Наклон оси вращения марса


Команда управления «Кьюриосити», по словам Алексея Малахова, «очень дотошно и аккуратно» следит за тем, чтобы правильно выбрать маршрут и избежать препятствий. Плюс к этому аппарат с помощью гироскопов следит за углом своего наклона относительно поверхности, чтобы в случае, если допустимый угол окажется превышен, немедленно остановить движение.

По этой же причине длина одного суточного передвижения марсохода никогда не планируется на Земле «вслепую» — дальше, чем позволяет увидеть очередной снимок. «Кьюриосити» редко преодолевает больше нескольких метров или нескольких десятков метров за один цикл планирования. «Сто метров — это максимум из того, что я вообще помню», — говорит Алексей Малахов.

И даже для таких коротких отрезков операторы используют много вспомогательных наземных инструментов, помогающих оценить опасность столкновения с непроходимым препятствием, вплоть до 3D-стереомоделирования марсианской поверхности.


Может возникнуть вопрос: почему на марсоход нельзя поставить такой же мощный искусственный интеллект, как у беспилотников Waymo, чтобы он самостоятельно планировал маршрут? Кажется, это позволило бы быстрее двигаться от точки к точке.

На это можно ответить так. Семь лет назад, когда «Кьюриосити» готовился к старту с земли, успехи искусственного интеллекта в беспилотном вождении еще не были так велики, как сегодня. Но главное, хотя «Кьюриосити» и является самым мощным марсоходом в истории, его мощность не превышает 110 ватт. Это в полтора раза ниже электрической мощности советских луноходов.

При движении ему необходимо снабжать энергией несколько электромоторов, камеры и научные инструменты. Для нужд компьютера остается не больше десятка ватт. Типичные компьютеры современных беспилотных авто требуют 500 ватт. К тому же электроника планетоходов должна быть устойчивой к жесткому радиационному воздействию, а это тоже накладывает ограничения на ее производительность по сравнению с обычной «земной».

Связано это с тем, что частицы космических лучей, проходя сквозь полупроводник, оставляют за собой шлейф из свободных носителей заряда, провоцируя возникновение электрон-дырочных пар, способных переключить транзистор в неправильное состояние. Чем меньше транзистор, тем меньший заряд переключает его состояние, поэтому самые компактные и быстрые транзисторы в космосе надежно не работают.

Наконец, вспомним, что земные «беспилотники» на улицах все еще ездят либо с водителями-инженерами за рулем, либо с инженером на заднем сидении, страхующим автомобиль с помощью планшета и способным в любой момент остановить машину, если автопилот даст сбой.


По мнению Алексея Малахова, настоящий искусственный интеллект для беспилотного вождения планетоходов появится не раньше, чем подобные системы без каких бы то ни было ограничений приживутся на Земле. Слишком высоки ставки — транспортное средство стоимостью 2,5–3 миллиарда долларов необходимо оградить от малейшего риска попасть в ДТП.

Вечная батарейка

Источник: pikabu.ru

Основные характеристики


Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
Диаметр на экваторе:  6794 км (0,53 диаметра Земли)
Наклон оси: 25°
Плотность: 3,93 г/см³
Температура поверхности: –50 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд;

вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней

Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
Скорость вращения по орбите:

Наклон орбиты к эклиптике:

24,1 км/с

i = 1,85°

Ускорение свободного падения 3,7 м/c2
Спутники: Фобос и Деймос

Строение Марса

Ученые могут только предполагать, какова структура Марса, опираясь на данные с орбитальных аппаратов, исследования метеоритов и опыт изучения других планет. Есть основания считать, что Марс, как и Земля, имеет трехслойную структуру:

  • Ядро. Скорее всего, большую часть ядра составляет железо, сера и никель. Знания о плотности планеты и силе магнитного поля позволяют думать, что ядро Марса твердое и значительно меньше земного, примерно 2000км.

  • Мантия по составу похожа на Земную. Возможно, в ее состав входят такие радиоактивные элементы, как уран, торий и калий. Их распад нагревает мантию до 1500°.
  • Кора Марса неоднородна по толщине: слой увеличивается от северного полушария к южному. В основном она состоит из вулканического базальта.

Поверхность

Наклон оси вращения марса

Благодаря роботизированным аппаратам, отправленным на Марс, удалось составить его подробную карту. Как оказалось, поверхность Марса очень напоминает Земную. Здесь есть равнины и горы, расщелины и вулканы.

Равнины.

