jeśli chcesz złożyć wizytę na Czerwonej Planecie, ile to zajmie? Odpowiedź zależy od wielu rzeczy, począwszy od położenia planet do technologii, która napędza cię tam. Przeanalizujmy kilka najważniejszych punktów.
jak daleko jest Mars?
aby określić, ile czasu zajmie dotarcie do Marsa, musimy najpierw poznać odległość między dwiema planetami.
Mars jest czwartą planetą od słońca i drugą najbliższą Ziemi (najbliższa jest Wenus). Ale odległość między obiema planetami stale się zmienia, gdy podróżują wokół Słońca.
teoretycznie najbliżej, że Ziemia i Mars zbliżyłyby się do siebie, byłoby to, gdy Mars znajduje się najbliżej Słońca (Peryhelium), a ziemia jest najdalej (aphelion). To sprawi, że planety będą oddalone od siebie o zaledwie 33,9 miliona mil (54,6 miliona kilometrów). Jednak nigdy nie miało to miejsca w zapisanej historii. Najbliższe odnotowane zbliżenie obu planet miało miejsce w 2003 roku, kiedy były oddalone od siebie o zaledwie 34,8 miliona mil (56 milionów km).
obie planety znajdują się najdalej od siebie, gdy obie znajdują się najdalej od słońca, po przeciwnych stronach Gwiazdy. W tym momencie mogą być oddalone o 250 milionów mil (401 milionów km).
średnia odległość między obiema planetami wynosi 140 milionów mil (225 milionów km).
temat: jaka jest temperatura na Marsie?
prędkość światła
światło porusza się z prędkością około 186,282 mil na sekundę (299,792 km na sekundę). Dlatego światło świecące z powierzchni Marsa zajęłoby następującą ilość czasu, aby dotrzeć do ziemi (lub odwrotnie):
- Najbliższe możliwe podejście: 182 sekundy lub 3,03 minuty
- Najbliższe zarejestrowane podejście: 187 sekund lub 3,11 minuty
- najdalsze podejście: 1342 sekundy lub 22,4 minuty
- średnio: 751 sekund lub nieco ponad 12,5 minuty
najszybszy statek kosmiczny do tej pory
najszybszym statkiem kosmicznym wystrzelonym z ziemi była misja NASA new horizons, która odwiedziła Plutona w 2015 roku. W styczniu 2006 roku sonda opuściła Ziemię z prędkością 58 000 km / h. Gdyby taka sonda podróżowała w linii prostej na Marsa, czas potrzebny na dotarcie na Marsa wynosiłby:
- Najbliższe możliwe podejście: 942 godziny (39 dni)
- Najbliższe zarejestrowane podejście: 967 godziny (41 dni)
- najdalsze podejście: 6944 godziny (289 dni)
- średnio: 3888 godzin (162 dni)
ale potem wszystko się komplikuje …
oczywiście problem z poprzednimi obliczeniami polega na tym, że mierzą one odległość między dwiema planetami jako linię prostą. Podróżowanie przez najdalsze Przejście ziemi i Marsa wiązałoby się z podróżą bezpośrednio przez słońce, podczas gdy statek kosmiczny musi z konieczności poruszać się po orbicie wokół gwiazdy układu słonecznego.
chociaż nie jest to problem dla najbliższego podejścia, gdy planety znajdują się po tej samej stronie Słońca, istnieje inny problem. Liczby zakładają również, że obie planety pozostają w stałej odległości; to znaczy, gdy sonda zostanie wystrzelona z ziemi, podczas gdy obie planety znajdują się w najbliższym zbliżeniu, Mars pozostanie w tej samej odległości w ciągu 39 dni, w których sonda podróżowała.
w rzeczywistości jednak planety ciągle poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Inżynierowie muszą obliczyć idealne orbity do wysłania statku kosmicznego z ziemi na Marsa. Ich liczba wpływa nie tylko na odległość, ale także na oszczędność paliwa. Podobnie jak rzucanie strzałką w ruchomy cel, muszą obliczyć, gdzie będzie planeta, gdy statek kosmiczny przybędzie, a nie gdzie jest, gdy opuści Ziemię. Statki kosmiczne muszą również zwalniać, aby wejść na orbitę wokół nowej planety, aby uniknąć jej przekroczenia.
