на каком расстоянии находится марс
Как далеко находится Марс?
Хотите ли вы узнать, как далеко находится Марс? Эта страница поможет вам.
Полет космического аппарата к Красной планете требует максимальной точности. Это учет контролируемого взрыва, дистанции к планете и посадка на выбранную площадку.
Но загвоздка в том, что планеты совершают обороты вокруг звезды с разными эксцентриситетами и скоростями. Так что дистанция все время меняется. Первым расстояние к Марсу высчитал Джованни Кассини в 1672 году. Он наблюдал за Марсом в Париже, а Жан Ричер – в Кайенне. Удивительной точности смогли добиться благодаря параллаксу.
Но современные ученые в расчетах используют световую скорость. Точность достигается благодаря радиосигналам, которые отправляются от нашей планеты к аппаратам в чужих мирах.
Как далеко находится Марс
Мы уже поняли, что это не стабильное число, потому что есть планетарное движение по орбите. Маршрут эллиптический, поэтому иногда они сближаются, а в другие моменты расходятся.
Осевой наклон Марса
Максимальная близость наступает, когда планеты располагаются на одной стороне от звезды. Тем более, что Земля обязана пребывать в афелии (максимальная удаленность от Солнца), а Марс – в перигелии (приближенность).
Как далеко находится Марс в оппозиции
Максимальное сближение планет именуют оппозицией. В такие моменты можно отыскать Марс на небе в виде красноватой звезды. Такое расстояние от Земли до Марса достигает 54.6 млн. км. Но это лишь теоретическое значение, которое в истории не отмечалось. Наиболее короткий зафиксированный проход произошел в 2003 году – 56 млн. км. Это самая близкая дистанция за последние 50000 лет.
Оппозиция формируется, когда планеты расположены ближе всего и находятся на одной стороне от Солнца
Рассмотрите список оппозиций по годам:
Сосредоточьте внимание на 2018-м, потому что Марс будет выглядеть особенно ярким и красным в ночном небе.
Удаленность
Однако Марс и Земля могут максимально отдаляться. Эта дистанция составляет 404 млн. км, тогда оба пребывают в афелии. Средняя удаленность между Марсом и Землей – 225 млн. км.
С 1995 года Марс пребывал в оппозиции 7 раз. Эта мозаика отображает все события
Ближайший подход формируется примерно раз в два года. Если отследить историю запусков, то видно, что все они выпадали именно в это окно. Важно понимать, что запуск – сложная процедура, потому что приходиться ориентироваться не на сегодняшнюю позицию, а просчитать будущее расположение.
Аппарат начинает путешествие с земной орбиты. Далее движется вверх, пока не пересечется с марсианской. Лишь потом можно приступать к посадке. На поездку уходит примерно 250 дней.
Связь с Красной планетой
Из-за такой удаленности ученые не могут связываться с роверами на поверхности в реальном времени, поэтому всегда есть задержка.
Художественная интерпретация ровера Spirit. С его помощью удалось получить сведения о марсианской среде и геологической истории
При максимальном сближении сигнал между планетами путешествует за 3 минуты в один конец. Но на отдаленности – 21 минута. Поэтому корабли стараются переводить на автономный режим, чтобы минимизировать человеческое вмешательство.
Дистанция пока выступает главной причиной, почему не торопятся с человеческими миссиями. Все мировое научное сообщество пытается решить эту проблему и привести экипаж в следующее десятилетие.
Планета Марс
Его периодическое появление привело к тому, что планета отобразилась во многих мифах и легендах. А внешний угрожающий вид стал причиной страха перед планетой. Давайте узнаем больше интересных фактов о Марсе.
Интересные факты о планете Марсе
Размер, масса и орбита планеты Марс
Экваториальный радиус планеты Марс составляет 3396 км, а полярный – 3376 км (0.53 земного). Перед нами буквально половина земного размера, но масса – 6.4185 х 10 23 кг (0.151 от земной). Планета напоминает нашу по осевому наклону – 25.19°, а значит на ней также можно отметить сезонность.
Физические характеристики Марса
радиус
0,283 земной
0,151 земного
0,107 земной
0,714 земной
падения на экваторе
0,378 g
вращения
северного полюса
0,150 (геом.)
Максимальное расстояние от Марса до Солнца (афелий) – 249.2 млн. км, а приближенность (перигелий) – 206.7 млн. км. Это приводит к тому, что на орбитальный проход планета тратит 1.88 лет.
