Se si voleva fare una visita al Pianeta Rosso, quanto tempo ci vorrebbe? La risposta dipende da una serie di cose, che vanno dalla posizione dei pianeti alla tecnologia che ti spingerebbe lì. Esaminiamo alcuni dei punti più importanti.
Quanto è lontano Marte?
Per determinare quanto tempo ci vorrà per raggiungere Marte, dobbiamo prima conoscere la distanza tra i due pianeti.
Marte è il quarto pianeta dal sole e il secondo più vicino alla Terra (Venere è il più vicino). Ma la distanza tra i due pianeti è in continua evoluzione mentre viaggiano intorno al sole.
In teoria, il più vicino che la Terra e Marte si avvicinerebbero l’un l’altro sarebbe quando Marte è nel suo punto più vicino al sole (perielio) e la Terra è al suo più lontano (afelio). Questo metterebbe i pianeti solo 33,9 milioni di miglia (54,6 milioni di chilometri) a parte. Tuttavia, questo non è mai successo nella storia registrata. Il più vicino avvicinamento registrato dei due pianeti si è verificato nel 2003, quando erano solo 34,8 milioni di miglia (56 milioni di km) di distanza.
I due pianeti sono più distanti quando sono entrambi al loro più lontano dal sole, sui lati opposti della stella. A questo punto, possono essere 250 milioni di miglia (401 milioni di km) a parte.
La distanza media tra i due pianeti è di 140 milioni di miglia (225 milioni di km).
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La velocità della luce
La luce viaggia a circa 186.282 miglia al secondo (299.792 km al secondo). Pertanto, una luce che splende dalla superficie di Marte richiederebbe la seguente quantità di tempo per raggiungere la Terra (o viceversa):
- più Vicino possibile approccio: 182 secondi, o 3.03 minuti
- più Vicina registrato approccio: 187 secondi, o 3.11 minuti
- più Lontano approccio: 1,342 secondi, o 22.4 minuti
- media: 751 secondi, o poco più di 12,5 minuti
Il più veloce veicolo spaziale lanciato dalla Terra è della NASA New Horizons missione, che visitato Plutone nel 2015. Nel gennaio 2006, la sonda ha lasciato la Terra a 36.000 mph (58.000 km / h). Se una sonda del genere viaggiasse in linea retta su Marte, il tempo necessario per arrivare su Marte sarebbe:
- più Vicino possibile approccio: 942 ore (39 giorni)
- più Vicina registrato approccio: 967 ore (41 giorni)
- più Lontano approccio: 6,944 ore (289 giorni)
- media: 3,888 ore (162 giorni)
Ma poi le cose si complicano
Naturalmente, il problema con i calcoli precedenti è che misurano la distanza tra i due pianeti come una linea retta. Viaggiare attraverso il passaggio più lontano della Terra e di Marte comporterebbe un viaggio direttamente attraverso il sole, mentre i veicoli spaziali devono necessariamente muoversi in orbita attorno alla stella del sistema solare.
Sebbene questo non sia un problema per l’approccio più vicino, quando i pianeti si trovano sullo stesso lato del sole, esiste un altro problema. I numeri presuppongono anche che i due pianeti rimangano a una distanza costante; cioè, quando una sonda viene lanciata dalla Terra mentre i due pianeti sono all’approccio più vicino, Marte rimarrebbe alla stessa distanza nel corso dei 39 giorni necessari alla sonda per viaggiare.
In realtà, tuttavia, i pianeti si muovono continuamente nelle loro orbite attorno al sole. Gli ingegneri devono calcolare le orbite ideali per l’invio di un veicolo spaziale dalla Terra a Marte. Il loro fattore di numeri non solo la distanza, ma anche l’efficienza del carburante. Come lanciare un dardo contro un bersaglio in movimento, devono calcolare dove sarà il pianeta quando arriverà la navicella spaziale, non dove si trova quando lascerà la Terra. Le astronavi devono anche decelerare per entrare in orbita attorno a un nuovo pianeta per evitare di superarlo.
