Расстояние от луны до марса


Расстояние от луны до марса

Сколько лететь от Земли до Марса разберемся в этой статье. 12 апреля 1961 года человек впервые покинул пределы родной планеты и улетел в космос.

Им стал всемирно известный космонавт СССР Юрий Гагарин. С тех пор немалая часть интеллектуального ресурса цивилизации направлена на изучение внеземного пространства.

Полет на Луну уже был, а вот на Марс еще нет, хотя мировое научное сообщество уже активно обсуждает эту тему. Например, генеральный директор и по совместительству главный инженер компании SpaceX, Илон Маск, планирует совершить первый полет на одного из ближайших (после Венеры) соседей Земли в течении 3-5 лет.

Кроме того, по подсчетам все того же Маска, через приблизительно 20 лет добраться до Марса можно будет за 80 дней. Однако в нынешних реалиях, скорее всего, потребуется несколько больше времени.

Расстояние


Сколько лететь до МарсаМарс является четвертой планетой от Солнца после Меркурия, Венеры и Земли.

Чтобы добраться до него сегодня может понадобиться одно количество времени, а чтобы оказаться на Марсе завтра потребуется другое количество.

Дело в том, что расстояние между планетами – не фиксированная величина. Расстояние меняется в связи с движением планет по своим орбитам. Дальше всего друг от друга планеты расположены тогда, когда они находятся на противоположных сторонах своих путей движения.

При таких обстоятельствах Марс будет находиться в более чем 400 миллионов километров от нашей планеты. Минимальное теоретическое расстояние составляет около 54 миллионов километров, однако его еще ни разу не удалось зафиксировать.

В 2003 году телескоп Хаббл, размещенный на орбите земли, зафиксировал между Землей и Марсом дистанцию в 56 миллионов километров.

Источник: samsebevoin.ru

Сколько лететь до Марса по времени

Сколько лететь до марса

По расчётам специалистов, работающих над миссией Mars One, время полёта составит около 210 дней или 7-8 месяцев.


Хотя на Красную планету ещё не ступала нога человека, беспилотных космических аппаратов и «марсоходов» здесь побывало уже немало. Сколько они летели от Земли до Марса по времени?

Чтобы лучше понять расстояние, сколько лететь до Марса от Земли по времени, нужно узнать кое-что о предыдущих миссиях на эту планету:

  1. Mariner-4. Первым к «Красной планете» в 1964 году приблизился Маринер-4 (Mariner-4, от англ. — Моряк) — автоматическая межпланетная станция программы НАСА. Путь в один конец составил 228 дней. Аппарат делал снимки Марса с расстояния от 16 800 км до 12 000 км до его поверхности – учёные следили, затаив дыхание. Ведь первоначально допускалось, что на Марсе может быть вода в жидком состоянии, а значит – растения и другие виды жизни. 21 снимок передал Маринер-4, и окончательно выяснилось, что «Красная планета» больше напоминает Луну, чем Землю. А из живых организмов здесь могут быть разве что мхи и лишайники.
  2. Mariner-6 (Маринер-6) отправился в путь в феврале 1969 года. На полёт ему понадобилось 155 дней. Расстояние до поверхности планеты на этот раз составило всего 3429 км. Помимо съёмок, на данный аппарат возлагалась важная задача – исследовать состав атмосферы и определить температуру поверхности Марса, исходя из показателей инфракрасного излучения.

  3. Mariner-7 (Маринер-7) был дублёром Маринера-6, его путешествие к Марсу длилось 128 дней. Он также изучал атмосферу и температуру планеты.
  4. В 1971 году к Марсу отправился Маринер-9 (Mariner-9). Он добрался до заданной точки за 168 дней. И стал первым спутником «Красной планеты». С помощью этого аппарата была составлена карта Марса. Работал он до октября 1972 года. пока у него не кончились запасы сжатого газа.
  5. Viking-1 (Викинг-1). Первый аппарат, предназначенный для посадки на Красную планету был запущен 19 июня 1976 года, добрался за 304 дня.
  6. Viking-2 (Викинг-2) стартовал 7 августа 1976 года и добирался до Марса 333 дня. Он также состоял из орбитальной станции и зонда. Основная задача, стоявшая перед аппаратами данной космической программы, была следующей: поиски жизни. Также тогда было сделано около 16 тыс. снимков Марса. На первых цветных фотографиях Марс подтвердил своё второе название. Планета представляла собой красную пустыню, и даже небо казалось розовым из-за пыли, которую поднимал ветер.
  7. В 1996 году за изучение планеты принялся Mars Global Surveyor (Марс Глобал Сервейор), долетевший до Марса за 308 дней. Это был также проект НАСА, и очень успешный. Аппарат вышел на круговую полярную орбиту Марса в 1999 году и занимался картографированием поверхности планеты. Работал до 2001 года.

