до какой планеты лететь дольше всего
Можно ли долететь до Марса
Полет на Марс – реальные факты
Время, которое займет полет
Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.
Необходимое время для полета
Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.
Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.
Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.
С чем связана такая продолжительность полета
Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.
Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.
Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.
Расстояние от Марса до Земли
Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.
Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
• Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;
• Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.
За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.
Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).
Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности). Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива. Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.
Реальные полеты к Марсу и возможные траектории
Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.
Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты. Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат. Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.
Объем топлива для межпланетного перелета
Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.
Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.
Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.
Эллиптическая гомановская траектория
В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.
Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.
Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса. При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета. А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.
Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).
Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.
Гиперболическая траектория движения
Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.
Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.
В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.
История важнейших миссий освоения
Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».
В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.
В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.
25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.
В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.
Проекты по освоению Марса
На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.
В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.
Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.
Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.
Сколько лететь от Земли до других планет Солнечной системы?
Хотя человек ещё не ступал на поверхность других планет, наши беспилотные аппараты уже пролетали рядом со всеми планетами Солнечной системы. Но при этом им приходилось тратить годы на такие путешествия. Какое расстояние отделяет Землю от других планет, а также как долго лететь до них? Предварительно отметим, что время полета зависит не только от расстояния до планеты. Иногда можно совершить гравитационный маневр, за счет чего зондам удается быстрее достигнуть своей цели.
Из-за высокой скорости Меркурия вывести корабль на его орбиту чрезвычайно сложно. Расстояние между Меркурием и Землей меняется в зависимости от их положения на орбите, но его минимальное значение составляет 81 млн км. Долететь до ближайшей к Солнцу планеты можно примерно за 5 месяцев.
Дистанция между Венерой и Землей колеблется от 38 до 261 млн км. Однако в среднем перелет до нее занимает столько же времени, сколько и до Меркурия – 5 месяцев. Именно столько потратил на полет зонд «Венера-экспресс», исследовавший планету в 2006 г.
На сегодня пилотируемый полет к Марсу является основной задачей ведущих космических агентств мира. Расстояние между Красной планетой и Землей изменяется в пределах от 55,76 до 401 млн км. Наиболее удачные временные «окна» для полета к Марсу открываются раз в 26 месяцев. Пока что рекорд по скорости полета к планете удерживает «Маринер-7», сумевший преодолеть дистанцию всего за 128 дней, то есть за 4,2 месяца. Однако чаще приходится тратить порядка 7-8 месяцев на это путешествие.
Юпитер расположен значительно дальше от Земли, чем планеты земной группы. Лететь до него придется от 590 до 967 млн км. Порою полет до него занимает 5-6 лет, однако «Пионер-10» добрался до гиганта всего за 1 год и 10 месяцев.
Сатурн впервые был исследован аппаратом «Пионер-11». На полет от Земли до Сатурна он потратил 6 лет. «Вояджер-1» одолел эту же дистанцию за 4 года. Общее расстояние от нашей планеты до Сатурна колеблется от 1,195 до 1,66 млрд км.
Дистанция между Землей и Ураном меняется в диапазоне 2,6-3,15 млрд км. Единственным кораблем, сумевшим добраться до Урана, является «Вояджер-2», который достиг планеты за 8,5 лет.
Наиболее отдален от Земли Нептун. Расстояние до него составляет 4,3-4,6 млрд км. «Вояджер-2» потратил 12 лет, чтобы добраться до него. Здесь стоит отметить, что полет бы занял на 20 лет больше, если бы осуществлялся по прямой. В реальности «Вояджер» совершил гравитационные маневры у орбиты Юпитера и Сатурна, за сет чего смог достигнуть Нептуна значительно быстрее.
Список использованных источников
Сколько лететь до землеподобной планеты?
С одной стороны, открытие, во многих смыслах, великое. Проксима Центавра (а также ее более яркая соседка Альфа Центавра) – любимые географические названия у читателей фантастики. Ведь как бы мы ни ценили астрономию с ее сугубо-научными интересами, обычного человека, неравнодушного к космосу, как правило, волнуют два совершенно конкретных вопроса.