Орбита и вращение Марса
| Перигелий | 2,06655⋅10 8 км 1,381 а.е. |
|---|---|
| Афелий | 2,49232⋅10 8 км 1,666 а. е. |
| Большая полуось | 2,2794382⋅10 8 км 1,523662 а. е. |
| Эксцентриситет |
орбиты
5,65° относительно солнечного экватора
Состав и поверхность планеты Марс
С показателем плотности в 3.93 г/см 3 Марс уступает Земли и имеет лишь 15% нашего объема. Мы уже упоминали, что красный цвет образуется из-за присутствия оксида железа (ржавчина). Но из-за присутствия других минералов он бывает коричневым, золотым, зеленым и т.д. Изучите строение Марса на нижнем рисунке.
Внутреннее строение Марса
Марс относится к планетам земного типа, а значит обладает высоким уровнем минералов, вмещающих кислород, кремний и металлы. Грунт слабощелочный и располагает магнием, калием, натрием и хлором.
В таких условиях поверхность не способна похвастаться водой. Но тонкий слой марсианской атмосферы позволил сохранить лед в полярных областях. Да и можно заметить, что эти шапки охватывают приличную территорию. Существует еще гипотеза о наличии подземной воды на средних широтах.
В структуре Марса присутствует плотное металлическое ядро с силикатной мантией. Оно представлено сульфидом железа и вдвое богаче на легкие элементы, чем земное. Кора простирается на 50-125 км.
Стоит отметить, что марсианский пейзаж похож на пустыню. Поверхность пыльная и сухая. Есть горные хребты, равнины и крупнейшие в системе песчаные дюны. Также Марс может похвастаться наибольшей горой – Олимп, и самой глубокой пропастью – Долина Маринер.
На снимках можно заметить множество кратерных формирований, которые сохранились из-за медлительности эрозии. Эллада Планитиа – крупнейший кратер на планете, охватывающий в ширину 2300 км, а вглубь – 9 км.
Планета способна похвастаться оврагами и каналами, по которым ранее могла протекать вода. Некоторые тянутся на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.
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.
Фобос и Деймос, запечатленные MRO. Это крошечные нерегулярные спутники, которые могли притянуться планетой из пояса астероидов
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.
Атмосфера и температура планеты Марс
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.
Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году
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. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.
Распределение метана в атмосфере Марса
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.
Астрофизик Валерий Шематович об эволюции планетных атмосфер, экзопланетных системах и потере атмосферы Марса:
История изучения планеты Марс
Земляне давно следят за красным соседом, потому что планету Марс можно отыскать без использования инструментов. Первые записи сделаны еще в Древнем Египте в 1534 г. до н. э. Они уже тогда были знакомы с эффектом ретроградности. Правда для них Марс был причудливой звездой, чье движение отличалось от остальных.
Еще до появления неовавилонской империи (539 г. до н. э.) делались регулярные записи планетарных позиций. Люди отмечали перемены в движении, уровнях яркости и даже пытались предсказать, куда они направятся.
В 4 веке до н.э. Аристотель заметил, что Марс спрятался за земным спутником в период окклюзии, а это говорило о том, что планета расположена дальше Луны.
Геоцентрическая концепция Птолемея, отображенная в 1568 году Бартоломеу Вельо
Птолемей решил создать модель всей Вселенной, чтобы разобраться в планетарном движении. Он предположил, что внутри планет есть сферы, которые и гарантируют ретроградность. Известно, что о планете знали и древние китайцы еще в 4-м веке до н. э. Диаметр оценили индийские исследователи в 5-м веке до н. э.
Модель Птолемея (геоцентрическая система) создавала много проблем, но она оставалась главной до 16-го века, когда пришел Коперник со своей схемой, где в центре располагалось Солнце (гелиоцентрическая система). Его идеи подкрепили наблюдения Галилео Галилея в новый телескоп. Все это помогло вычислить суточный параллакс Марса и удаленность к нему.
В 1672 году первые замеры сделал Джованни Кассини, но его оборудование было слабым. В 17-м веке параллаксом пользуется Тихо Браге, после чего его корректирует Иоганн Кеплер. Первую карту Марса представил Христиан Гюйгенс.
Марсианская карта Скиапарелли демонстрирует каналы (1877)
В 19 веке удалось повысить разрешение приборов и рассмотреть особенности марсианской поверхности. Благодаря этому Джованни Скиапарелли создал первую детализированную карту Красной планеты в 1877 году. На ней отобразились также каналы – длинные прямые линии. Позже поняли, что это всего лишь оптическая иллюзия.
Карта вдохновила Персиваля Лоуэлла на создание обсерватории с двумя мощнейшими телескопами (30 и 45 см). Он написал много статей и книг на тему Марса. Каналы и сезонные перемены (сокращение полярных шапок) натолкнули на мысли о марсианах. Причем даже в 1960-х гг. продолжали писать исследования на эту тему.