  8. Mars Pathfinder (Марс Патфайндер), аппарат США, стартовавший 4 декабря 1996 года, 4 июля 1997 года совершил посадку на планету, Он изучал марсианские камни, температуру поверхности, ветер и делал снимки.
  9. Mars Express (Марс-экспресс) – станция Европейского космического агентства – отправилась в путь 25 декабря 2003 г и достигла цели за 201 день.
  10. Mars Reconnaissance Orbiter (Марсианский разведчик) полетел к Марсу в августе 2005 г, а в марте 2006-го вышел на его орбиту. Дорога заняла 210 дней. Одной из целей, стоящих перед «Разведчиком» было найти место, где могли бы высадиться люди.
  11. Maven (Мавен) – американский межпланетный зонд– был запущен в ноябре 2013 года и летел до Марса 307 дней. Основной его задачей было исследование атмосферы «Красной планеты».

Посмотрите очень увлекательное видео о попытках полета на Марс и современных проблем:

Как видно из приведённых данных, время в пути зависит от взаимного расположения небесных тел.

Технический уровень космических аппаратов мало влияет на скорость их передвижения, так как никакого технологического скачка в сфере производства двигателей не произошло.


Неудачные полеты

Помимо этих, достаточно успешных проектов, было ещё немало других, окончившихся неудачно. Например, технические неполадки, регулярно преследовали «Марсы», построенные в СССР. То происходила авария ракеты-носителя, то не срабатывала разгонная ступень, то была утеряна связь с аппаратом. А «Зонд-2», отправленный Советским Союзом к Марсу в 1964 году, вообще не попал в район планеты.

Впрочем, неудачи на этом поприще преследовали не только СССР. В 1971 году у «Маринера-8»(Mariner-8) США произошла авария ракеты-носителя, в 1998 году свой аппарат на орбиту Марса не удалось вывести японцам, в 2011 году была неудачная попытка запуска у Китая.

Всё это говорило о том, как трудно спланировать и выполнить такой полёт. И в сотни раз умножается ответственность, когда на борту летят люди.

Сколько лететь до Марса от Земли

Конечно, вы хотите сразу знать простой ответ и он есть (ниже), но чтобы понять сколько времени лететь до Марса от Земли, нужно понимать что есть разные маршруты.

Небесные тела находятся в постоянном движении, дистанции между ними могут изменяться.

  1. Самое большое расстояние, на которое могут «разбежаться» Земля и Марс – 401 млн км.
  2. В среднем Земля находится на 225 млн км от Марса.
  3. Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км.

Орбиты планет представляют собой круги, поэтому можно «срезать» путь и лететь по прямой траектории. Однако при полёте на ракете нужно учитывать солнечное притяжение. Для экономии топлива космические аппараты также будут двигаться на максимально возможном удалении от звезды.

Видео: Как и сколько лететь до Марса и каким способом

Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км. Это возможно в случае, если Земля будет находиться в точке афелий (так называется место максимального удаления от Солнца). И при этом Красная планета будет максимально приближена к звезде – это точка перигелий. Пока такое взаимное расположение указанных небесных тел еще не было зафиксировано.

В 2003 году телескоп Хаббл сделал снимок Марса, расстояние было всего 55 млн км.

Чтобы узнать, сколько лететь до Марса по времени, нужно учесть ряд факторов:

  • скорость движения планет;
  • скорость полёта аппарата;
  • расстояние от Солнца;
  • необходимость корректировки курса (например, для уклонения от столкновения с другими небесными телами);

Траектория полёта рассчитывается так, чтобы космический аппарат направлялся не прямо к планете, а к точке, которой она достигнет через определённый период времени. При этом следует учесть, что нужно будет преодолевать притяжение Солнца.

Сколько свет летит до Марса?

А сколько свет летит до Марса? Давайте подсчитаем. Скорость света составляет 299 тыс км/сек. То есть, в момент, когда расстояние между Марсом и нашей планетой наименьшее, свету понадобится всего около:

  • 3 минут, чтобы преодолеть путь от одной планеты до другой,
  • 13 минут – если расстояние среднее,
  • 22 минуты – если максимальное.

Самая быстрая ракета в истории космических полётов – Saturn V, которая разгонялась до 64 000 км/ч. Обычно аппараты развивают скорость около 20 000 км/ч.