ile czasu zajmie dotarcie do Marsa, zależy od tego, gdzie na ich orbitach leżą obie planety podczas startu misji. Zależy to również od rozwoju technologicznego układów napędowych.
według strony internetowej NASA Goddard Space Flight Center, idealny skład do startu na Marsa doprowadziłby do planety w około dziewięć miesięcy. Strona internetowa cytuje profesora fizyki Craiga C. Pattena z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego:
” Ziemia potrzebuje jednego roku na okrążenie słońca, a Mars potrzebuje około 1,9 roku (powiedzmy 2 lata dla łatwych obliczeń) na okrążenie słońca. Eliptyczna Orbita przenosząca cię z ziemi na Marsa jest dłuższa od orbity Ziemi, ale krótsza od orbity Marsa. W związku z tym możemy oszacować czas potrzebny na ukończenie tej orbity, uśredniając długość orbity Ziemi i Marsa. Dlatego Ukończenie orbity eliptycznej zajęłoby około półtora roku.
„w ciągu dziewięciu miesięcy, które zajmuje, aby dostać się na Marsa, Mars porusza się znaczną odległość wokół swojej orbity, około trzech ósmych drogi wokół Słońca. Musisz zaplanować z wyprzedzeniem, aby upewnić się, że do czasu osiągnięcia odległości orbity Mar, że Mars jest tam, gdzie trzeba go znaleźć! Praktycznie oznacza to, że podróż można rozpocząć tylko wtedy, gdy ziemia i Mars są odpowiednio ustawione. Zdarza się to tylko co 26 miesięcy. Oznacza to, że co 26 miesięcy jest tylko jedno okno uruchamiania.”
podróż można skrócić, spalając więcej paliwa — proces nie jest idealny z dzisiejszą technologią, powiedział Patten.
ewoluująca technologia może pomóc w skróceniu lotu. NASA Space Launch System (SLS) będzie nowym koniem roboczym do przenoszenia nadchodzących misji, a potencjalnie ludzi, na Czerwoną Planetę. SLS jest obecnie budowany i testowany, a jego pierwszy lot zaplanowano na 2019 rok.
robotyczny statek kosmiczny mógł pewnego dnia odbyć podróż w zaledwie trzy dni. Napęd fotonów polegał na potężnym laserze, który przyspieszał statki kosmiczne do prędkości zbliżającej się do prędkości światła. Philip Lubin, profesor fizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara, wraz z zespołem pracuje nad ukierunkowanym napędem energetycznym do eksploracji Interstellera (DEEP-IN). Metoda może napędzać 220-lb. (100 kg) robotyczny statek kosmiczny na Marsa w zaledwie trzy dni, powiedział.
„są najnowsze osiągnięcia, które przenoszą to z science fiction do rzeczywistości naukowej”, powiedział Lubin na jesiennym sympozjum NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) w 2015 roku. „Nie jest znany powód, dla którego nie możemy tego zrobić.”
ile to trwało?
Oto lista jak długo zajęło kilka historycznych misji dotarcie do Czerwonej Planety. Daty ich premiery są uwzględniane w perspektywie.
- Mariner 4, pierwszy statek kosmiczny, który poleciał na Marsa (lot 1965): 228 dni
- Mariner 6 (lot 1969): 155 dni
- Mariner 7 (lot 1969): 128 dni
- Mariner 9, pierwszy statek kosmiczny na orbicie Marsa (1971): 168 dni
- Viking 1, pierwszy amerykański statek, który wylądował na Marsie (1975): 304 dni
- Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 dni
- Mars Global Surveyor (1996 Mars Pathfinder (1996): 212 dni
- Mars Odyssey (2001): 200 dni
- Mars Express Orbiter (2003): 201 dni
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 dni
- Mars laboratorium naukowe (2011): 254 dni