Бо́льшую часть Марса, а особенно его северное полушарие, покрывают пустынные низменные равнины. Одна из них считается самой большой по площади низменностью во всей Солнечной системе, а ее относительная гладкость, возможно, является следствием нахождения здесь воды в далеком прошлом.

Каньоны.

Целая сеть каньонов покрывает поверхность Марса. Они сосредоточены, главным образом на экваторе. Свое название – долина Маринера – эти каньоны получили в честь одноименной космической станции, которая зафиксировала их в 1971 году. Длина долины сопоставима с протяженностью Австралии и занимает примерно 4000км, а в глубину иногда уходит на 10км.


Вулканы.

На Марсе находится множество вулканов, в том числе самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп. Его высота достигает 27 км, что в 3 раза превышает высоту Эвереста.

На сегодняшний день не обнаружено ни одного действующего вулкана, но наличие вулканических пород и пепла говорят об их былой активности.

Бассейны рек.

На поверхности равнин Марса ученые обнаружили углубления, похожие на следы протекавших здесь рек. Возможно, раньше температура здесь была значительно выше, что позволяло воде существовать в жидком виде.

Вода

До середины прошлого века учёные считали, что на Марсе можно найти воду в жидком состоянии, и это давало повод говорить, что жизнь на красной планете существует. Эта теория была основана на том факте, что на планете совершенно чётко просматривались светлые и тёмные участки, которые очень напоминали моря и материки, а тёмные длинные линии на карте планеты походили на долины рек. Но, после первого же полёта к Марсу, стало очевидно, что вода из-за слишком низкого атмосферного давления в жидком состоянии на семидесяти процентах планеты находиться не может.

Выдвигается предположение, что она всё же была: об этом факте свидетельствуют найденные микроскопические частички минерала гематита и других минералов, которые обычно формируются лишь в осадочных породах и явно поддавались воздействию воды.


Также многие учёные убеждены, что тёмные полосы на горных возвышенностях являются следами наличия жидкой солёной воды в настоящее время: водные потоки проступают в конце лета и исчезают в начале зимы. О том, что это вода, свидетельствует тот факт, что полосы не идут поверх препятствия, а как бы обтекают их, иногда при этом расходятся, а затем вновь сливаются (они очень хорошо заметны на карте планеты). Некоторые особенности рельефа говорят о том, что русла рек во время постепенного поднятия поверхности смещались и продолжали течь в удобном для них направлении.

Ещё одним интересным фактом, свидетельствующим о наличии воды в атмосфере, являются густые облака, появление которых связывают с тем, что неровный рельеф планеты направляет воздушные массы вверх, где они остывают, а находящийся в них водяной пар конденсируется в ледяные кристаллы.

Спутники Марса

Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.

Наклон оси вращения марса

Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.


Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.

Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.

Атмосфера и температура планеты Марс

Наклон оси вращения марса

Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.

Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.


Существуют предположения, что в прошлом атмосфера могла быть более плотной, а климат — тёплым и влажным, и на поверхности Марса существовала жидкая вода и шли дожди. Доказательством этой гипотезы является анализ метеорита ALH 84001, показавший, что около 4 миллиардов лет назад температура Марса составляла 18 ± 4 °C.

Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.

При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий. Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник.

Наклон оси вращения марса

Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.

Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.


Краткая история изучения

Впервые человечество начало наблюдать за Марсом отнюдь не через телескопы. Ещё древние египтяне заметили Красную планету как блуждающий объект, что подтверждается древними письменными источниками. Египтяне впервые рассчитали траекторию движения Марса относительно земли.

Затем эстафету переняли астрономы Вавилонского царства. Учёным из Вавилона удалось более точно определить расположение планеты и измерить время её движения. Следующими были греки. Им удалось создать точную геоцентрическую модель и с её помощью понять движение планет. Затем учёные Персии и Индии смогли оценить размер Красной планеты и её расстояние до Земли.

Огромный прорыв сделали европейские астрономы. Иоганн Кеплер, взяв за основу модель Николая Каперника, смог рассчитать эллиптическую орбиту Марса, а Христиан Гюйгенс создал первую карту его поверхности и заметил ледяную шапку на северном полюсе планеты.

Наклон оси вращения марса


Появление телескопов стало расцветом в изучении Марса. Слайфер, Барнард, Вокулёр и многие другие астрономы стали величайшими исследователями Марса до выхода человека в космос.

Выход человека в космос позволил изучать Красную планету более точно и подробно. В середине 20 века с помощью межпланетных станций были сделаны точные снимки поверхности, а сверхмощные инфракрасные и ультрафиолетовые телескопы позволили измерить состав атмосферы планеты и скорость ветров на ней.

