Letjeti u svemir i istražiti daleke svjetove oduvijek su zanimali čovječanstvo. Na nebu su navigirali i tražili bogove u njemu.
Što se čovječanstvo dalje razvijalo, to je više znanja steklo i zanimanje za prostor sve više raslo. Posjetivši Mjesec, čovjek je, naravno, želio posjetiti planetu najbližu Zemlji po karakteristikama - Mars. A znanstveni razvoj - od vagona do hadronskog sudarača - u posljednjih 150 godina ljude ozbiljno razmišlja o kolonizaciji drugih svjetova.
Zašto letjeti na Mars?
Crveni planet je najočitiji predmet istraživanja za znanstvenike. Glavni ciljevi putovanja su potraga za izvanzemaljskim životom, dublje proučavanje planeta i njegove povijesti, priprema daljnje kolonizacije i razvoj potrebnih tehnologija.
Bez obzira na to postoji li negdje drugo osim Zemlje, život je jedno od glavnih pitanja čovječanstva. Mars je idealno mjesto za pokretanje potrage, jer je najsličniji Zemlji.
Proučavanje geologije Marsa, koji se nalazi na njegovoj površini, pomoći će boljem razumijevanju povijesti planeta. Dok je Zemlja rasla i formirala se, Mars je već prolazio kroz ozbiljne klimatske promjene i kataklizme. Stoga, razumijevajući Mars, bolje razumijemo Zemlju.
Putovanje Crvenom planetom pružit će potrebno razumijevanje utjecaja svemira i međuplanetarnih putovanja na ljude. To će biti jedan od najvažnijih koraka u povijesti čovječanstva.
Koliko svjetlosti leti do Marsa?
Kako se planeti neprestano okreću oko Sunca, udaljenost Marsa do zvijezde i Zemlje neprestano se mijenja. U skladu s tim, svjetlost koja je poslana s određene točke na planet u različito vrijeme dobit će različitu količinu vremena.
Prvo, shvatimo koliko svjetla šalje sa Zemlje. Udaljenost između planeta varira u rasponu od 55 do 400 milijuna km. Na minimalnoj udaljenosti svjetlost, brzinom 299.792 km / s, stiže do Zemlje s Marsa za 3 minute, a maksimalno - za 22 minute.
Udaljenost između Marsa i Sunca iznosi 227,990 milijuna km. Svjetlost od zvijezde dopire do crvenog planeta za oko 12 minuta 40 sekundi.
Koliko ih je odletjelo na Mars?
Unatoč činjenici da ljudsko stopalo nije zakoračilo na Mars, znanstvenici su dugo zanimali planet i od 1964. počeli su slati razne uređaje i uređaje za detaljnije proučavanje Crvene planete.
Prva misija za proučavanje Marsa obavljena je 1964. godine, kada su Sjedinjene Države poslale aparat nazvan Mariner-4 u orbitu udaljenog planeta. Aparat letio 228 dana, Znanstvenicima je pružio 21 fotografiju.
Mariner-6 poslan je na Mars 1969. godine. Let do orbite Crvene planete trajalo 155 dana, Kao rezultat ove misije, znanstvenici su dobili podatke o atmosferi i površinskoj temperaturi.
Mariner-7 je otpremljen iste godine, djelujući kao rezervni. Krenuo je svojim putem 128 dana.
Mariner-9 poslan je 1971. godine, stigao je na Mars 168 dana, Ovaj je uređaj postao prvi umjetni satelit planete, za kratko vrijeme njegova postojanja (do listopada 1972.) uspio je stvoriti kartu površine Marsa.
Viking-1 bio je prvi uređaj čija je misija bila sletjeti na površinu. Dobijao se 304 dana.
Viking-2 dobio je 333 dana, a glavni zadatak bio je traženje života. Uz pomoć uređaja snimljeno je više od 16 tisuća slika. Fotografije su bile u boji, što daje potpuno novi pogled na Mars.
Mars Pathfinder, lansiran 1996. godine, stigao je do Crvene planete za 183 dana, Uređaj je proučavao lokalno tlo.
Mars Express svemirska je stanica Europske svemirske agencije. Bila je na putu 201 dan.
Mars Reconnaissance Orbiter prvi je izviđač koji je poslan 2005. godine i pronašao mjesto na kojem su mogli sletjeti prvi kolonisti. Put je krenuo 210 dana.
Maven, poslan 2013. godine, proučavao je atmosferu planeta i stigao do nje. 307 dana.
Sovjetski Savez nije imao sreće s proučavanjem Marsa, bilo je mnogo neuspjelih lansiranja i kvarova tijekom leta.S Venerom se pokazalo puno uspješnije. Evo podataka: sovjetski uređaj Mars-1 odletio je na Mars 230 dana.