Quanto tempo ci vuole per raggiungere Marte dipende da dove nelle loro orbite si trovano i due pianeti quando viene lanciata una missione. Dipende anche dagli sviluppi tecnologici dei sistemi di propulsione.
Secondo il sito web del Goddard Space Flight Center della NASA, la formazione ideale per un lancio su Marte ti porterebbe sul pianeta in circa nove mesi. Il sito cita il professore di fisica Craig C. Patten, dell’Università della California, San Diego:
” La Terra impiega un anno per orbitare attorno al sole e Marte impiega circa 1,9 anni (diciamo 2 anni per un facile calcolo) per orbitare attorno al sole. L’orbita ellittica che ti porta dalla Terra a Marte è più lunga dell’orbita terrestre, ma più corta dell’orbita di Marte. Di conseguenza, possiamo stimare il tempo necessario per completare questa orbita calcolando la media delle lunghezze dell’orbita terrestre e dell’orbita di Marte. Pertanto, ci vorrebbero circa un anno e mezzo per completare l’orbita ellittica.
“Nei nove mesi necessari per arrivare su Marte, Marte si muove a una distanza considerevole nella sua orbita, circa tre ottavi del percorso intorno al sole. Devi pianificare in anticipo per assicurarti che quando raggiungi la distanza dell’orbita di Mar, che Marte sia dove ti serve! In pratica, questo significa che puoi iniziare il tuo viaggio solo quando la Terra e Marte sono allineati correttamente. Questo accade solo ogni 26 mesi. Cioè, c’è solo una finestra di avvio ogni 26 mesi.”
Il viaggio potrebbe essere ridotto bruciando più carburante — un processo non ideale con la tecnologia di oggi, Patten ha detto.
La tecnologia in evoluzione può aiutare ad accorciare il volo. Lo Space Launch System (SLS) della NASA sarà il nuovo cavallo di battaglia per portare le prossime missioni, e potenzialmente gli esseri umani, sul pianeta rosso. SLS è attualmente in costruzione e testato, con il suo primo volo previsto per il 2019.
La navicella robotica potrebbe un giorno fare il viaggio in soli tre giorni. La propulsione dei fotoni si baserebbe su un potente laser per accelerare i veicoli spaziali a velocità che si avvicinano alla velocità della luce. Philip Lubin, professore di fisica presso l’Università della California, Santa Barbara, e il suo team stanno lavorando sulla propulsione di energia diretta per l’esplorazione Intersteller (DEEP-IN). Il metodo potrebbe spingere un 220-lb. (100 chilogrammo) navicella robotica su Marte in soli tre giorni, ha detto.
“Ci sono recenti progressi che portano questo dalla fantascienza alla realtà scientifica”, ha detto Lubin al 2015 NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) fall symposium. “Non c’è motivo noto per cui non possiamo farlo.”
Quanto tempo ci è voluto?
Ecco un elenco di quanto tempo ci sono volute diverse missioni storiche per raggiungere il pianeta rosso. Le loro date di lancio sono inclusi per la prospettiva.
- Mariner 4, il primo veicolo spaziale ad andare su Marte (1965 flyby): 228 giorni
- Mariner 6 (1969 flyby): 155 giorni
- Mariner 7 (1969 flyby): 128 giorni
- Mariner 9, il primo veicolo spaziale orbita attorno a Marte (1971): 168 giorni
- Viking 1, il primo mestiere di atterrare su Marte (1975): 304 giorni
- Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 giorni
- Mars Global Surveyor (1996): 308 giorni
- Mars Pathfinder (1996): 212 giorni
- Mars Odyssey (2001): 200 giorni
- Mars Express Orbiter (2003): 201 giorni
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 giorni
- Mars Science Laboratory (2011): 254 giorni