Koliko je potrebno da dođete do Marsa?

Mars na najbližoj točki Zemlji 2003

Godine 2003. Mars se najbliže približio Zemlji u gotovo 60.000 godina. Svemirski teleskop Hubble iskoristio je priliku promatrajući crveni planet dok je bio udaljen samo 55.757.930 km od Zemlje. (Snimka: NASA, J. Bell (Cornell U.) i M. Wolff (SSI).)





Da želite posjetiti Crveni planet, koliko bi to trajalo? Odgovor ovisi o brojnim stvarima, od položaja planeta do tehnologije koja bi vas tamo dovela. Ispitajmo nekoliko najvažnijih točaka.

Koliko je udaljen Mars?

Da bismo odredili koliko će vremena trebati da stignemo do Marsa, prvo moramo znati udaljenost između dva planeta.

Mars je četvrti planet od Sunca, a drugi najbliži Zemlji (Venera je najbliža). Ali udaljenost između dva planeta se stalno mijenja dok putuju oko sunca.



U teoriji, najbliže što bi se Zemlja i Mars približili bili bi kada se Mars nalazi najbliže Suncu (perihel), a Zemlja najdalje (afel). Time bi planete bile udaljene samo 33,9 milijuna milja (54,6 milijuna kilometara). Međutim, to se nikada nije dogodilo u zabilježenoj povijesti. Najbliže zabilježeno približavanje dva planeta dogodilo se 2003. godine, kada su bili udaljeni samo 34,8 milijuna milja (56 milijuna km).

Dvije planete su najudaljenije jedna od druge kada su obje najudaljenije od Sunca, na suprotnim stranama zvijezde. U ovom trenutku mogu biti udaljeni 401 milijun km.

Prosječna udaljenost između dva planeta je 140 milijuna milja (225 milijuna km).



Povezano: Kolika je temperatura na Marsu?

Brzina svjetlosti

Svjetlost putuje približno 186.282 milje u sekundi (299.792 km u sekundi). Stoga bi svjetlu koje sja s površine Marsa trebalo sljedeće vrijeme da stigne do Zemlje (ili obrnuto):

  • Najbliži mogući pristup: 182 sekunde ili 3,03 minute
  • Najbliži zabilježeni pristup: 187 sekundi ili 3,11 minuta
  • Najdalji pristup: 1.342 sekunde ili 22,4 minute
  • Prosječno: 751 sekunda ili nešto više od 12,5 minuta

Najbrža letjelica do sada

Najbrži svemirski brod lansiran sa Zemlje bila je NASA -ina misija New Horizons koja je posjetila Pluton 2015. U siječnju 2006. sonda je napustila Zemlju pri 58.000 km / h. Kad bi takva sonda putovala ravno na Mars, vrijeme koje bi trebalo da stigne do Marsa bilo bi:



  • Najbliži mogući pristup: 942 sata (39 dana)
  • Najbliži zabilježeni pristup: 967 sati (41 dan)
  • Najdalji pristup: 6.944 sata (289 dana)
  • Prosječno: 3.888 sati (162 dana)

Izvorna

No, onda se stvari zakompliciraju & hellip;

Naravno, problem s prethodnim izračunima je što oni mjere udaljenost između dva planeta kao ravnu liniju. Putovanje kroz najudaljeniji prolaz Zemlje i Marsa uključivalo bi putovanje izravno kroz Sunce, dok se letjelice moraju nužno kretati u orbiti oko zvijezde Sunčevog sustava.

Iako to nije problem za najbliži pristup, kada su planeti na istoj strani Sunca, postoji još jedan problem. Brojevi također pretpostavljaju da dva planeta ostaju na konstantnoj udaljenosti; to jest, kada se sonda lansira sa Zemlje dok su dva planeta najbliže, Mars bi ostao na istoj udaljenosti tijekom 39 dana koliko je sondi trebalo da putuje. [Odbrojavanje: Najhrabrije misije na Marsu u povijesti]

U stvarnosti, međutim, planeti se kontinuirano kreću po svojim putanjama oko Sunca. Inženjeri moraju izračunati idealne orbite za slanje letjelice sa Zemlje na Mars. Njihov broj ne utječe samo na udaljenost, već i na potrošnju goriva. Poput bacanja strelice na metu u pokretu, oni moraju izračunati gdje će se planet nalaziti kada letjelica stigne, a ne gdje se nalazi kad napusti Zemlju. Svemirski brodovi također moraju usporavati ulazak u orbitu oko nove planete kako bi se izbjeglo njezino prekoračenje.