Исследование планеты Марс
Более продвинутые исследования Марса начались с освоением космоса и запуском аппаратов к другим солнечным планетам в системе. Космические зонды стали отправлять к планете в конце 20-го века. Именно с их помощью удалось познакомиться с чужим миром и расширить наше понимание планет. И хотя нам не удалось отыскать марсиан, жизнь могла существовать там ранее.
Активное изучение планеты развернулось в 1960-х гг. СССР отправили 9 беспилотных зондов, которые так и не добрались к Марсу. В 1964 году НАСА запустили Маринер 3 и 4. Первая провалилась, но вторая через 7 месяцев прилетела к планете.
Маринер-4 сумел получить первые масштабные снимки чужого мира и передал сведения об атмосферном давлении, отсутствии магнитного поля и радиационного пояса. В 1969 году к планете прибыли Маринеры 6 и 7.
В 1970-м году между США и СССР развернулась новая гонка: кто первым установим спутник на марсианской орбите. В СССР задействовали три аппарата: Космос-419, Марс-2 и Марс-3. Первый вышел из строя еще при запуске. Два других запустили в 1971 году, и они добирались 7 месяцев. Марс-2 разбился, но Марс-3 приземлился мягко и стал первым, кому это удалось. Но передача велась всего 14.5 секунд.
Обзор Маринера-9 на Лабиринт Ночи в Долине Маринер
В 1971 году США отправляют Маринер 8 и 9. Первый упал в воды Атлантического океана, но второй успешно закрепился на марсианской орбите. Вместе с Марсом 2 и 3 они попали в период марсианской бури. Когда она закончилась, Маринер-9 сделал несколько снимков, намекающих на воду в жидком состоянии, которая могла наблюдаться в прошлом.
В 1973 году от СССР отправилось еще четыре аппарата, где все, кроме Марс-7, доставили полезную информацию. Больше всего пользы было от Марс-5, который прислал 60 снимков. Миссия Викингов США стартовала в 1975 году. Это были две орбитали и два посадочных аппарата. Они должны были отлеживать биосигналы и изучить сейсмические, метеорологические и магнитные характеристики.
Марсианское изображение, снятое при посадке Викинг-2
Обзор Викинга показал, что когда-то на Марсе была вода, ведь именно масштабные наводнения могла вырезать глубокие долины и размыть углубления в скальных породах. Марс оставался загадкой до 1990-х гг., пока не отправился Mars Pathfinder, представленный космическим кораблем и зондом. Миссия приземлилась в 1987 году и протестировала огромное количество технологий.
В 1999 году прибыл Mars Global Surveyor, установивший слежку за Марсом на практически полярной орбите. Он изучал поверхность почти два года. Удалось запечатлеть овраги и мусорные потоки. Датчики показывали, что магнитное поле не создается в ядре, но есть частично на участках коры. Также удалось создать первые 3D-обзоры полярной шапки. Связь потеряли в 2006 году.
Северо-полярный бассейн, чья эллиптическая форма частично затенена вулканическими извержения (красный)
Марс Одиссей прибыл в 2001 году. Он должен был использовать спектрометры, чтобы обнаружить доказательства жизни. В 2002 году нашли огромные водородные запасы. В 2003 прибыл Марс-экспресс с зондом. Бигл-2 вошел в атмосферу и подтвердил наличие водяного и углекислого льда на территории южного полюса.
В 2003 году высадили известные роверы Spirit и Opportunity, которые изучали горные породы и почву. MRO достиг орбиты в 2006 году. Его инструменты настроены на поиск воды, льда и минералов на/под поверхностью.
Составной портрет Curiosity в 2013 году
MRO ежедневно исследует марсианскую погоду и поверхностные характеристики, чтобы отыскать наилучшие места для посадки. Ровер Curiosity высадился в кратере Гейл в 2012 году. Его инструменты важны, так как раскрывают прошлое планеты. В 2014 году за исследование атмосферы принялся MAVEN. В 2014 году прилетел Мангальян от индийской ISRO
Художественная интерпретация прибытия MAVEN
В 2016 году началось активное изучения внутреннего состава и ранней геологической эволюции. В 2018 году Роскосмос планирует отправить свой аппарат, а в 2020 году подключатся Арабские Эмираты.
Государственные и частные космические агентства настроены серьезно на создание экипажных миссий в будущем. К 2030-му году НАСА рассчитывает отправить первых марсианских астронавтов.
