Колко време отнема да стигнете до Марс?

Марс в най -близката си точка до Земята през 2003 г.

През 2003 г. Марс направи най -близкия си подход към Земята за почти 60 000 години. Космическият телескоп Хъбъл се възползва от възможността да наблюдава червената планета, докато тя е само на 55 757 930 км от Земята. (Снимка: НАСА, Дж. Бел (Корнел У.) и М. Улф (SSI).)

Ако искате да посетите Червената планета, колко време ще отнеме? Отговорът зависи от редица неща, вариращи от позицията на планетите до технологията, която ще ви задвижи там. Нека разгледаме няколко от най -важните моменти.

Колко далеч е Марс?

За да определим колко време ще отнеме достигането на Марс, първо трябва да знаем разстоянието между двете планети.

Марс е четвъртата планета от Слънцето и втората най -близо до Земята (Венера е най -близо). Но разстоянието между двете планети постоянно се променя, докато обикалят около слънцето.

На теория най -близко, до което Земята и Марс биха се доближили, би било, когато Марс е в най -близката си точка до Слънцето (перихелий) и Земята е най -отдалечена (афелий). Това би поставило планетите само на 33,9 милиона мили (54,6 милиона километра) една от друга. Това обаче никога не се е случвало в записаната история. Най -близкото регистрирано приближаване на двете планети се случи през 2003 г., когато те бяха само на 34,8 милиона мили (56 милиона км) една от друга.

Двете планети са най -отдалечени, когато и двете са най -отдалечени от Слънцето, на противоположните страни на звездата. В този момент те могат да бъдат разделени на 250 милиона мили (401 милиона км).

Средното разстояние между двете планети е 140 милиона мили (225 милиона км).

Свързани: Каква е температурата на Марс?

Скоростта на светлината

Светлината се движи приблизително 186 282 мили в секунда (299 792 км в секунда). Следователно, светлина, излъчваща от повърхността на Марс, ще отнеме следното време, за да достигне Земята (или обратно):

Най -близкият възможен подход: 182 секунди или 3.03 минути
Най -близкият записан подход: 187 секунди или 3.11 минути
Най -далечният подход: 1 342 секунди или 22,4 минути
Средно: 751 секунди или малко над 12,5 минути

Най -бързият космически кораб досега

Най -бързият космически кораб, изстрелян от Земята, беше мисията на НАСА 'Нови хоризонти', която посети Плутон през 2015 г. През януари 2006 г. сондата напусна Земята със скорост 58 000 км / ч. Ако такава сонда пътува по права линия до Марс, времето, необходимо за достигане до Марс, ще бъде:

Най -близкият възможен подход: 942 часа (39 дни)
Най -близкият регистриран подход: 967 часа (41 дни)
Най -далечен подход: 6 944 часа (289 дни)
Средно: 3 888 часа (162 дни)

Оригинала

Но след това нещата се усложняват & hellip;

Разбира се, проблемът с предишните изчисления е, че те измерват разстоянието между двете планети като права линия. Пътуването през най -отдалеченото преминаване на Земята и Марс би включвало пътуване директно през слънцето, докато космическите кораби трябва при необходимост да се движат по орбита около звездата на Слънчевата система.

Въпреки че това не е проблем за най -близкия подход, когато планетите са от една и съща страна на Слънцето, съществува друг проблем. Числата също предполагат, че двете планети остават на постоянно разстояние; тоест, когато сондата бъде изстреляна от Земята, докато двете планети са на най -близко приближение, Марс ще остане на същото разстояние в продължение на 39 дни, през които сондата е пътувала. [Обратно броене: Най -смелите мисии на Марс в историята]

В действителност обаче планетите непрекъснато се движат по орбитите си около Слънцето. Инженерите трябва да изчислят идеалните орбити за изпращане на космически кораб от Земята до Марс. Техният брой влияе не само на разстоянието, но и на горивната ефективност. Подобно на хвърляне на стрела в движеща се цел, те трябва да изчислят къде ще бъде планетата, когато космическият кораб пристигне, а не къде е, когато напусне Земята. Космическите кораби също трябва да се забавят, за да влязат в орбита около нова планета, за да избегнат превишаването й.

Колко време е необходимо за достигане на Марс, зависи от това къде в орбитите си лежат двете планети при стартиране на мисия. Това зависи и от технологичното развитие на задвижващите системи.

Според уебсайта на НАСА Goddard Space Flight Center, идеалният състав за изстрелване към Марс ще ви отведе до планетата след около девет месеца. Уебсайтът цитира професора по физика Крейг К. Патен , от Калифорнийския университет, Сан Диего:

„На Земята е необходима една година, за да обиколи Слънцето, а на Марс са необходими около 1,9 години (да речем 2 години за лесно изчисление), за да обиколи Слънцето. Елиптичната орбита, която ви пренася от Земята до Марс, е по -дълга от орбитата на Земята, но по -къса от орбитата на Марс. Съответно можем да преценим времето, необходимо за завършване на тази орбита, като осредним дължините на орбитата на Земята и орбитата на Марс. Следователно, за да завърши елиптичната орбита ще са необходими около година и половина.

„За деветте месеца, необходими за достигане до Марс, Марс се движи на значително разстояние по орбитата си, на около три осми от пътя около Слънцето. Трябва да планирате предварително, за да сте сигурни, че докато достигнете разстоянието от орбитата на Мар, този Марс е мястото, където имате нужда! На практика това означава, че можете да започнете пътуването си само когато Земята и Марс са правилно подредени. Това се случва само на всеки 26 месеца. Тоест, има само един прозорец за стартиране на всеки 26 месеца. “

Пътуването може да бъде съкратено чрез изгаряне на повече гориво - процес, който не е идеален с днешните технологии, каза Патен.

Развиващата се технология може да помогне за съкращаване на полета. На НАСА Космическа система за изстрелване (SLS) ще бъде новият работен кон за извършване на предстоящи мисии и потенциално хора до червената планета. SLS в момента се конструира и тества, като първият му полет е планиран за 2019 г.

Роботизираният космически кораб може един ден да направи пътуването само за три дни. Фотонното задвижване ще разчита на мощен лазер за ускоряване на космическите кораби до скорости, приближаващи скоростта на светлината. Филип Любин, професор по физика в Калифорнийския университет, Санта Барбара, и неговият екип работят върху насочената енергийна задвижване за изследване на междузвездни звезди (DEEP-IN). Методът може да задвижи 220-фунта. (100 килограма) роботизиран космически кораб до Марс само за три дни, каза той.

„Съществуват скорошни постижения, които превръщат това от научната фантастика в научната реалност“, каза Любин в 2015 есенен симпозиум на НАСА Innovative Advanced Concepts (NIAC) . 'Няма известна причина да не можем да направим това.'

Колко време отне?

Ето списък на това колко време отне няколко исторически мисии, за да стигнат до червената планета. Датите за стартиране са включени за перспектива.

Mariner 4, първият космически кораб, отишъл на Марс (прелитане през 1965 г.): 228 дни
Mariner 6 (прелитане през 1969 г.): 155 дни
Mariner 7 (прелитане през 1969 г.): 128 дни
Маринер 9 , първият космически кораб на орбита около Марс (1971 г.): 168 дни
Viking 1, първият американски кораб, кацнал на Марс (1975): 304 дни
Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 дни
Mars Global Surveyor (1996): 308 дни
Марс Pathfinder (1996): 212 дни
Марс Одисея (2001): 200 дни
Марс Експрес Орбитър (2003): 201 дни
Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 дни
Научна лаборатория на Марс (2011): 254 дни