붉은 행성을 방문하고 싶다면 얼마나 걸릴까요? 대답은 행성의 위치에서 당신을 추진하는 기술에 이르기까지 여러 가지에 달려 있습니다. 가장 중요한 몇 가지 점을 살펴 보겠습니다.
화성은 얼마나 멀리 떨어져 있습니까?
화성에 도달하는 데 걸리는 시간을 확인하려면 먼저 두 행성 사이의 거리를 알아야합니다.
화성은 태양으로부터 네 번째 행성이고 두 번째는 지구에 가장 가깝습니다(금성이 가장 가깝습니다). 그러나 두 행성 사이의 거리는 태양 주위를 여행 할 때 끊임없이 변화하고 있습니다.
이론적으로 지구와 화성이 서로 가장 근접한 것은 화성이 태양에 가장 가까운 지점(근일점)에 있고 지구가 가장 먼 지점(원일점)에 있을 때이다. 이것은 행성을 단지 33.9 백만 마일(54.6 백만 킬로미터)떨어져 둘 것입니다. 그러나 이것은 기록 된 역사에서 결코 일어난 적이 없습니다. 두 행성의 가장 가까운 기록 된 접근 방식은 2003 년에 발생했는데,그 때 그들은 단지 3480 만 마일(5600 만 킬로미터)떨어져있었습니다.
두 행성은 항성의 반대편에 있는 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있을 때 가장 멀리 떨어져 있다. 이 시점에서 그들은 2 억 5 천만 마일(4 억 1 백만 킬로미터)떨어져있을 수 있습니다.
두 행성 사이의 평균 거리는 1 억 4 천만 마일(2 억 2 천 5 백만 킬로미터)입니다.
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빛의 속도
빛은 초당 약 186,282 마일(초당 299,792 킬로미터)으로 이동합니다. 따라서 화성 표면에서 빛나는 빛은 지구에 도달하는 데 다음과 같은 시간이 걸릴 것입니다(또는 그 반대):
- 가장 가까운 가능한 접근 방식:182 초 또는 3.03 분
- 가장 가까운 기록 된 접근 방식:187 초 또는 3.11 분
- 가장 먼 접근 방식:1,342 초 또는 22.4 분
- 평균:751 초 또는 12.5 분 이상
지금까지 가장 빠른 우주선
지구에서 발사 된 가장 빠른 우주선은 2015 년 명왕성을 방문한 미 항공 우주국의 뉴 호라이즌 임무였다. 2006 년 1 월,탐사선은 시속 36,000 마일(시속 58,000 킬로미터)에서 지구를 떠났습니다. 이러한 프로브는 화성에 직선으로 여행 하는 경우,그것은 화성에 도착 하는 데 걸리는 시간이 될 것 이다:
- 가장 가까운 가능한 접근 방식:942 시간(39 일)
- 가장 가까운 기록 된 접근 방식:967 시간(41 일)
- 가장 먼 접근 방식:6,944 시간(289 일)
- 평균:3,888 시간(162 일)
그러나 상황이 복잡해집니다…
물론,이전 계산의 문제는 두 행성 사이의 거리를 직선으로 측정한다는 것입니다. 지구와 화성의 가장 먼 곳을 여행하는 것은 태양을 직접 통과하는 여행을 포함 할 것이고,우주선은 태양계의 별 주위를 공전 할 필요가 있어야합니다.
이것이 가장 가까운 접근 방식에서는 문제가 아니지만 행성이 태양의 같은 쪽에있을 때 또 다른 문제가 존재합니다. 숫자는 또한 두 행성이 일정한 거리에 남아 있다고 가정;즉,두 행성이 가장 가까운 접근에있는 동안 탐사선이 지구에서 발사 될 때,화성은 탐사선이 여행하는 데 걸린 39 일 동안 같은 거리를 유지할 것입니다.
그러나 실제로 행성들은 태양 주위의 궤도에서 계속 움직이고 있습니다. 엔지니어는 화성에 지구에서 우주선을 전송하기위한 이상적인 궤도를 계산해야합니다. 그들의 숫자는 거리뿐만 아니라 연료 효율에도 영향을 미칩니다. 움직이는 표적에 다트를 던지는 것처럼,그들은 우주선이 도착할 때 행성이 어디에 있는지 계산해야하며,지구를 떠날 때가 아닌 계산해야합니다. 우주선은 또한 그것을 오버 슈팅하지 않도록 새로운 행성 주위의 궤도에 진입하기 위해 감속해야합니다.
