Сколько лететь до Марса от Земли

Планета Марс, пожалуй, одна из самых загадочных в нашей солнечной системе. Ярко-красная звезда, которую можно увидеть даже невооруженным взглядом в ночном небе издревле привлекала внимание ученых астрономов, жрецов, поэтов, ее именем именовали языческих богов. Но больше всего споров и дискуссий, несомненно, вызывает вопрос наличия жизни на этой планете (пусть даже простейших одноклеточных организмов). Об этом тоже немало сказано и написано, в том числе и на нашем сайте. Одним словом, планета Марс таит в себе еще немало загадок, и чтобы их решить человечеству предстоит более подробно и детально исследовать Марс, возможно недалек тот день, когда нога человека впервые вступит на красную планету. Но чтобы это случилось необходимо решить весьма важные насущные вопросы: разработать технологию таких полетов, осуществить ее, учесть множество важных нюансов, таких как влияние космической радиации на астронавтов, и, разумеется, правильно рассчитать, как траекторию полета, так и сколько времени лететь до Марса от Земли.

Тут на самом деле не все так просто, ведь и Земля и Марс движутся по своим орбитам вокруг Солнца с разной скоростью, соответственно постоянно изменяется расстояние между ними. Раз в два года это расстояние минимальное, так как наши планеты сближаются на максимально короткое расстояние, такое сближение в астрономии называют противостоянием, вот как оно выглядит на картинке

Противостояние Марса и Земли.

Очевидно, что отправлять космический корабль на Марс следует именно в момент противостояния, когда расстояние между Землей и Марсом минимальное.

Это все, разумеется, важно, но теперь давайте ответим на наш главный насущный вопрос: сколько человеку лететь до Марса? Итак, с учетом новейших современных технологий такой полет займет от 150 до 300 дней, принимая во внимание скорость запуска, расположения планет, траекторию полета. Притом, весьма важным фактором тут является наличие топлива, чем его будет больше, тем быстрее будет проходить полет.

История полетов

Попытки отправить шатл на Марс уже предпринимались НАСА, первый беспилотный космический корабль совершивший полет по маршруту Земля-Марса назывался Mariner 4 и был отправлен в путь в конце ноября 1964 года. На Марс он прилетел 14 июля 1965 года при этом сделав 21 подробную фотографию поверхности «красной планеты», эти фото были первыми такого рода в истории. Сам полет на Марс в один конец занял 228 дней.

Mariner 4 – первый космический корабль, побывавший на Марсе.

Второй полет, который осуществил корабль Mariner 6 проходил уже гораздо быстрее, корабль оторвался от Земли 25 февраля 1965 года и уже через 156 дней полета, 31 июля достиг Марса. Следующий корабль Mariner 7 долетел до «красной планеты» всего лишь за 131 день.

А вот Mariner 9 стал первым земным космическим кораблем, который вышел на марсианскую орбиту, полет туда занял у него 167 дней.

Трудности полета

И все-таки доступные длительности полета на Марс еще весьма долгие, а могли ли бы быть быстрее? Давайте посчитаем: расстояние между нашими планетами составляет примерно 55 миллионов километров, в то время как новейшие космические корабли способны передвигаться с максимальной скоростью 20 тис. километров в час, выходит, что полет от Земли к Марсу займет как минимум 115 дней. Но это в идеале, а вот практика, к сожалению, отличается от идеальных условий, и согласно ней подобный полет протекает в два раза дольше. Почему же так?

• Во первых, что Земля, что Марс не стоят на месте, а постоянно двигаются по орбите, и нельзя просто так запустить ракету из точки А в точку В. Потому как если запустить корабль туда где Марс находится сейчас, пока он долетит планета уйдет дальше по орбите, и поэтому целится нужно на опережение, туда где Марс только появится, для этого опять таки нужно очень хорошенько рассчитать траекторию полета, ибо ошибка может быть весьма дорогостоящей.
• Еще одна трудность при полетах на марсах является топливо, точнее его ограниченность. Если предположить, что на нашем космическом корабле топливо не ограничено, то можно просто лететь к Марсу напрямую, ускоряясь до середины пути, а потом развернуть все сопла и замедлится. Но для этого потребуется невероятное количество топлива и как следствие невероятно гигантский корабль, чтобы все это топливо нести на себе.