Tako značajna razlika u trajanju letova pojavljuje se zbog različitih mjesta dvaju planeta. A tehnološki razvoj ne može ozbiljno utjecati na vrijeme putovanja - većim dijelom trajanje ovisi o složenim matematičkim proračunima koji se sastoje u analizi orbita dvaju nebeskih tijela.
Koliko kilometara leti na Mars od Zemlje?
- Najveća udaljenost između planeta Zemlje i Marsa može biti 401 milijun km.
- Prosječna udaljenost je oko 225 milijuna km.
- Najbliža udaljenost kojom se Mars može približiti Zemlji je 54,6 milijuna km.
Ako uzmemo idealne uvjete i sposobnost da rasipamo svemirski brod s ljudima na brodu brzinom najbržeg vozila koje je čovječanstvo ikad pokrenulo - "New Horizons", čija je brzina dostigla 58 tisuća km / h, tada će u pravoj liniji na putu trebati samo 39 dana.
Koliko vremena treba letjeti na Mars brzinom aviona?
Na primjer, ako bi bilo moguće poslati zrakoplove za međuplanetarna putovanja, tada bi prosječnom brzinom modernih aviona od 1000 km / h put do Marsa trajao više od 22 tisuće dana.
Letne staze
Treba razumjeti da Sunčev sustav ima veliki broj gravitacijskih točaka, tako da nije moguće pokrenuti nijedan objekt ravno. Potrebno je izbjegavati privlačenje Sunca, koje može lako privući bilo koji predmet lansiran sa Zemlje i uništiti ga. Stoga su razvijene određene putanje duž kojih je moguć let do Crvene planete. Postoji nekoliko glavnih načina kako doći do Marsa.
Gomanovsky putanja
Ova metoda sastoji se u pokretanju objekta prema nebeskom tijelu. Ovu je metodu razvio njemački inženjer Walter Goman, koji je predložio slanje vozila protiv planetarnog kretanja. Ali ova putanja ima jedan značajan minus - za kočenje je potrebna velika količina goriva.
Balističko hvatanje
Balističko hvatanje druga je metoda koja nudi lansiranje vozila izravno u Marbinu orbitu, opet u smjeru kretanja, a kočenje će se dogoditi zbog atmosfere. Ova metoda zahtijeva više vremena za provedbu.
Parabolična putanja
Parabolična putanja po tehničkim je zahtjevima najteža ruta, ali trebat će joj samo 80 dana da je prebrodi. Ova metoda će zahtijevati da se svemirski brod ubrza do 16,7 km / s, što je jednako trećoj svemirskoj brzini. Takav će manevar zahtijevati 4 puta više goriva od prve metode, ali zbog oštrog smanjenja vremena putovanja, možete uštedjeti na hrani i životnim sredstvima posade.
Misija u povratnom putovanju
Organizatori prve misije na Mars imaju vrlo težak problem - ne samo poslati uređaj negdje daleko, nego ga vratiti natrag. Što je veća brzina broda, to će biti potrebno i manje troškova. Minimalna brzina za takav postupak smatra se 18 km / s.
Za inženjera leta Robert Zubin predlaže korištenje nuklearnih motora, koji zahtijevaju da brod odnese 6 tona vodika sa Zemlje. A za povratak - koristit će se ugljični dioksid, koji je na Marsu lako pronaći. Voda se može podijeliti na kisik i vodik, a potonji se može pretvoriti u metan. Svi će ti procesi astronautima osigurati gorivo za put kući.
U takvim uvjetima putovanje će trajati otprilike 9 mjeseci, dok će brod morati biti u orbiti Crvene planete 17 mjeseci, jer je potrebno ponovno uhvatiti idealan raspored dva nebeska tijela. Možda će trebati do 500 dana da se ta dva planeta spoje.
Iz ovoga je izvučen slijedeći zaključak - minimalno vrijeme putovanja bit će 33 mjeseca, Ali nemojte zaboraviti da u ovoj fazi razvoja tehnologije astronauti primaju ozbiljnu štetu svom zdravlju kada su na ISS-u šest mjeseci. Dakle, za operaciju na Marsu bit će potrebna nešto potpuno drugačija razina.
Koliko goriva je potrebno za let do Marsa?
Trebate razumjeti da prije izračuna goriva morate točno usmjeriti svemirski brod. Mars se kreće oko Sunca cijelo vrijeme, a inženjeri moraju izračunati putanju leta, mjesto na kojem će se planet nalaziti u trenutku dolaska. Na temelju toga određuje se udaljenost kojom će brod i gorivo preletjeti.
Zbog velikog broja nijansi, možete samo približno izračunati potrebne rezerve za motor. Inženjer Robert Zubrin pokušao je izračunati različite mogućnosti za pokretanje svemirskog broda u nuklearnom reaktoru. Nakon provedenog istraživanja zaključio je da je na putu od Zemlje do Marsa približno 6 tona vodika.