Концепция миссии НАСА по исследованию Марса
В 2010 году Барак Обама настоял на том, чтобы сделать Марс приоритетной целью. ЕКА планируют отправить людей в 2030-2035 гг. Есть пара некоммерческих организаций, которые собираются отправить небольшие миссии с экипажем до 4-х человек. Причем они получают деньги от спонсоров, мечтающих превратить поездку в живое шоу.
Художественная интерпретация марсианского астронавта
Глобальную деятельность развернул генеральный директор SpaceX Илон Маск. Ему уже удалось совершить невероятный прорыв – система многоразовых запусков, которая экономит время и средства. Первый полет на Марс запланирован в 2022 году. Речь уже идет о колонизации.
Марс считается наиболее изученной чужой планетой в Солнечной системе. Роверы и зонды продолжают исследовать ее особенности, предлагая каждый раз новую информацию. Удалось подтвердить, что Земля и Красная планета сходятся по характеристикам: полярные ледники, сезонные колебания, атмосферный слой, проточная вода. И есть сведения, что ранее там могла располагаться жизнь. Поэтому мы продолжаем возвращаться к Марсу, который, скорее всего, станет первой колонизированной планетой.
Ученые все еще не утратили надежду найти жизнь на Марсе, даже если это будут первобытные останки, а не живые организмы. Благодаря телескопам и космическим аппаратам у нас всегда есть возможность полюбоваться на Марс онлайн. На сайте найдете много полезной информации, качественных фото Марса в высоком разрешении и интересные факты о планете. Вы всегда можете использовать 3D-модель Солнечной системы, чтобы проследить за внешним видом, характеристикой и движением по орбите всех известных небесных тел, включая Красную планету. Ниже расположена детализированная карта Марса.
Карта поверхности планеты Марс
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Расстояние от Земли до Марса: минимальная, средняя и максимальная величины
Расстояние от Земли до Марса – относительная цифра, у которой есть несколько значений. Википедия, отвечая на вопрос, какое расстояние разделяет две планеты сегодня, уточняет, что оно изменяется каждую минуту и каждую секунду. Природа создала Солнечную систему, повинуясь силам всемирного тяготения, и орбиты небесных тел обусловлены их взаимовлиянием. Называя расстояние до Марса от Земли вариативным, чаще всего оратор или ученый имеет в виду, что планета постоянно то приближается, то удаляется от своей ближайшей соседки, поэтому дистанция меняется в зависимости от данных условий.
Орбита Марса и удаленность в разных точках
Марс – седьмая по величине планета. Из-за сил тяготения его орбита представляет собой довольно значительный эксцентриситет (вытянутость орбиты) согласно определению, которое дал ей великий немецкий ученый Иоганн Кеплер.
Этому гениальному астроному принадлежит приоритет в открытии законов движения планет Солнечной системы.
Интерес к четвертой по счету планете Солнечной системы не случаен. Трудно не заинтересоваться таким соседством, тем более что внешняя схожесть изначально заставляла предполагать потенциальную возможность обитаемости. На эти размышления наводило много обстоятельств:
Человечество неизменно занимала проблема удаленности Марса от Земли: в километрах или других единицах измерения ее пытались определять различными способами. Успех этого предприятия зависел от того, насколько цивилизация располагала знаниями и какими у нее были измерительные инструменты.
Несовершенство используемых средств для наблюдения привело к созданию устойчивой иллюзии о населенности Марса марсианами, которые в художественной литературе изображались то ангелами небесными, то агрессорами, оккупирующими Землю.
Отсюда и стала казаться неотложной необходимость точно определить дистанцию. Расстояние до Марса в км постоянно изменялось, а его орбита заставляла самые выдающиеся умы математического склада ломать голову над тем, сколько же километров от Земли до красной планеты.
Название и расстояния
Этимология имени, данного небесному телу, связана с особенностями цвета, который приобретает Марс, если смотреть на него через земную атмосферу. Красноватый оттенок у древних греков ассоциировался с кровопролитием и кровью, поэтому яркое небесное светило было названо в честь бога войны Ареса (в древнеримской мифологии – Марса).
Возможно, окончательным аргументом в пользу названия планеты стало наличие двух его спутников – ведь у бога войны было два сына, которые его сопровождали в любой битве. Перевод имен сыновей воинственного божества и названий спутников одноименной с ним планеты означает «страх и ужас».
Жителей планеты Земля всегда интересовало, сколько лететь до Марса (в случае если марсиане – доброжелательно настроенные существа) или как быстро можно долететь сюда, если речь идет о нападении агрессоров.
Еще в начале прошлого века в воображении фантастов марсиане выстреливались на земную поверхность из супергигантской пушки или совершали полет на ракете, заправленной бензином. И в том, и в другом случае ответ на вопрос, сколько лететь до Марса, был неоднозначным и не совсем корректным.