В дальнейшем последовали всё более точные исследования Марса со стороны СССР, США, а затем и других государств.

Изучение Марса продолжается и по сей день, а полученные данные только подогревают интерес к его изучению.

Есть ли жизнь на Марсе?

Наклон оси вращения марса

Однозначного ответа на этот вопрос нету до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.

За:

  • Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
  • Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
  • Наличие водяного пара в грунтовом слое.

Против:

  • Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
  • Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
  • Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.
  • Интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.

Марс в культуре

К созданию фантастических произведений о Марсе писателей подталкивали начавшиеся в конце XIX века дискуссии учёных о возможности того, что на поверхности Марса существует не просто жизнь, а развитая цивилизация. В это время был создан, например, знаменитый роман Г. Уэллса «Война миров», в котором марсиане пытались покинуть свою умирающую планету для завоевания Земли.

В 1938 году в США радиоверсия в виде новостей этого произведения послужила причиной массовой паники, когда многие слушатели по ошибке приняли этот «репортаж» за правду.

В 1966 году писатели Аркадий и Борис Стругацкие написали сатирическое «продолжение» данного произведения под названием «Второе нашествие марсиан».

В числе важных произведений о Марсе также стоит отметить вышедший в 1950 году роман Рэя Брэдбери «Марсианские хроники», состоящий из отдельных слабо связанных между собой новелл, а также ряд примыкающих к этому циклу рассказов; роман повествует об этапах освоения человеком Марса и контактах с гибнущей древней марсианской цивилизацией.

Примечательно, что Джонатан Свифт упомянул о спутниках Марса за 150 лет до того, как они были реально открыты, в 19-й части своего романа «Путешествия Гулливера».

Также в кинематографии широко раскрывается тема Марса, как в художественных, так и документальных фильмах.

В творчестве Дэвида Боуи начала 1970-х периодически упоминается Марс. Так, группа, с которой он выступает в это время называется Spiders From Mars, а на альбоме Hunky Dory появляется песня под названием «Life on Mars?».

Широко представлен Марс и в культуре античного времени.

Интересные факты

Наклон оси вращения марса

  • Масса Марса меньше массы Земли в 10 раз.
  • Первый человеком, увидевшим Марс через телескоп, был Галилео Галилей.
  • Ученые обнаружили частицы марсианского грунта на Земле, которые позволили им исследовать Красную планету еще до начала космических полетов. Эти частицы были в буквальном смысле «выбиты» из Марса метеоритами, которые врезались в планету. Затем через миллионы лет они упали на Землю.
  • Жители Вавилона называли планету «Нергал» (в честь своего божества зла).
  • В древней Индии Марс носил имя «Мангала» (индийского бога войны).
  • В культуре Марс стал самой популярной планетой Солнечной системы.
  • Дневная доза радиации на Марсе равняется годовой дозе на Земле.
  • В 1997 году трое жителей Йемена подали в суд за вторжение NASA на Марс. Они утверждали, что они унаследовали эту планету от своих предков тысячи лет назад.
  • Более 100 000 человек подали заявку на поездку в один конец и хотят стать первыми колонизаторами Красной планеты в 2022 году (экспедиция Mars One). В настоящее время население Марса составляет семь роботов.

 

Когда на Марсе окажется человек ?

Марс-следующая цель человечества, после полета на Луну. Уже несколько лет обсуждают будущие миссии и перспективу создания колонии. Но эта задача кажется еще более сложной, поэтому нужен четкий план. Сможет ли человек оказаться на Марсе?

Концепцию первой экипажной миссии разработал Вернер фон Браун. Он был бывшим нацистским ученым и возглавлял проект Меркурий НАСА. В 1952 году предложил создать 10 аппаратов (по 7 человек), которые смогли бы доставить 70 человек к Красной планете.

Но ведь важен не сам полет, а организация того, чтобы люди жили на Марсе. В 1990 году свой проект Mars Direct предложил Роберт Зубрин, который ориентировался на колонизацию. Первые миссии должны были построить площадку для будущего поселения. Позже можно было бы спуститься под землю и разрабатывать среду обитания уже там.

В 1993 году появился план Mars Design Reference от НАСА, который редактировали 5 раз до 2009 года. Но проект так и не вышел за пределы расчетов и разговоров.

