om du ville besöka den röda planeten, hur lång tid skulle det ta? Svaret beror på ett antal saker, allt från planeternas position till den teknik som skulle driva dig dit. Låt oss undersöka några av de viktigaste punkterna.
hur långt är Mars?
för att bestämma hur lång tid det tar att nå Mars måste vi först veta avståndet mellan de två planeterna.
Mars är den fjärde planeten från solen, och den näst närmaste Jorden (Venus är närmast). Men avståndet mellan de två planeterna förändras ständigt när de reser runt solen.
i teorin skulle det närmaste som jorden och Mars skulle närma sig varandra vara när Mars ligger närmast solen (perihelion) och jorden är längst bort (aphelion). Detta skulle sätta planeterna bara 33,9 miljoner miles (54,6 miljoner kilometer) ifrån varandra. Detta har dock aldrig hänt i inspelad historia. Det närmaste registrerade tillvägagångssättet för de två planeterna inträffade 2003, då de bara var 34,8 miljoner miles (56 miljoner km) från varandra.
de två planeterna är längst ifrån varandra när de båda är längst bort från solen, på motsatta sidor av stjärnan. Vid denna tidpunkt kan de vara 250 miljoner miles (401 miljoner km) från varandra.
det genomsnittliga avståndet mellan de två planeterna är 140 miljoner miles (225 miljoner km).
relaterad: Vad är temperaturen på Mars?
ljusets hastighet
ljus färdas vid ungefär 186,282 miles per sekund (299,792 km per sekund). Därför skulle ett ljus som skiner från Mars yta ta följande tid att nå jorden (eller vice versa):
- närmaste möjliga tillvägagångssätt: 182 sekunder eller 3,03 minuter
- närmaste inspelade tillvägagångssätt: 187 sekunder eller 3,11 minuter
- längst tillvägagångssätt: 1,342 sekunder eller 22,4 minuter
- i genomsnitt: 751 sekunder eller drygt 12,5 minuter
snabbaste rymdfarkoster hittills
den snabbaste rymdfarkosten som lanserades från jorden var NASAs New Horizons-uppdrag, som besökte Pluto 2015. I januari 2006 lämnade sonden jorden vid 36 000 km / h (58 000 km / h). Om en sådan sond reste i en rak linje till Mars, skulle tiden det tar att komma till Mars vara:
- närmaste möjliga tillvägagångssätt: 942 timmar( 39 dagar)
- närmaste registrerade tillvägagångssätt: 967 timmar (41 dagar)
- längst tillvägagångssätt: 6 944 timmar (289 dagar)
- i genomsnitt: 3 888 timmar (162 dagar)
men då blir det komplicerat …
naturligtvis är problemet med de tidigare beräkningarna att de mäter avståndet mellan de två planeterna som en rak linje. Att resa genom jordens och Mars längsta Passage skulle innebära en resa direkt genom solen, medan rymdfarkoster måste nödvändigtvis röra sig i omlopp runt solsystemets stjärna.
även om detta inte är ett problem för närmaste tillvägagångssätt, finns det ett annat problem när planeterna ligger på samma sida av solen. Siffrorna antar också att de två planeterna förblir på ett konstant avstånd; det vill säga när en sond lanseras från jorden medan de två planeterna ligger närmast, skulle Mars förbli samma avstånd bort under de 39 dagar som det tog sonden att resa.
i verkligheten rör sig emellertid planeterna kontinuerligt i sina banor runt solen. Ingenjörer måste beräkna de ideala banorna för att skicka rymdfarkoster från jorden till Mars. Deras antal faktor i inte bara avstånd utan också bränsleeffektivitet. Som att kasta en pil på ett rörligt mål måste de beräkna var planeten kommer att vara när rymdfarkosten anländer, inte var den är när den lämnar jorden. Rymdskepp måste också bromsa för att komma in i bana runt en ny planet för att undvika att överskrida den.
hur lång tid det tar att nå Mars beror på var i sina banor de två planeterna ligger när ett uppdrag lanseras. Det beror också på den tekniska utvecklingen av framdrivningssystem.
enligt NASA Goddard Space Flight Centers webbplats skulle den perfekta uppställningen för en lansering till Mars få dig till planeten på ungefär nio månader. Webbplatsen citerar fysikprofessor Craig C. Patten, från University of California, San Diego:
” det tar jorden ett år att kretsa kring solen och det tar Mars cirka 1, 9 år (säg 2 år för enkel beräkning) att kretsa kring solen. Den elliptiska bana som bär dig från jorden till Mars är längre än jordens bana, men kortare än Mars bana. Följaktligen kan vi uppskatta den tid det skulle ta att slutföra denna bana genom att medelvärdet av längderna på jordens bana och Mars bana. Därför skulle det ta ungefär ett och ett halvt år att slutföra den elliptiska banan.
”under de nio månader som krävs för att komma till Mars flyttar Mars ett betydande avstånd runt i sin omlopp, ungefär tre åttondelar av vägen runt solen. Du måste planera i förväg för att se till att när du når avståndet till Mar bana, att Mars är där du behöver det för att vara! Praktiskt taget betyder det att du bara kan börja din resa när jorden och Mars är ordentligt uppradade. Detta händer bara var 26: e månad. Det vill säga det finns bara ett lanseringsfönster var 26: e månad.”
resan kan förkortas genom att bränna mer bränsle — en process som inte är idealisk med dagens teknik, sa Patten.
utvecklande teknik kan hjälpa till att förkorta flygningen. NASA: s Space Launch System (SLS) kommer att vara den nya arbetshästen för att bära kommande uppdrag, och potentiellt människor, till den röda planeten. SLS byggs och testas för närvarande, med sin första flygning planerad till 2019.
Robotic rymdfarkoster kan en dag göra resan på bara tre dagar. Fotonframdrivning skulle förlita sig på en kraftfull laser för att accelerera rymdfarkoster till hastigheter som närmar sig ljusets hastighet. Philip Lubin, en fysikprofessor vid University of California, Santa Barbara, och hans team arbetar med den riktade Energiframdrivningen för Intersteller Exploration (DEEP-IN). Metoden kan driva en 220-lb. (100 kilo) Robot rymdfarkoster till Mars på bara tre dagar, sa han.
”det finns nya framsteg som tar detta från science fiction till science reality”, sa Lubin vid 2015 NASA Innovative Advanced Concepts (NiAc) fall symposium. ”Det finns ingen känd anledning till att vi inte kan göra det här.”
hur lång tid tog det?
här är en lista över hur lång tid det tog flera historiska uppdrag att nå den röda planeten. Deras lanseringsdatum ingår för perspektiv.
- Mariner 4, den första rymdfarkosten som gick till Mars( 1965 flyby): 228 dagar
- Mariner 6 (1969 flyby): 155 dagar
- Mariner 7 (1969 flyby): 128 dagar
- Mariner 9, den första rymdfarkosten att kretsa kring Mars (1971): 168 dagar
- Viking 1, den första amerikanska farkosten att landa på Mars (1975): 304 dagar
- Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 dagar
- Mars Global Surveyor (1996): 308 dagar
- Mars Pathfinder (1996): 212 dagar
- Mars Odyssey (2001): 200 dagar
- Mars Express Orbiter (2003): 201 dagar
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 dagar
- Mars Science laboratorium (2011): 254 dagar