Koliko je potrebno da se stigne do Marsa, ovisi o tome gdje se na njihovim orbitama nalaze dva planeta pri pokretanju misije. Također ovisi o tehnološkom razvoju pogonskih sustava.

Prema web stranici NASA -inog centra Goddard Space Flight Center, idealna linija za lansiranje na Mars dovela bi vas na planet za otprilike devet mjeseci. Internet stranica citira profesora fizike Craiga C. Pattena s Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu:

'Zemlji je potrebna jedna godina da kruži oko Sunca, a Marsu je potrebno oko 1,9 godina (recimo 2 godine radi lakšeg izračuna) da kruži oko Sunca. Eliptična orbita koja vas nosi sa Zemlje na Mars duža je od Zemljine, ali kraća od Marsove. U skladu s tim, možemo procijeniti vrijeme potrebno za dovršenje ove orbite prosječnim duljinama Zemljine i Marsove putanje. Stoga bi bilo potrebno oko godinu i pol dana da se dovrši eliptična orbita.

'U devet mjeseci koliko je potrebno da se stigne do Marsa, Mars se kreće po svojoj orbiti poprilično daleko, oko tri osmine puta oko Sunca. Morate unaprijed planirati kako biste bili sigurni da će, dok dosegnete udaljenost Marine orbite, taj Mars biti mjesto na kojem trebate biti! Praktično, to znači da svoje putovanje možete započeti tek kad su Zemlja i Mars pravilno postavljeni. To se događa samo svakih 26 mjeseci. Odnosno, svakih 26 mjeseci postoji samo jedan prozor za pokretanje. '

Putovanje bi se moglo skratiti sagorijevanjem više goriva - proces koji nije idealan s današnjom tehnologijom, rekao je Patten.

Razvojna tehnologija može pomoći u skraćivanju leta. NASA -ine Sustav za lansiranje svemira (SLS) će biti novi radni konj za nošenje nadolazećih misija, a potencijalno i ljudi, na crveni planet. SLS se trenutno gradi i testira, a prvi let planiran je za 2019. godinu.

Robotska svemirska letjelica mogla bi jednog dana putovati za samo tri dana. Fotonski pogon oslanjao bi se na snažan laser za ubrzavanje letjelica do brzina koje se približavaju brzini svjetlosti. Philip Lubin, profesor fizike na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Barbari i njegov tim rade na usmjerenom energetskom pogonu za istraživanje međuzvijezda (DEEP-IN). Metoda bi mogla potaknuti 220 lb. (100 kilograma) robotske svemirske letjelice do Marsa u samo tri dana, rekao je.

'Postoje nedavni pomaci koji to vode od znanstvene fantastike do znanstvene stvarnosti', rekao je Lubin 2015. NASA -in jesenski simpozij Innovative Advanced Concepts (NIAC) . 'Nema poznatih razloga zašto to ne možemo učiniti.'

Koliko je trajalo?

Evo popisa koliko je trebalo nekoliko povijesnih misija da stignu do crvenog planeta. Njihovi datumi lansiranja uključeni su radi perspektive.

  • Mariner 4, prva svemirska letjelica koja je otišla na Mars (prelet 1965.): 228 dana
  • Mariner 6 (prelet 1969.): 155 dana
  • Mariner 7 (prelet 1969.): 128 dana
  • Mornar 9 , prva svemirska letjelica koja je kružila oko Marsa (1971.): 168 dana
  • Viking 1, prvi američki brod koji je sletio na Mars (1975.): 304 dana
  • Viking 2 Orbiter/Lander (1975.): 333 dana
  • Mars Global Surveyor (1996.): 308 dana
  • Mars Pathfinder (1996.): 212 dana
  • Mars Odyssey (2001): 200 dana
  • Mars Express Orbiter (2003.): 201 dan
  • Mars Reconnaissance Orbiter (2005.): 210 dana
  • Mars Science Laboratory (2011): 254 dana

Dodatna sredstva

Napomena urednika: Ovaj je članak ažuriran kako bi ispravio datum preleta Mariner 4.