Современные идеи

Наклон оси вращения марса

С 2004 года американскими президентами озвучивалось желание покорить Марс. В 2015-м году сформировался детальных план, где доставка основывалась на использовании корабля Орион и системы запуска SLS. Проект основывается на 3-х этапах и 32-х запусках в 2018-2030-х гг. За это время получится перевезти необходимое оборудование и обустроить подготовительную площадку. До 2024-го года необходимо протестировать Орион и SLS.

Также в НАСА планируют поймать ближайший астероид и притащить его к орбите Луны, чтобы протестировать новое оборудование. Это важная миссия, которая поможет не только уберечь Землю от падения опасной космической скалы, но и использовать их для трансформации планет (создания благоприятной среды для человека- терраформирование Марса).

Первый экипажный полет на Орионе должен состояться в 2021-2023-х гг. На втором этапе запустится череда доставки оборудования на Красную планету. Третья стадия включает создание необходимой защитной среды и проверка всех необходимых приборов.

Но виды на Марс есть не только у НАСА. ЕКА также заинтересовано в изучении и колонизации чужого мира. Программа Аврора рассчитывает в 2030-х гг. отправить людей на ракете Ariane-M. В 2040-2060-х гг. Красную планету может посетить Роскосмос. Еще в 2011 году в России проводили успешные симуляции миссии. Китай определил для себя те же сроки. Однажды мы можем прийти к тому, что на Марсе живут люди.

В 2012 году голландские предприниматели заявили, что собираются в 2023-м году создать на Марсе человеческую базу, которая позже расширится в колонию.

Миссия MarsOne планирует разместить телекоммуникационное орбитальное устройство в 2018 году, ровер – в 2020-м и базу для поселенцев – в 2023-м. Она будет питаться за счет солнечных батарей с протяжностью в 3000 м2. Доставят 4-х астронавтов на ракете Falcon-9 в 2025-м году, где они проведут 2 года.

Свое рвение к Марсу не скрывает и генеральный директор SpaceX Илон Маск. Он собирается создать колонию на 80000 человек. И это лишь малая часть того, сколько людей способно расположиться на Марсе. Для этого ему нужна специальная система транспортировки, которая бы работала в режиме конвейера. Он уже преуспел в создании системы повторного использования ракет.

В 2016 году Маск заявил о том, что первый беспилотный полет осуществят в 2022 году, а экипажный – 2024 год. Он считает, что на все потребуется 10 млрд. долл. и можно будет запустить 100 пассажиров. Это будут туристические поездки, отправляемые каждые 26 месяцев (окно, когда Земля и Марс расположены на максимальной близости).

Первые миссии могут потребовать жертвы. Но уже многие выразили желание отправиться в один конец. Когда же мы увидим первых людей на Марсе? Точной даты нет, но факты свидетельствуют о том, что это случится в ближайшие десятилетия.

Видео



Источник: asteropa.ru

Физические характеристики Марса

Красная планета обладает уникальными физическими характеристиками, роднящими ее с Землей и другими планетами земной группы. Физическая характеристика Марса следующая:

  • Наклон оси к перпендикуляру плоскости — 25 градусов, в связи с этим планета имеет схожие с Землей суточные ритмы (сутки на Марсе длятся на 37 минут дольше, чем на Земле).
  • Планета Марс имеет своеобразный климат с неблагоприятными для человека и жизни в целом условиями: средняя температура — 210 К (-63 градуса по Цельсию), резкие суточные и сезонные колебания температуры.
  • Площадь Марса приблизительна равна площади твердой поверхности Земли — 144 млн км.
  • Диаметр — 6779 км, равный половине диаметра нашей планеты.
  • Масса красной планеты на 6,4171⋅1023кг, а это в 9.3 раз меньше Земной.
  • Плотность — в 106 раз меньше плотности Земли.
  • Объем планеты — 6,1•1010 км³, что равно 0,151 Земли.
  • Гравитационное притяжение по силе уступает земному, и ускорение свободного падения тел на экваторе достигает 3,7 м/с 2.
  • Атмосферное давление составляет 0,6 кПа (в 160 раз меньше, чем на Земле), показатели колеблются в течение суток и различны в течение года.

Краткие орбитальные характеристики

Красная планета также обладает рядом астрофизических особенностей и характеристик, например:

  • Марс является четвертой по удаленности от звезды планетой, движется по эллиптической орбите.
  • Продолжительность марсианских суток составляет 24 ч 39´35´´, именуются как сол.
  • Период звездного вращения составляет 24,622 9 часов. Скорость экваториального вращения составляет 868 км / ч.
  • Орбитальный период составляет 686,971 день.
  • Синодический период составляет 2,135 юлианских года (779,96 дня).
  • Весь путь проходит за 687 земных суток или 668,6 солов.