화성에 도달하는 데 걸리는 시간은 임무가 시작될 때 두 행성이 궤도에서 어디에 있는지에 달려 있습니다. 또한 추진 시스템의 기술 개발에 달려 있습니다.
나사 고다드 우주 비행 센터의 웹 사이트에 따르면,화성 발사를위한 이상적인 라인업은 약 9 개월 만에 행성에 당신을 얻을 것이다.
“지구가 태양을 공전하는 데 1 년이 걸리고 화성은 태양을 공전하는 데 약 1.9 년(쉬운 계산을 위해 2 년)이 걸립니다. 지구에서 화성으로 이동하는 타원형 궤도는 지구 궤도보다 길지만 화성의 궤도보다 짧습니다. 따라서 우리는 지구 궤도와 화성 궤도의 길이를 평균하여이 궤도를 완성하는 데 걸리는 시간을 추정 할 수 있습니다. 따라서 타원형 궤도를 완성하는 데 약 1 년 반이 걸릴 것입니다.
“화성에 도착하는 데 걸리는 9 개월 동안 화성은 궤도에서 상당한 거리를 이동하며 태양 주위의 3/8 에 관한 것입니다. 당신은 당신이 3 월의 궤도의 거리에 도달 할 때,화성은 당신이 필요로하는 곳에 있는지 확인하기 위해 미리 계획해야합니다! 실제적으로,이것은 지구와 화성이 제대로 줄 지어있을 때만 여행을 시작할 수 있음을 의미합니다. 이것은 26 개월마다 발생합니다. 즉,26 개월마다 하나의 시작 창만 있습니다.”
여행은 더 많은 연료를 연소하여 단축 될 수있다—오늘날의 기술에 적합하지 않은 과정,패튼은 말했다.
진화하는 기술은 비행을 단축하는 데 도움이 될 수 있습니다. 나사의 우주 발사 시스템은 다가오는 임무와 잠재적으로 인간을 붉은 행성으로 운반하기위한 새로운 주력이 될 것입니다. 현재 건설 및 테스트 중이며 2019 년 첫 비행이 예정되어 있습니다.
로봇 우주선은 하루 만에 3 일 만에 여행 할 수 있습니다. 광자 추진은 빛의 속도에 접근하는 속도로 우주선을 가속화하기 위해 강력한 레이저에 의존 할 것이다. 필립 루빈,캘리포니아 대학의 물리학 교수,산타 바바라,그의 팀은 인터스텔러 탐사(깊은)에 대한 지시 에너지 추진에 노력하고 있습니다. 이 방법은 220 파운드를 추진할 수 있습니다. (100 킬로그램)3 일 만에 화성에 로봇 우주선,그는 말했다.
2015 년 가을 심포지엄에서 루빈은”최근 과학 소설에서 과학 현실로 발전하는 발전이 있다”고 말했다. “우리가 이것을 할 수없는 이유는 알려져 있지 않습니다.”
얼마나 걸렸습니까?
다음은 붉은 행성에 도달하는 데 몇 가지 역사적 임무가 얼마나 걸렸는지의 목록입니다. 그들의 출시 날짜는 관점에 포함되어 있습니다.
- 마리너 4,화성에 갈 최초의 우주선(1965 저공 비행):228 일
- 마리너 6(1969 저공 비행):155 일
- 마리너 7(1969 저공 비행): 128 일
- 마리너 9,화성 궤도를 도는 최초의 우주선(1971):168 일
- 바이킹 1,화성에 착륙 한 최초의 미국 선박(1975):304 일
- 바이킹 2 인공 위성/착륙선(1975):333 일
- 화성 글로벌 측량사(1996):308 일
- 화성 패스 파인더(1996):212 일
- 화성 오디세이(2001):200 일
- 화성 익스프레스 인공 위성(2003):201 일
- 화성 정찰 인공 위성(2005):210 일
- 화성 과학 연구소(2011):254 일