Планеты Солнечной системы для этого однозначно не годятся. «Марсианский» период фантастики был весьма плодовит – но все-таки, уже давно известно, что на Марсе очень холодно, бедно и никаких марсиан в помине нет. Только «к звездам».
Вот и вцепились в Проксиму и Альфу Центавру те фантасты и их читатели, кто не хотел совсем уж отрываться от реальности. Казалось, что есть хоть какая-то надежда преодолеть путь в четыре световых года – а для начала изобрести аппарат, со скоростью света летящий.
«Как эта планета, если она действительно имеет какую-то обитаемость, может защититься от воздействия радиации, пока непонятно»
Правда, тут огорчений не намного меньше, чем радостей. Уже то предположение астрономов, что уровень радиоактивного и ультрафиолетового излучения на планете Проксима-б, которая к своей звезде в 20 раз ближе, чем Земля к Солнцу, превышает земной на два порядка, ставит жизненные перспективы там под огромный вопрос.
Заведующий лабораторией планетной астрономии Института космических исследований РАН Александр Тавров принадлежит к научному сообществу, для которого данное открытие как раз представляет огромный интерес и без всяких «отроков во Вселенной». С корреспондентом «МИР 24» ученый поделился надеждами. И скепсисом.
Единственным ученым, взявшимся публично оценить время вероятного полета, стал сотрудник Пермского университета Кирилл Циберкин, заявивший что «если разогнаться до 0,1 скорости света, то сможем долететь примерно за 40 лет
Но на Марсе хотя бы это в принципе возможно. Увы, межзвездные расстояния даже картошку выводят из сферы реальности. Как напомнил Александр Тавров, современные ракетные двигатели не дают возможности долететь до звезд не только человеку, но даже аппаратуре.
Достигать скорости света никто в реальности не предполагает. Пока, кажется, единственным ученым, взявшимся публично оценить время вероятного полета, стал сотрудник Пермского университета Кирилл Циберкин, заявивший ТАССу, что «если разогнаться до 0,1 скорости света, то сможем долететь примерно за 40 лет». О каких двигателях идет речь, он, правда, не сказал.
«Ускорение солнечного паруса в лазерном свете: такие проекты есть — сейчас они выглядят как научная фантастика, но чтобы не быть пессимистом — скорее да, чем нет»
Единственной надеждой в данном вопросе могут сегодня считаться проекты космических кораблей со «звездным парусом» (он же «солнечный», он же «космический парус»). Речь идет действительно о своего рода парусах из тонких твердых материалов, в которые будет «дуть» солнечный ветер, а за пределами солнечной системы – лазерный луч с собственной корабельной установки.
Наконец, у астрономов есть еще некоторые надежды, связанные, как ни странно, с телескопом. Ведь новую планету никто ни в какой телескоп не видел. Она открыта методом лучевых скоростей.
Так вот, у ученых есть принципиальная идея создать телескоп, который позволит все-таки увидеть на этой планете что-нибудь. Существует проект гравитационной линза, которая должна быть не оптической.
Речь идет о том, что само Солнце концентрирует свет и работает как гигантская линза в некоторых точках Солнечной системы, на очень дальних расстояниях, превосходящих расстояние от Земли до Солнца в десятки и сотни раз. Но если в такую точку долетит космический телескоп, что в принципе возможно – оттуда он и Проксиму Центавру, и Проксиму-б разглядит.
Сколько лететь до Марса от Земли человеку: самые интересные факты о Земле и о космосе
Сколько лететь до Марса с Земли километров
Марс является четвёртой планетой от Солнца и ближайшей к Земле, после Венеры. Миссия на Венеру сложна из-за её климатических условий:
огромное атмосферное давление;
У нас там нет шансов!
Климатические условия Марса наиболее пригодны для посещения. Дистанция между планетами по космическим меркам микроскопическая. Но лететь до Марса человеку придётся очень много, десятки, а то и сотни миллионов километров.
Суть, сколько лететь от Земли километров во многом зависит от конкретной траектории — маршрута пути. Обычно он имеет форму «большой дуги», которая изящно связывает время запуска на Земле с точкой назначения. Эти дуги во много раз длиннее, чем прямолинейное расстояние между двумя небесными объектами в определённый момент времени.
Давайте зададимся вопросом: — Сколько лететь до Марса?