Астрономические характеристики Марса

вращение марса вокруг солнца

  • Орбитальный центр заметно смещен, средняя удаленность планеты до Солнца составляет около 228 млн. км.
  • Минимальное значение — перигелий – 206,6 млн. км; 206 669 000 км (1.381 497 а.е.).
  • Максимальное расстояние — афелий – 249,2 млн. км; 249 209 300 км (1.665 861 а.е.).
  • Средняя орбитальная скорость равна 24,13 км/с.
  • Звездная видимая величина составляет минус 2,91 m.
  • Показатель углового размера находится в пределах 13″ – 14″.
  • Орбита наклонена на 1,85°.

Это интересно! Больше фактов о Марсе

Марс достигает наибольшей яркости и лучше всего виден во дни противостояний (или оппозиций), когда Земля находится в положении между Солнцем и Марсом. Когда красная планета проходит вблизи перигелия и попадает в противостояние, в таком случае последнее именуется великим. Противостояния происходят с периодичностью в 26 месяцев, а великие противостояния — раз в 15-17 лет.

Характеристика спутников планеты

расстояние до спутников фобос деймос
Расстояние от Марса до его спутников
  • Марс имеет две луны — спутники Фобос и Деймос, обнаруженные Асафом Холлом в конце 19 века.
  • Оба находятся на орбите очень близко к планете и имеют очень необычные формы.
  • Фобос достигает в диаметре 22 км, а Деймос — 12 км.
  • Фобос движется с запада на восток, прохождение траектории занимает 11 часов.
  • Деймос поднимает с востока, но из-за очень медленного движения и отставания от скорости вращения планеты от подъема до заката проходит 2,7 дней.
  • Одинаковый период вращения вокруг своей оси и относительно планеты, из-за чего к ней всегда обращена только одна сторона обоих спутников.

Сравнительный анализ Марса и других планет земной группы

Марс — уникальная планета, в большей степени, чем другие, освоенная и изученная человеком. Однако, как и все планеты земной группы, она имеет много общего с Меркурием, Венерой и Землей.

четвертая планета Марс

Основными отличительными особенностями Марса считают:

  • Красный оттенок его поверхности, обусловленного содержанием в коре оксида железа, буро-красного минерала маггемита.
  • Два спутника: их число превышает количество спутников других планет земной группы.
  • Место расположения высочайшей горы Олимп Монс, и крупнейшего каньона Валлес Маринерис в Солнечной системе.
  • Наличие слабого, неустойчивого магнитного поля.

Марс также считают планетой, по характеристикам схожей с Землей, однако различия все же отчетливо видны. Если сравнивать Марс с Землей то различия будут, прежде всего, такими:

  • Насыщенность поверхности Земли водой в жидком виде, когда как на Марсе ее существование невозможно.
  • Различие газового состава атмосфер: 78% азота и 21% кислорода Земли против 96% углекислого газа красной планеты.
  • Различие температур на поверхности: средняя земная — 14 градусов, оптимальная для живых организмов, тогда как средней для Марса является отметка в -63 градусов.

температура на марсе

Меркурий — планета с экстремальными условиями, значительно отличающимися от Марса, так как:

  • Меркурий вследствие приближенности к Солнцу практически не обладает атмосферой, и температура на прогретой поверхности достигает 300 градусов. Максимальная температура Марса — 35 градусов.
  • Меркурий, несмотря на малые размеры, имеет чрезвычайно большую плотность, сравнимую с плотностью Земли и превышающую плотность Марса.
  • Период вращения Марса вокруг оси практически не отличается от земного, однако превышает период Меркурия в 58 раз.

Венера — вторая по удаленности от Солнца планета, отличающаяся от красной планеты:

  • Атмосферой которая состоит в основном из углекислого газа (чем схожа с Марсом), однако характеризуется высокой плотностью в отличие от разреженной марсианской атмосферы.
  • Сезонными ритмами. На Венере не происходит смены времен года, так как угол наклона оси близок к нулю. На Марсе различают 4 различных сезона.
  • Направлением вращения. Венера вращается в противоположную от Марса сторону, и сутки на ней превышают сутки на Марсе в 117 раз.
  • Климатом. Из-за плотности атмосферы температура на Венере значительно выше, чем на Марсе.