Самая быстрая на сегодняшний день космическая автоматическая станция «New Horizons», запущенная в 2006 г, имеет скорость 16,26 км/сек. Она отправилась к Плутону. Если бы её целью был Марс, КАС достигла бы «Красной планеты» за:

  • 39 дней – при минимальном расстоянии;
  • 162 дня – при среднем отдалении Марса и Земли друг от друга;
  • 289 дней – при максимальном.

То есть, в лучшем случае, путешествие бы длилось немногим дольше месяца.

Перемещаться со скоростью света невозможно ни при каких условиях. Скорость движения любого объекта измеряется относительно какой-либо системы. Специальная теория относительности указывает, что перемещение объекта быстрее света будет выглядеть как возникновение следствия ранее причины. Такой парадокс никогда не наблюдался.

Проект Mars One


«На пыльных тропинках далёких планет останутся наши следы» – когда-то эта песня была настоящим гимном космонавтов СССР.

И, возможно, подобные отпечатки на тропинках Марса в недалёком будущем появятся. Уже разработан проект Mars One, согласно которому, на «Красную планету» отправятся земляне. Mars One финансируется частными инвесторами, а руководит проектом Бас Лансдорп.

План проекта предполагает несколько стадий:

  1. Отбор и подготовка экипажа. 24 добровольца пройдут курс психологического и технического обучения, которое позволит им выжить в ходе полёта на Марс. Проходит в данный момент.
  2. Запуск искусственных спутников Солнца для организации связи, отправка на Красную планету необходимых грузов (жилых модулей, систем жизнеобеспечения, складских и грузовых блоков, марсохода). Период реализации – до 2024 года.
  3. Марсоход начинает готовить базу, запускать системы обеспечения энергопитания и жизнеобеспечения. Завершится данный этап в 2025 году.
  4. На орбиту Земли выводится транзитный модуль, космический корабль MarsLander, ступени двигателей и другие части. Аппарат собирается в космосе. MarsLander занимает экипаж из 4-х человек, который непосредственно проводит полёт к Марсу. Произойдёт это в 2026 году.
  5. В 2027 году первый экипаж должен высадиться на Красную планету, занять базу и начать колонизировать планету.

В 2013 году начался отбор претендентов. Таковыми пожелали стать около 202 тыс. человек. Поразительный факт, учитывая то, что заранее известно что это билет в один конец: дорога будет тяжёлой, и жизнь на Марсе тоже окажется полной лишений. Тем не менее, тысячи людей готовы стать первопроходцами. Сперва было отобрано 1058 человек, в их числе 297 граждан США и 52 россиянина. После второго тура в команде осталось 705, а после третьего – 660 человек.

Сколько людям лететь до Марса по расчетам Mars One? Учёные ориентируются на то, что полёт от Земли до Марса займёт 7-8 месяцев.

Вне зависимости от того, сколько лететь до Марса от Земли, возврат по этому же маршруту невозможен. На сегодняшний день не существует экономически целесообразного решения, позволяющего доставить на Красную планету ресурсы для строительства стартовой площадки и необходимого количества топлива. У спонсоров миссии нет на это денег даже в теории.

Известный бизнесмен Илон Маск, который является главой корпорации SpaceX, в 2016 году представил программу по колонизации Марса. Для её реализации необходимо серьёзное удешевление полётов, постройка новой тяжёлой ракеты, создание космического корабля для перевозки 200 человек и другие инновации. Всё это требует серьёзного капитала и труда сотен образованных людей.

В компании SpaceX в 2016 году над всем проектом работали всего 50 человек.


Сам Илон Маск подчёркивает, что колонизация не может произойти без терраформирования планеты. Условия жизни на Марсе должны быть похожими на те, что имеются на Земле. Этот процесс займёт несколько сотен лет. И пока не изобретены технологии, при помощи которых можно изменить силу притяжения планеты, газовый состав атмосферы и т.д.

Скептики относятся к этому проекту, мягко сказать, с недоверием. Времени до 2025 года осталось немного, финансовые вливания требуется громадные, счёт идёт на миллиарды. И пока такую сумму никто не готов предоставить. Можно вспомнить печально известный проект «Созвездие». Его поручил разработать НАСА ещё в 2004 году президент США Джордж Буш. Согласно проекту, корабль доставил бы землян на Луну в 2010 году, в 2024 появилась бы первая лунная база, и оттуда в 2037 году стартовала бы экспедиция к Марсу.

  • Но состояние бюджета Соединённых Штатов обусловило даже не замораживание, а полный отказ от этой программы.