Предположим, что для наших расчётов мы используем простой маршрут по прямой, где расстояние минимальное.
Исходя из того, что планеты в солнечной системе вращаются вокруг Солнца, каждая по своей эллиптической орбите, со своей уникальной скоростью, а удалённость между двумя планетарными объектами будет постоянно меняться. Учёным удалось выяснить дистанцию, сколько лететь километров по линейной траектории от Земли до Марса:
Максимальное расстояние составит 401 330 000 км.
Средняя длина пути – 227 943 000 км.
Минимальное, которое нам нужно будет преодолеть – всего, то 54 556 000 км.
Планеты достигают это минимальное расстояние друг к другу примерно каждые два года. И это идеальное время для запуска миссий.
Где должен быть Марс во время запуска?
Лететь в пункт назначения по прямой линии не получится. Ранее было сказано, что планеты постоянно движутся. В этом случае космический корабль просто не встретит на своём пути красную планету, и нужно будет её догонять в теории. На практике это невозможно у нас пока нет таких технологий чтобы преследовать планетарный объект.
Поэтому для полёта нужно выбирать запуск, когда прибытие на орбиту совпадает с прибытием самого Марса в том же месте или прийти раньше и позволить ему догнать нас.
Практически — это означает, что вы можете начать своё путешествие только тогда, когда планеты займут правильное расположение. Такое окно запуска открывается каждые 26 месяцев. В это время космический корабль может использовать то что считается наиболее энергоэффективным путём перелёта известному как траектория Гомана но об этом поговорим позже.
Орбитальная механика или сколько километров нужно преодолеть
Поскольку эллиптические орбиты Земли и Марса удалены от Солнца на разное расстояние, а планеты движутся по ним с разной скоростью, расстояние между ними значительно варьируются. Как отмечалось ранее примерно каждые два года и два месяца планеты достигают своей ближайшей точки друг к другу. Эта точка называется «оппозицией», когда Марс может находиться на минимальном расстоянии от Земли, от 55,68 до 101,39 миллиона километров, в зависимости от того, какой это год.
Через тринадцать месяцев после противостояния он достигает соединения. Что означает, красная и голубая планета находятся на противоположных сторонах Солнца и как можно дальше друг от друга. Очевидно, если мы хотим добраться к цели быстрее, лучше всего запланировать вылет в точке противостояния. Но не всё так просто!
Быстрое путешествие было бы возможным если межпланетный корабль следовал по прямому пути. К сожалению, космические путешествия намного сложнее чем прямая линия. Орбитальная механика каждой из планет уникальна. Все планетарные тела солнечной системы находится в постоянном движении и это делает путешествие действительно сложным.
Так сколько нужно пролететь километров путешествуя к Марсу с Земли? Давайте попробуем разобраться. Если вы всё ещё думаете, что лучший способ добраться до цели — подождать, пока две планеты будут находиться ближе всего друг к другу, затем направить ракету на цель и совершить перелёт. То знайте, это не будет работать по нескольким причинам:
Во-первых, гравитация Земли будет изгибать траекторию любого запущенного аппарата. Чтобы устранить этот фактор, предположим, ракета размещена на далёкой орбите вокруг Земли, где гравитация слабая, а орбитальное движение медленное, что позволяет пренебречь обоими фактами. Даже тогда эта ракета всё ещё вращается вокруг Солнца вместе с Землёй, и движется со скоростью около 30 км/с. Так что, если ракета продолжит лететь к намеченной цели она сохранит скорость Земли и начнёт своё вращение вокруг Солнца одновременно двигаясь в контрольную точку полёта.
Во-вторых, если мы вылетим, когда Марс находится ближе всего к Земле, за то время пока космический корабль движется в направлении к цели, планета уйдёт по своей орбитальной траектории задолго до того, как корабль преодолеет расстояние.
В-третьих, вся система доминировала под действием силы тяжести Солнца. Все объекты движутся по орбитам или траекториям, которые по законам Кеплера являются частями конических сечений, в данном случае — эллипсов. В общем, они изогнуты.