Glavne opasnosti putovanja na Mars
Prostor je nevjerojatno lijepo mjesto, ali istodobno je beskrajno opasan za njegove istraživače. Dok je civilizacija u svojoj kratkoj povijesti svemirskih istraživanja naučila kako zaštititi astronaute samo u uvjetima relativno kratkih misija, poput boravka na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) ili putovanja na Mjesec, znanstvenici se i dalje suočavaju sa složenijim i dužim letovima.
Na primjer, tijekom potencijalne misije na Mars, NASA-in poseban program predviđa pet glavnih opasnosti za astronaute. Ovaj program proučava i razvija najnovije metode zaštite i opremu koja može zaštititi buduće međuplanetarne putnike.
Radijacija
Gotovo svi znaju da ako je izložena previše zračenja, osoba može ozbiljno narušiti svoje zdravlje, ali razine opasnog zračenja koje osoba prima na Zemlji nisu ništa u usporedbi s onim s čime se suočavaju prvi putnici na Mars.
Kozmičko zračenje je puno opasnije od zračenja koje su iskusili ljudi na Zemlji. Iako se nalazi na ISS-u, osoba je izložena zračenju 10 puta jačem od Zemlje, iako Zemlja, zahvaljujući magnetskom polju, djeluje kao štit na putu zračenja. Što će se dogoditi s ljudima u svemiru - nitko ne zna.
Izolacija i zaključak
Ne dolaze sve opasnosti iz skrivenih uglova prostora. Ljudska psiha je izuzetno krhak mehanizam. Znanstvenici već dugo znaju da dugotrajna izolacija dovodi do promjene raspoloženja, poremećaja u percepciji okoliša, problema međuljudske interakcije, a mogu nastati i kao posljedica ozbiljnih poremećaja spavanja. Prema NASA-i, promjena svijesti ljudi s produljenim izlaganjem zatvorenoj sobi neizbježna je. Stoga bi odabir za takvo putovanje trebao biti krajnje strog.
Udaljenost od zemlje
Ako astronauti dođu do Crvene planete, oni će biti na najudaljenijoj udaljenosti od Zemlje nego bilo tko drugi prije njih. Ako se Mjesec nalazi na udaljenosti od 380 tisuća km od matičnog planeta, tada se Mars nalazi na udaljenosti od 225 milijuna km. A to znači da će, kad prvi kolonijalisti zakorače na pijesak dalekog novog svijeta, morati biti što je moguće više samoodrživo, jer ne bi trebali očekivati brzu isporuku sa Zemlje. Svi signali trajat će oko 20 minuta. Znanstvenici se još uvijek bore s pitanjima koja se odnose na teret koji će biti potreban prvim ljudima na takvom putovanju.
Gravitacijska polja
Na putu prema Marsu kolonijalisti će se morati suočiti s tri različita gravitaciona polja: zemaljska gravitacija, odsutnost gotovo bilo koje privlačnosti u svemiru i Mars. Znanstvenici još proučavaju utjecaj takvih promjena na ljudsko zdravlje.
Neprijateljsko okruženje i skučeni prostori
Prema znanstvenicima, let prvih kolonizatora na Mars trajat će oko 6 mjeseci.Prostor uopće nije namijenjen životu, stoga će životi ljudi ovisiti o uvjetima i kvaliteti broda. Stoga će inženjeri morati postići maksimalnu udobnost za astronaute, kao i stvoriti uvjete koji ih stalno potiču da budu pozitivni i aktivni.
Zanimljiva činjenica: Elon Musk, koji se nada kolonizaciji Marsa, u intervjuu koji je dao tijekom TED konferencije 2015. godine rekao je da će do kraja života završiti kolonizaciju tako primamljive planete. Tamo će stvoriti cijeli grad. Na pitanja sugovornika, zašto je Mask sve ovo? Potonji je odgovorio: "Ne pokušavam biti spasitelj čovječanstva, samo pokušavam razmišljati o budućnosti i ne bih se deprimirao." Podsjetimo - dosad su ispunjena sva obećanja inženjera na ovoj konferenciji.
Zaključno bih želio dati pretpostavke Velikog ruskog znanstvenika Konstantina Eduardoviča Ciolkovskog o glavnim fazama svemirskog istraživanja.
Mars je najviše planeta sličnih Zemlji u Sunčevom sustavu. Let do njega moguć je danas. Kolonizacija misterioznog planeta se razvija i poboljšava. Ako civilizacija ikad započne istraživanje svojih udaljenih svjetova, tada će Mars biti prvi, usprkos svim poteškoćama s kojima su inženjeri i znanstvenici suočeni.