Стоит отметить следующее:
Такие расхождения трудно понять человеку непосвященному, примерно так же, как представить себе расстояние, которое придется преодолеть до Юпитера, исчисляемого почти десятком миллиардов км.
Еще в 1672 году, применив метод параллакса, Джованни Кассини определил примерное расстояние между Марсом и своей планетой, наблюдая исследуемый объект с двух точек и применяя геоцентрический параллакс. Измерения из Парижа и Французской Гвианы послужили отправными точками для вычислений, поскольку было точно известно, какое между ними удаление в км.
Сложности вычислений расстояния от Земли
Ответить на вопрос, сколько составляет расстояние между Землей и Марсом, можно в том случае, если примерно знать, где они должны находиться. Было бы гораздо проще ответить, где планета находится сейчас, если бы на конфигурацию ее орбиты не влияло Солнце. Но даже звезда, расположенная в своей системе, не вращается по кругу, а совершает движение по эллипсу. У красной планеты средний эксцентриситет.
И если смотреть на цифры, полученные в вычислениях, то выходит, что данный счет идет на миллионы условных человеческих единиц (в космических масштабах он маленький). Орбиты смещены и в сторону Солнца, а если учесть, что скорость Земли выше, ее величина больше, а орбита расположена ближе к светилу и короче, то становится понятным, почему у Марса год длиннее (686,98 суток), а максимально возможное сближение происходит крайне редко.
Удаленность в 55.75 млн км, именуемая еще противостоянием, наступает намного чаще, но измеряется другими цифрами. Это случается в определенный период нахождения обеих планет на одной линии с Солнцем, когда Земля находится в перигелии, а Марс – в афелии.
Если это происходит наоборот и Солнце располагается между ними, то самый короткий путь, который придется преодолеть, составит 102,1 млн км. При этом космическому аппарату все равно нужно будет пролетать в течение значительного периода времени. Когда обе планеты будут в афелии по разные стороны от своего светила, расстояние, по астрономическим наблюдениям и подсчетам, будет в 401,3 млн км.
Световой год равен 9 460 730 472 580 800 км.
Радиосигнал до Марса и обратно поступает за 11 минут, а свет долетает за 3 минуты. Современный космический корабль летит в зависимости от скорости и массы разное время. Самым быстрым полетом, когда вес космического аппарата составил 412 кг, был полет Маринера-6 еще в прошлом веке – 131 сутки.
Смотрите видео на эту тему.
Факты для размышлений
Земля – огромный дом для человечества, но если представить себе, что диаметр планеты 1 метр, то Луна находится в 30 м, а Марс – в 8 километрах. По сравнению с Солнцем обе планеты крошечные, красная примерно с миллиметр, а голубая – в сантиметр, и если звезду представить в виде входной двери, то это будет замочная скважина и таблетка.
Марсианские сутки почти равны земным, но зато год – в два раза длиннее. Несмотря на многочисленные беспилотные корабли, отправляемые на Марс, длительность полета по-прежнему нельзя определить четко, потому что такое определение зависит от множества факторов.
Полеты на Марс
Основная загадка современности – как скоро полетит на планету, близкую по космическим меркам, человек. Длительность перелета пилотируемого корабля называется разная – от 23.2 до 33 месяцев или даже 4.45 лет, но точно ответить пока невозможно.
Такой перелет отрицательно скажется на здоровье экипажа. Если брать за основу среднее расстояние между планетами, то этот подсчет окажется проще, если исходить из примерной скорости космического аппарата и считать расстояние по прямой.
Однако чтобы придать ему ускорение, необходимое для отрыва от земного притяжения, понадобится явно не один километр, и продолжительность полёта будет составлять намного больший временной и пространственный отрезок. В 2018 году разрабатывались сразу несколько проектов по возможному освоению Марса, но в данный момент пока неясно, какое применять топливо и как его экономить. В настоящее время разработка проектов продолжается.
На сегодняшний день еще нет корабля с необходимой скоростью 18 км/с, которая, по мнению ученых, позволила бы совершить успешный полет.
Но ведь еще столетие назад только единицы (в основном фантасты) могли себе представить, что такое возможно, а теперь этому учат в школе и отвечают на ЕГЭ. Возможно, человечество найдет способ преодолеть разность орбитальных скоростей или откроет топливо, которое можно будет взять с собой в неограниченном количестве. Или, как вариант, преодолеет наконец барьер и превысит скорость света. Все это – на уровне гипотез, предположений и упований, а что будет дальше – покажет время.