Как ускорить полет

Сейчас ведущие ученые и конструкторы НАСА работают над вопросами ускорения полетов на Марс, да и вообще полетов в пределах нашей Солнечной системы. Впрочем, и 250 дневное путешествие к Марсу могло бы быть приемлемым, ведь в свое время Колумб открывший Америку, и другие отважные мореплаватели эпохи великих географических открытий плавали не меньше, так что астронавты, отправляющиеся к другим планетам, были бы им под стать. Но дело не только в этом, а в том, что для отправки первых людей на Марс на космическом корабле потребуется использовать кардинально другой вид топлива. К тому же космос далеко не самое приветливое место для людей, и необходимо подумать, как защитить астронавтов от действия космической радиации, которая будет откладываться во всех частях тела и впоследствии останется с человеком на всю жизнь. Уменьшение времени полета уменьшит риск человеку быть облученным этой радиацией.

Среди идей по ускорению космических полетов на Марс на наш взгляд внимание заслуживают следующие:

• Использование ядерных ракет, в основе работы которых стоит разогрев сжиженного топлива с последующим выбрасыванием его из сопла на очень высокой скорости. Тяга при использовании ядерных ракет будет в разы сильнее, что теоретически сможет сократить полет к Марсу до 7-ми месяцев.
• Использование магнетизма. Технология магнетизма основана на использовании специального электромагнетического прибора, который будет ионизировать и разогревать ракетное топливо, превращая его в ионизированный газ, или иными словами в плазму, которая и будет разгонять космический корабль. При этом способе полет гипотетически можно сократить до 5 месяцев.
• Использование антиматерии. Это, пожалуй, самая странная из идей, хотя она может оказаться и наиболее успешной. Частички антиматерии можно получить только в ускорителе частиц и согласно физике элементарных частиц и знаменитого уравнения Эйнштейна при столкновении частиц и античастиц происходит выброс колоссального количества энергии, которую можно было бы использовать в столько полезном деле. Согласно предварительным расчетом для того, чтобы корабль достиг Марса понадобится всего лишь 10 миллиграмм антиматерии, вот только на производства, даже столько малого количества антиматерии понадобится потратить как минимум 250 миллионов долларов. Сам же полет на Марс с помощью антиматерии опять таки по предварительным расчетам займет всего лишь 45 дней.

Как бы там не было, будет надеяться, что настанет день, когда человек сможет отправится на Марс (да и к другим планетам) так же легко как сегодня он может поехать в другой город.

Статья обновлена 20.07.2018.

Программа Mars one

На данный момент уже существует реальная космическая программа полета астронавтов на Марс, под названием «Mars one». Согласно ей планируется, что первая группа землян отправится на покорение Марса в 2025 году. А затем каждые два года к ним будут присоединяться новые группы поселенцев. Но что самое интересно, так это то, что для будущих марсианских первопроходцев их полет на Марс станет «билетом в один конец». Да, они, к сожалению, не смогут вернуться на Землю по причине описанных выше трудностей полета – из-за ограниченного запаса топлива и увеличения расстояния между нашими планетами.

Кроме этого, из-за длительного пребывания на «красной планете» у них со временем атрофируются некоторые мышцы, дело в том, что сила гравитации на Марсе гораздо меньше, чем на Земле. Скажем, человек имеющий вес 100 кг, на Марсе будет весить всего лишь 38 кг.

Несмотря на все эти обстоятельства более 20 тысяч человек подали заявки на участие в программе покорения красной планеты «Mars one». Из них предварительно было отобрано 1058 человек для возможного участия в программе. А Вы бы хотели отправится на Марс?

Илон Маск и его Тесла

Еще одно знаковое событие состоялось совсем недавно (раньше первоначальной даты публикации нашей статьи), а именно запуск на Марс машины Tesla Roadster Илоном Маском и его компанией Space X, который состоялся 6 февраля 2018 года. На орбиту Теслу вывела ракета Falcon-Heavy c космодрома на мысе Канаверал (США).

А это собственно фото автомобиля с манекеном космонавта внутри, который был отправлен в космос. Первоначально предполагалось отправить Теслу именно на Марс, правда, вывести автомобиль на намеченный курс к «красной планете» так и не получилось, скорость, с которой ракета Falcon-Heavy вышла в космос была слишком велика, в результате траектория полета сместилась.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Страница про автора

Эта статья доступна на английском – How Long Does It Take to Get to Mars?.