Отправляясь к заветной цели во время противостояния, на деле ближайшее расстояние окажется куда более значительное. Чтобы преодолеть его необходимо использовать большое количество топлива. К сожалению, мы технически не можем увеличить объёмы баков. Поэтому для полёта к Марсу астрофизики разгоняют корабль, а дальше он летит по инерции неспособный сопротивляться гравитации небесных тел, что значительно увеличивает расстояние так, как аппарат летит по большой дуге. Такой маршрут представляет половинный отрезок гелиоцентрической орбиты вокруг Солнца между Марсом и Землёй.
Напомним: гелиоцентрическая орбита — эллиптическая траектория движения небесного тела вокруг Солнца.
Давайте подсчитаем, длина половины орбиты Земли 3.14 а.е. у Марса 4.77 а.е. Нам нужна средняя орбита между планетами, половина её длины 3.95 а.е. умножим на расстояние 1 а.е. и округлим.
Напомним: одна астрономическая единица (1 а.е.) равна 149597868 км.
Выходит, приблизительное расстояние которое придётся преодолеть будет равным около 600 миллионов километров. Для более точного вычисления сколько лететь километров используют более сложные алгоритмы.
Сколько по времени лететь на Марс
На вопрос, сколько нужно лететь по времени до Марса нельзя ответить однозначно. Время перелёта зависит от ряда факторов:
взаимное расположение планет;
количества груза на борту (полезная нагрузка);
Если взять за основу первые два фактора, то можно теоретически рассчитать сколько лететь до Марса от Земли по времени. Чтобы аппарату отправится в космическое путешествие ему нужно взлететь с Земли и преодолеть её притяжение.
Научные факты: Для того чтобы попасть на околоземную орбиту скорость ракеты должна равняться не менее 7,9 км/с (29 тыс. км/ч). Чтобы отправить корабль в межпланетное путешествие нужно чуть больше 11,2 км/с (40 тыс. км/ч).
В среднем путешественники совершают межпланетный перелёт на скорости около 20 км/с. Но есть и рекордсмены.
Самым быстрым аппаратом, запущенным человеком в космос, является зонд «Новые Горизонты». Ни до, ни после New Horizons, межпланетные аппараты не улетали с Земли, со скоростью 16,26 км/с. Но если мы будем говорить о скорости на гелиоцентрической орбите, то к 16,26 км/с нужно добавить скорость Земли — это 30 км/с, и мы получаем приблизительно 46 км/c относительно Солнца. Это впечатляюще — 58536 км/ч.
космический аппарат «новые горизонты»
Учитывая эти данные время продолжительности полёта до Марса по самой короткой, прямой траектории займёт 941 час или 39 земных дней. Лететь по маршруту, соответствующей среднему расстоянию между нашими планетами, человеку придётся уже 3879 часов, или 162 дня. Длительность перелёта при максимальном удаление составит 289 дней.
перелет между планетами на самолете
Давайте помечтаем и представим, что мы отправились к Марсу на самолёте по прямой. Если лететь на самолёте 54,556 миллиона километров, а средняя скорость современных пассажирских самолётов составляет около 1 тыс. км/ч, то понадобится 545560 часов, или 22731 день и 16 часов. А ещё впечатляющи это выглядит в годах почти 63 года. А если мы полетим по эллипсу, то этот показатель увеличится 8–10 раза это в среднем 560 лет.
Сколько земных лет дней часов лететь человеку до Марса
Сколько времени нужно, чтобы долететь человеку до Марса от Земли? Если вы мечтаете когда-нибудь стать космонавтом в первом пилотируемом перелёте, будьте готовы к длительному путешествию. Учёные предполагают, что поездка туда и обратно займёт около 450 земных дней в среднем 10800 часов или 1.2 лет.
Прогнозы: сколько лететь по времени
Самая важная переменная о том, сколько времени потребуется человеку, чтобы добраться до Марса, очевидна — как быстро вы едете? Скорость определяющий фактор. Чем быстрее мы сможем разогнать корабль, тем быстрее прибудем к месту назначения. Время полёта на самой быстрой ракете по маршруту с самым коротким линейным расстоянием между планетами составит не более 42 земных дней.
Учёные запустили целую кучу межпланетных модулей, поэтому у нас есть приблизительное представление о том, сколько времени это займёт при использовании современных технологий.