Незначительные расхождения в физических и астрономических показателях, делают Марс объектом пристального внимания ученых. И это неспроста, ведь он по праву может считаться одной из самых удивительных планет Солнечной системы и нашим добрым соседом.

Источник: MarsPlaneta.ru

Марсианское время

Станции, которые работают в космосе, питаются с помощью солнечной энергии, которая копится в батареях при свете Солнца. Управление аппаратами требует точно знать — сколько излучения получила поверхность за какой-либо отрезок дня. Ученые знают сколько длятся марсианские сутки, поэтому они смогут подсчитать сколько энергии было получено. Но день на этой планете длится дольше земного, поэтому для работы требуется особые системы измерения времени.

Люди стремятся изучить Вселенную и адаптировать ее объекты для своей жизни. Чтобы соединить график деятельности марсоходов, специалистов, которые их обслуживают, требуется знать долготу дня небесного тела. У планеты нет часовых поясов, спускаемые аппараты ориентируются по местному времени, отличному от земного.

Возникновение сола

Что такое марсианский сол?
Международный стандарт для станций, которые отправляются к Красной планете, требует использования марсианских систем отсчета времени.

Марсианские дни принято называть солами, разделенными условно на 24 часа.

Следует помнить, что разбивка учитывает, что марсианские секунды длятся на 2,7% дольше земных.

При исследовании Красной планеты ученые испытывали трудности с подсчетом времени. Марсианский сол стал уникальной единицей измерения времени.

Из-за чего возник сол?

Исследование планеты носит автоматический характер, люди не летают к Красной планете самостоятельно, а отправляют аппараты. Во время исследования планеты ученым требовалось получить больше данных о солнечном излучении, которое дает энергию вездеходам.
Дни на Марсе незначительно отличаются от земных суток, но марсианский год разительно отличается от земного. В таких условиях появилась необходимость разработки марсианских часов и специального календаря, которые синхронизированы с Красной планетой.
Наклон оси вращения небесного тела ненамного отличается от наклона Земли, планеты переживают схожие сезонные колебания.

Сколько часов в сутках на Марсе?

Земные сутки разделены на интервалы:
• Секунды.
• Минуты.
• Дни и так далее.

Разделение проходило сообразно природным годовым и суточным циклам. 24 часа – период, за который Земля совершает оборот вокруг своей оси.

Наука разделяет два вида суток:
• Солнечные.
• Звездные.

Солнечные сутки – количество часов, которое требуется на одно вращение. Из-за того, что орбита имеет форму эллипса, время вращения не всегда равно 24 часам. Для точных расчетов введено понятие звездных суток.

Среднее расстояние от Земли до Марса:
• 228 млн.км.
Поэтому Марс — ближайшая к Земле планета. Из-за этого многие свойства планеты схожи с земными.

• Скорость вращения Марса около 870 км/ч на экваторе.

Марсианские сутки отличаются от земных совсем немного. Сол – обозначение солнечного дня. Солнечные сутки длиннее звездных.

Продолжительность суток на Марсе:

• 24 часа 37 минут (звездные).
• Сол равен 24 часа 39 минут.
• По солнечному измерению марсианская ночь длится 12,2 часа.

Продолжительность суток на планете 24 часа 37 минут, поэтому марсианский восход, как и закат практически совпадают с земными. Но закаты на Марсе и рассветы освещаются совсем в иной цветовой гамме. Это связано с:
• Расстоянием между Красной планетой и Солнцем.
• Пылью, которая содержится в атмосфере планеты.

Пыль поглощает синие оттенки и создает теплую цветовую гамму, которой планета известна людям. На рассвете небо становится синим, после появления Солнца пыль вновь поглощает синий цвет и человеческий глаз может увидеть только теплые цвета.

Какова продолжительность года на Марсе?

На Земле год, также как и сутки бывает:
• Звездный.
• Солнечный.

Солнечный год – полный оборот Земли вокруг Солнца.
Звездный – движение по орбите относительно не движущихся звездных тел.

Различие между двумя измерениями: около 20 минут.
Продолжительность марсианского года также бывает двух видов.

Скорость вращения Марса меньше земной, поэтому марсианский год длится дольше, чем на Земле:
• Год земной: 686 суток.
• Год марсианский: 668 солов.
• Времена года на Красной планете – это промежутки между равноденствием и солнцестоянием.
• Дольше всего длится марсианская весна – 193 сола.
• Осень длится 142 сола.

За начало солнечного года принимается день равноденствия. Это связанно с тем, что марсианская орбита имеет вытянутую, эллиптическую форму и показатели других дней дают разные данные. Планета совершает оборот вокруг своей оси под наклоном в 25 градусов.