К тому же, при современном развитии науки, риск для экипажа подобного корабля остаётся чрезмерно большим.

Сколько топлива нужно для полета на Марс

Но, допустим, полёт все же состоялся. Уже ясно, что каналов, дворцов и золотоглазых марсиан, как в рассказах Рэя Брэдери, добровольцы-астронавты на «Красной планете» не встретят.

Ракета на МарсТак сколько же потребуется топлива космическому кораблю при его, достаточно продолжительном, полёте?

Интересен для решения этого вопроса проект Роберта Зубина. Главным источником энергии космического корабля будущего он видит ядерный реактор. При этом корабль повезёт с Земли 6 т. водорода. В дальнейшем будет использован диоксид углерода, тот, что входит в состав марсианской атмосферы. С помощью реактора данные компоненты будут преобразованы в метан и воду. Воду, с помощью электричества, станут разлагать на кислород и водород, а водород будут использовать для производства метана. Полученное топливо – предполагается, что количество его превысит 100 т – обеспечит возвращение астронавтов на Землю. Всё это позволит сделать полёт относительно краткосрочным – около 18 месяцев.

Потому что нельзя запустить космический аппарат по кратчайшей прямой: с Земли на Марс. Планеты непрерывно движутся по своим орбитам, и если бы такой корабль подлетел к заданной точке, Марса там бы уже не оказалось. То есть, траекторию полёта нужно строить «на опережение» планеты, являющейся конечной целью пути. Кроме того, чтобы вернуться, корабль должен нести на себе огромное количество топлива.

Сколько лететь человеку до Марса и обратно

Эта задача стоит перед организаторами полёта. Чем быстрее будет двигаться корабль, тем меньше нужно будет топлива, снизится нагрузка на экипаж –люди получат меньше радиации. И, конечно, меньше потребуется кислорода, воды и пищи для астронавтов.

Чтобы полёт состоялся, скорость космического корабля должна быть не менее 18 км/сек.

При этом, обратный перелёт займёт примерно 9 месяцев, и 17 месяцев корабль будет находиться на орбите Марса. Ведь обратно нужно лететь во время «противостояния», когда Марс и Земля сблизятся. Срок ожидания может занять до 500 дней.

Поэтому учёные называют такую цифру: на полёт «туда и обратно» понадобится не менее 33 месяцев.

Если учесть, что сейчас люди работают на орбитальных станциях около полугода – и то это дорого обходится их здоровью – человечество должно сделать серьёзный шаг вперед, дабы начать освоение Марса.

Чтобы сократить время в пути, рассматриваются идеи ядерных реакторов (7 месяцев полёта), магнето-плазматических ракет (5 месяцев), а также ракет на антиматерии – максимально плотном топливе (всего 45 дней).

Марс по своим характеристикам очень похож на Землю. Сегодня существует реальная возможность долететь до этой планеты. Уже реализуется проект по колонизации. Если человечество начнёт осваивать другие миры, то Марс будет первым из них.

Таким образом, приближается время, когда люди действительно отправятся на Марс.

Будет ли это «дорогой в один конец», что позволит значительно сэкономить средства на полёт, или астронавты вернутся на родную планету – покажет время.

В целом же, минимальное время экспедиции при сегодняшнем уровне развития науки составит 7-8 месяцев.

Источник: equity.today

Сложности вычислений расстояния от Земли

Отдаленность Земли от других объектов в космосе измеряется:

  • в астрономических единицах;
  • в световых годах;
  • в парсеках.

Астрономическая единица (а.е.) — это среднее расстояние между 3 планетой Солнечной системы и Солнцем. Это значение равно 149,6 млн км и применяется оно только для измерения расстояний в пределах Солнечной системы.

Световой год рассчитывается как расстояние, которое преодолевает свет за 1 год (9,460 трлн километров), а парсек составляет 3,26 световых лет. Обе астрономические единицы измерения применяются для расчетов в масштабах Вселенной.

Для вычисления расстояния между Марсом и Землей определяют, где располагаются оба небесных тела.

Но есть несколько факторов, осложняющих эти вычисления:

  1. Небесные тела движутся по орбитам, имеющим не круглую, а эллиптическую форму.
  2. Скорость Марса меньше скорости Земли.
  3. Солнце не является центром орбит.

Это значит, что в разных точках небесные тела будут удалены друг от друга на различные дистанции, т. е. удаленность Земли от Красной планеты не относится к постоянным величинам.