Так в среднем космическим зондам удаётся добраться до Марса от 128 до 333 дней.
Если мы попытаемся отправить человека сегодня, лучшее, что мы могли бы реально сделать — особенно учитывая, что мы будем отправлять большой пилотируемый корабль, а не просто зонд размером с внедорожник. Собрать межпланетный корабль на орбите Земли, заправить его топливом и отправить в полёт.
Технический магнат Илон Маск, возглавляющий SpaceX, говорит, что его Межпланетная транспортная система сможет справиться с поездкой всего за 80 дней, а в итоге сможет путешествовать всего за 30 дней.
Страны всего мира проводят исследования сколько займёт полёт человека до Марса. Исследование в 90-х годах в теории предполагали отправить человека в 2000-х. Минимальный путь занял бы 134 дня в одну сторону, максимальный 350. Предполагалось, что полёт состоится с экипажем от 2 до 12 человек.
По расчётам учёных компании Mars One, время в путешествии займёт около 210 дней или 7–8 месяцев
Согласно NASA, на межпланетное путешествие с людьми потребуется около шести месяцев, чтобы добраться до Марса, и ещё шесть месяцев, на возвращение. Кроме того, астронавтам придётся провести на поверхности 18–20 месяцев, прежде чем планеты снова выровняются для обратной поездки.
Теперь о том, как на самом деле добраться до нашей соседней планеты и сколько это займёт времени.
Сколько лететь до Марса считается довольно просто: около Земли даём импульс на разгон и переходим на эллипс, который касается обеих орбит. Долетев до Марса снова даём импульс на разгон и переходим на его орбиту. Время полёта можно посчитать по третьему закону Кеплера.
Почему лететь так долго
Почему мы не можем добраться сейчас быстрее:
Первая причина – это огромные расстояния. Минимальная дистанция исчисляется даже не миллионами, а десятками миллионов километров. Напомню, что максимальное расстояние до планеты 401330000 км.
Вторая причина – технологическая. Самый распространённый вид двигателей, применяемый для полётов в космос – химический ракетный реактивный двигатель. Он способен разогнать космический аппарат до очень больших скоростей. Но работают такие двигатели не более нескольких минут, причиной тому – слишком большой расход топлива. Почти весь его запас ракета тратит на то, чтобы оторваться от поверхности и преодолеть силу притяжения планеты. Брать в полёт дополнительный запас горючего на сегодня не представляется возможным по техническим причинам.
Как добраться до Марса с наименьшим количеством топлива
Сколько понадобится топлива, чтобы долететь до Марса? Важнейшим аспектом межпланетных перелётов является запас топлива на ракете. При использовании химических ракетных двигателей, а реальных альтернатив им пока что нет, топлива нужно очень много.
Во-первых, это связано с необходимостью преодолеть силу притяжения Земли. И чем больше масса корабля – тем больше нужно энергии на взлёт, а соответственно и топлива.
Во-вторых, даже если выбрать наиболее экономичный маршрут полёта, ракете необходимо набрать не меньше 11,59 км/с. В пересчёте на привычные единицы измерения, это 41724 км/ч.
Кроме набора скорости, при приближении к Марсу космическому аппарату необходимо её сбросить, а добиться этого можно только, если запустить двигатели, и соответственно потратить топливо. Нельзя забывать и о работе систем жизнеобеспечения, ведь перелёт предполагается с участием людей.
Можно долететь до Марса потратив меньше времени, но и топлива нужно будет израсходовать больше. Это связано с необходимостью увеличения темпа полёта. В этом случае и на торможение расход топлива увеличится.
Основная задача инженеров — как добраться на Марс с наименьшим количеством топлива была решена ещё в 1925 году Вальтер Гоманном. Суть его метода — вместо того, чтобы направлять ракету прямо к планете, нужно увеличить её орбиту, как результат она будет следовать по большей орбите вокруг Солнца, чем Земля. В конце концов ракета пересечёт орбиту Марса — в тот самый момент, когда он тоже будет там.
Такой метод перемещения, инженеры называют орбитой передачи минимальной энергии — используя его для отправки космических кораблей с Земли на Марс с наименьшим количеством топлива.