudományos fantasztikumból a tudományos valóságba viszik” – mondta Lubin a NASA 2015-ös őszi szimpóziumán. “Nincs ismert oka annak, hogy miért nem tudjuk ezt megtenni.”
mennyi ideig tartott?
itt van egy lista arról, hogy mennyi ideig tartott több történelmi küldetés a vörös bolygó eléréséhez. Az indítási dátumokat a perspektíva tartalmazza.
- Mariner 4, az első űrhajó, amely a Marsra ment (1965 repülés): 228 nap
- Mariner 6 (1969 repülés): 155 nap
- Mariner 7 (1969 repülés): 128 nap
- Mariner 9, az első űrhajó a Mars körül (1971): 168 nap
- Viking 1, az első amerikai vízi jármű, amely a Marson landolt (1975): 304 nap
- Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 nap
- Mars Global Surveyor (1996): 308 nap
- Mars Pathfinder (1996): 212 nap
- Mars Odyssey (2001): 200 nap
- Mars Express Orbiter (2003): 201 nap
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 nap
- Mars Science laboratórium (2011): 254 nap