Метод параллакс для измерения расстояния до Марса

Важный способ вычисления космических расстояний — применение метода параллакса, который заключается в следующем:

  1. На Земле берется 2 точки (желательно, чтобы они находились как можно дальше друг от друга). Отрезок, который их соединяет, называется базисом.
  2. Звезда, планета или другое небесное тело, расстояние до которого вычисляют, является 3 точкой, образуя вершину абстрактного треугольника.
  3. Далее вычисляется значение угла с вершиной в 3 точке, т. е. противолежащего базису угла, который называется горизонтальным параллаксом.
  4. Затем при помощи тригонометрических формул делаются расчеты, позволяющие установить расстояние до астрономических объектов.

Впервые такой способ был применен в XVII в. Джованни Доменико Кассини.

Орбита Марса и удаленность в разных точках

Т. к. однозначно вычислить точную дистанцию между Землей и Марсом нельзя, то в астрономии принято говорить о максимальном, минимальном и среднем значении.

Наименьшая удаленность 2 планет Солнечной системы друг от друга равняется 54,55 млн км. Сближение происходит тогда, когда Земля находится в самой дальней точке от Солнца, а Марс — в самой ближней точке к этой звезде. Однако за последние 50000 лет наиболее близко (на 56 млн км) Марс подходил к Земле в 2003 г.

Средняя дистанция между 2 астрономическими объектами составляет 225 млн км. Такое число получается путем вычислений между наибольшей и наименьшей отдаленностью Земли и Марса.

Максимальная дистанция между Землей и Марсом образуется тогда, когда оба небесных тела расположены по разные стороны от Солнца (значение составляет 401,3 млн км).

Расстояние от Марса до Солнца

4-ой по удаленности планетой Солнечной системы является Марс. Расстояние от него до Солнца не относится к постоянным величинам. Из-за своей орбиты в форме эллипса небесное тело то приближается, то отдаляется от Солнца, поэтому и дистанция между 2 космическими объектами постоянно изменяется.

Например, максимальное расстояние, равное 249 млн км, наблюдается, когда Марс расположен в афелии, т. е. в самой дальней точке от звезды. Если Марс находится в перигелии, в ближайшей точке к Солнцу, то расстояние между космическими объектами равно 206 млн км.

Сколько лететь до Марса от Земли

Сейчас Красная планета изучается с различных точек зрения в качестве:

  • возможного источника природных ресурсов и полезных ископаемых;
  • территории для переселения с Земли;
  • направления в туризме.

Для каждого пункта важно время полета человека до Марса. Продолжительность полета зависит от того, в каких точках находится каждая из планет. Наиболее коротким считается путь по прямой линии, когда небесные тела максимально приближены друг к другу: среднее время полета займет 39 суток и 5 часов.

Однако в реальности осуществить такой полет невозможно, т. к.:

  1. Марс и Земля постоянно движутся, перемещаясь по эллиптическим орбитам разного размера.
  2. Гравитационное притяжение Солнца оказывает влияние на небесные тела.

Поэтому ученые спроектировали 3 траектории полета до Красной планеты: параболическая, гомановская (эллиптическая) и гиперболическая.

Эллиптическая траектория считается простейшей траекторией, полет по которой требует минимальных топливных затрат. Такой маршрут впервые был предложен в 1925 г. Гомановская траектория имеет форму эллиптической орбиты, по которой летательный аппарат может переходить между 2 другими орбитами. Ориентировочное время в пути — 150-260 суток, в зависимости от начальной скорости летательного аппарата.

Для полета к Красной планете по параболической траектории начальная скорость космического корабля должна достигать 16,7 км/с, что равняется третьей космической скорости. В этом случае расчетное время полета составляет 70 суток. Маршрут строится по половинному отрезку параболы.

Гиперболическая траектория предполагает, что космический корабль сначала пролетит мимо Марса, а потом поменяет направление движения под влиянием гравитационного поля Красной планеты. Сложность выполнения такого маршрута заключается в том, что скорость летательного аппарата должна превышать 16,7 км/с.

В современных ракетах применяются химические двигатели, не способные развивать такие скорости. Для этого необходимы ионные двигатели, которые ученые активно разрабатывают. Общее время полета по гиперболической траектории варьируется от 1 до 1,5 месяцев.

Таким образом, выбор траектории полета на Марс зависит от нескольких факторов: тип двигателя космического корабля; необходимое (оптимальное) время полета; удаленность Марса от Земли.

За все время освоения космического пространства к Марсу было отправлено около 50 миссий автоматических зондов. Сейчас разрабатываются программы по пилотируемому полету на Красную планету.

Источник: o-kosmose.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.