Угол наклона оси вращения планеты является причиной смены времен года. Разница в длительности каждого из них связана с эксцентриситичностью орбиты. По законам Кеплера Красная планета движется по орбите медленнее вдали от Солнца.
Северные весна и лето на Марсе длятся дольше, чем в южном полушарии. Времена года примерно длятся:

• 7-6 месяцев – весна.
• 5 месяцев – лето и осень.
• Зима на Марсе длится около 4 месяцев.

Сколько длится год на Марсе?

• Около 687 суток земли или 669 солов.
• Продолжительность суток на Марсе 24 часа 37 минут.
• Оборот вокруг Солнца Красная планета делает за 1,88 земных лет.

Марсианский календарь

Ученые предрекают создание марсианского календаря, который понадобится в полетах человека к Марсу, разработка которого сопряжена с несколькими сложностями:

• Невозможность на данный момент составления временных циклов планеты (месяц, год).
• Трудность синхронизации земных циклов с периодами Марса.

Предлагалось использовать високосные дни для уравнивания количества дней между планетами. На практике для измерения времени используется только сол. Год имеет астрономическое значение.

Орбита Марса

Момент максимального приближения Марса к Земле называется противостоянием, явление, при котором планета располагается в противоположном Солнцу направлении.

• Противостояния происходят раз в 26 месяцев на разных точках земной и марсианской орбит.
• Каждые 15 лет Марс приближается к точке перигеля – отметки максимального сближения Красной планеты с Солнцем.
• Явление называется «Великое противостояние».
• Планета достигает максимальной яркости и максимального углового размера.
• Сколько времени идет свет от Солнца до Марса: 12 минут со скоростью света.

1. Минимальное расстояние (перигель) до Солнца равняется 1,52 световым годам или 55,67 млн.км.
2. Наибольшее расстояние или в афелии равняется 401 млн км.
3. В среднем, Солнце и Марс разделяют 228 млн.км., или 1,52 световых лет.

Движение Марса

Земляне могут увидеть Марс без помощи телескопа. При перигелии планета становится максимально яркой, и уступает в свечении только Солнцу и Луне. Внимательно изучая движение небесного тела, можно обратить внимание, что Красная планета меняет направление движения в пространстве. Следует понимать, что обратное движение звёздного тела невозможно. Эффект обратного движения получается из-за:

• Разницы в скорости движения Земли и Марса.
• Отдаленности марсианской орбиты от Солнца относительно земной.

Когда Земля догоняет Марс при вращении вокруг Солнца, создается ощущение обратного движения последнего. Астрономы предпочитают называть подобные явления ретроградными изменениями.

Орбитальная скорость Марса

Орбитальная скорость – величина, показывающая скорость оборота вокруг солнца. Орбитальная скорость Марса в среднем составляет 24 кс/с.

Космическая скорость объекта является характеристикой движения объектов в гравитационном поле космического тела. Космическая скорость – наименьшая скорость, которой должен достигнуть аппарат в отсутствии атмосферы, чтобы объект смог выполнить поставленные цели.

Космическая скорость может быть использована при расчётах при удалении на любое расстояние от Земли.

Первая космическая скорость: минимальное значение, которое должен достичь объект, для начала кругового движения по орбите небесного тела. Первая космическая скорость для Марса равняется 12727,91 км/ч

Вторая космическая скорость: минимальное значение, необходимое объекту. Аппарат настолько мал в массе относительно массы планеты, что его массой, как правило, пренебрегают. Скорость требуется для прохождения гравитационного поля. Вторая космическая скорость Марса равна 5км/с.

Период вращения Марса

Период обращения Красной планеты вдвое больше обращения Земли.

• Период обращения вокруг Солнца равен 1,88 оборотам Земли.
• Данное измерение применимо для расположения планеты относительно звезд и носит название звездного периода.
• Звездный период равняется 2,135.

Движение планеты вокруг Солнца проходит по эллиптической орбите, которая находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем земная орбита.
Установлено, что более миллиона лет назад марсианская орбита являла собой окружность.

• При максимальном приближении Красной планеты к Солнцу, в перигелии, орбитальный радиус примерно равен 207 млн.км.
• При отдалении от Солнца, в афелии, радиус составляет 250 млн.км.
• Большие расстояния, которые преодолевает планета, ежегодно являются источником большого разброса температур.
• Радиус орбиты Марса превосходит земной радиус из-за удаленности от Солнца.
• Большая полуось орбиты, наибольший ее диаметр равен 1,5 световых лет.

Вращение оси

Марс движется не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси.
• Скорость вращения Марса вокруг своей оси: 869 км/ч.
• Оборот является причиной смены времени суток и сплющивания полюсов планеты под воздействием центробежной силы.
• Полярная ось меняет свое положение из-за воздействия солнечного притяжения.
• Сила притяжения Юпитера влияет на изменение наклона оси Марса.

Источник: oplanetah.ru

Причины вращения Марса по орбите

Движение любого небесного объекта вокруг Солнца объясняется действием 2 основных сил:

  • гравитации светила, которая притягивает тело и не дает ему улететь в открытое космическое пространство;
  • центробежной силы, стремящейся вытолкнуть объект с его траектории и не дающей ему упасть на нашу звезду.

Основные характеристики вращения планеты

Движение Марса вокруг собственной оси и по орбите вокруг центра солнечной системы во многом напоминает земное. Однако есть и различия:

  • эксцентриситет марсианской орбиты в 5,5 раз выше, чем у Земли — Красная планета движется по гораздо более вытянутой траектории;
  • осевое вращение Марса более нестабильно и хаотично, его ось способна непредсказуемо изменять свой наклон.

Последнее объясняется фактом, что Марс не имеет естественных лун, способных силой своего притяжения стабилизировать и регулировать вращение планеты — ее спутники Деймос и Фобос слишком малы, чтобы оказывать подобное влияние. Кроме того, на наклон оси может воздействовать гравитация соседнего гиганта Юпитера.

Параметры марсианской орбиты

Красная планета движется вокруг центральной точки нашей системы по вытянутой эллиптической траектории. Ученые выяснили, что примерно 1,35-1,5 млн лет назад марсианская орбита была приближена к кругу, но после растянулась под воздействием гравитации соседних космических тел.

Орбитальная линейная скорость планеты составляет 24,13 км/с. Полный оборот вокруг Солнца Марс совершает за 687 земных дней. Направление обращения — то же, что и у подавляющего большинства объектов нашей системы: против движения стрелки часов, если взглянуть на орбиту со стороны условного северного полюса мира. В таком же направлении планета движется и вокруг своей оси.

Для расчетов берут среднее значение расстояния от Солнца до Марса — 228 млн км. Когда планета находится в перигелии, ближайшей точке к светилу, радиус ее орбиты равен 206,7 млн км, в афелии он удаляется на максимальное расстояние от звезды — на 249,2 млн км. Настолько существенная разница объясняет разброс в количестве поступающего на планету солнечного света (20-30%) и температурные перепады на ее поверхности.

Необычную сезонность на Марсе объясняют также большой эксцентриситет траектории и наклон экватора к плоскости орбиты — 25,2° (аналогичный земной параметр составляет 23,5°). Как и на Земле, здесь в одном полушарии планеты длится летний период, во втором — зима, после они меняются местами, но длительность их непостоянна, они могут растягиваться и уменьшаться.

В северном полушарии теплый сезон (лето и весна) наступает, когда планета находится в афелии, поэтому он здесь длинный и прохладный. В южной полусфере это время начинается в перигелии, потому сезон более короткий и теплый. На Земле сезоны распределяются более равномерно из-за того, что наша орбитальная траектория больше походит на окружность.

Противостояния Марса

Каждые 26 земных месяцев Марс и Земля оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, а когда наша планета начинает обгонять своего соседа, земному наблюдателю видится, будто последний начал свое движение назад — это ретроградный эффект.

Такие периоды называются противостояниями, при них Солнце, Земля и Марс находятся на одной прямой линии, и это оптимальное время для запуска космических кораблей на Красную планету из-за снижения затрат топлива и продолжительности полета, который продлится всего 7-8 месяцев. Например, такой возможностью воспользовался аппарат Mars InSight, запущенный в марте 2018 г. и удачно совершивший посадку на марсианскую поверхность в ноябре того же года.

Каждые 15 лет наблюдается Великое противостояние — от простого оно отличается тем, что Марс находится на минимальном расстоянии от нашего светила. В это время он виден земному наблюдателю всю ночь, восходит одновременно с закатом вечером на востоке и заходит утром на западе в момент рассвета.

Вращение по оси

Линейная скорость осевого вращения Марса примерно вдвое меньше Земли — 868 км/ч против земных 1674 км/час, но сутки на этих двух планетах длятся почти одинаково: марсианский день равен 24 часам 37 минутам 23 секундам.

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.