Letovi na Mars nisu daleka budućnost. Koliko dugo letjeti do Marsa Koliko dugo treba letjeti do Marsa sa zemlje

Svemirski letovi su bili interesantni za čovečanstvo decenijama i stotinama godina. U davna vremena ljudi su u najjednostavnijim teleskopima proučavali nebo u potrazi za odgovorima o zemaljskom životu. Nakon istraživanja Mjeseca svemirskim brodovima, Mars je preuzeo umove čovječanstva. Vodeći dizajneri svemira pitaju se kako izračunati optimalnu putanju leta i koliko dugo treba letjeti do Marsa.

Mars je jedna od prvih planeta u Sunčevom sistemu koju je čovečanstvo otkrilo. Kredit: version.info.

Udaljenost do Marsa

Crvena planeta je druga po udaljenosti od Zemlje. Udaljenost između Marsa i Zemlje varira od 55 miliona do 400 miliona km.

Svetlost putuje do Marsa za 3-22 svetlosne minute. Zavisi od položaja planeta u orbiti. Godine 1964. SAD su lansirale Mariner 4, koji je stigao na Mars za 228 dana. Snimio je 21 fotografiju i poslao ih na Zemlju. Godine 1969. Mariner 6 je doleteo do Crvene planete za 155 dana. Umjetni satelit proučavao je stanje atmosfere, mjerio površinsku temperaturu. Kao rezultat kasnijih letova stvorene su karte Marsa.

Viking 1 sletio je na površinu 304 dana nakon lansiranja. Svemirska letjelica, nazvana Viking-2, stigla je na odredište nakon 333 dana. Snimljeno je preko 16.000 fotografija u boji. Letovi na Mars sa Zemlje nastavljaju se iu 21. vijeku. Od domaćih letjelica vrijedi spomenuti Mars-1, koji je prešao milione kilometara za 230 dana. Trajanje letova je navedeno u jednom pravcu.

Prosječno vrijeme leta

Vrijeme putovanja ne ovisi o tehnološkom napretku. Da biste to odredili, morate izvršiti složene matematičke proračune i analizirati orbite nebeskih tijela. Ako se prosječna udaljenost između planeta uzme kao 225 miliona km, leteći prosječnom brzinom aviona (1000 km/h), morat ćete letjeti 22 000 dana. Stara je preko 60 godina. Ali možete koristiti najbržu letjelicu koja će preći udaljenost za 39 dana. Njegova brzina dostiže 58000 km/h.

Ne postoji jedinstven put i vrijeme da se to savlada. Tokom godine, sve planete zauzimaju različita mjesta u svojim orbitama, što mijenja udaljenost između njih. Let do Marsa brzinom svjetlosti (preko 299 miliona km/h) trajat će od 3 do 22 minute. Međutim, najbrži brod, Voyager-1, može se kretati brzinom od 62140 km/h, a nije pogodan za prijevoz putnika.

Letovi na Mars su istraživačke misije koje se provode od 60-ih godina XX vijeka bez posade uz pomoć rovera i orbitalnih stanica. Kredit: version.info.

Na raketi modernog nivoa razvijaju se brzine do 8350 km/h. Ovim tempom, trajanje leta će biti 6586 sati. Ovo je oko 274 dana na minimalnoj udaljenosti Marsa od Zemlje. Na maksimalnoj udaljenosti, trajanje putovanja će trajati do 5,47 godina. Ovom periodu morate dodati vrijeme za povratnu isporuku astronauta.

Može li osoba da leti

Pred organizatorima misije je problem slanja broda tamo i vraćanja nazad. Što brže leti, to bolje. Minimalna brzina mora biti 18.000 km/h. Ako uzmemo u obzir period približavanja planeta, koji traje oko 500 dana, za putovanje do Marsa biće potrebno najmanje 33 zemaljska mjeseca. Opasnosti čekaju svemirske putnike na putu:

• zračenje;
• izolacija;
• dužina rute;
• gravitaciona polja;
• ograničen prostor itd.

Svemirsko zračenje nanosi veliku štetu ljudskom zdravlju. Niko ne može predvideti rezultate njegovog uticaja. Dugotrajna izolacija dovodi do poremećaja sna, promjena u ponašanju i odnosima između učesnika svemirske ekspedicije.

Prostor nije mjesto gdje ljudi žive. Potrebno je mnogo truda da se stvore ugodni uslovi na brodu. Uređaj će preći pola puta maksimalnom mogućom brzinom, a zatim će početi kočiti za meko slijetanje.

Jednom na površini Crvene planete, svemirski pilot ne može čekati brzu pomoć sa Zemlje. Posljedice utjecaja zemaljske, kosmičke i vanzemaljske gravitacije na tijelo još nisu proučavane.

Osoba će dobiti ogromnu dozu zračenja na putu do Marsa. Kredit: discover24.ru

Još jedna poteškoća ljudskog bića na Marsu je nedostatak vazduha. Atmosfera Crvene planete je 96% ugljičnog dioksida, tako da se uvijek morate kretati s aparatom za disanje. Česte pješčane oluje mogu uništiti opremu i stanovanje zemljana, ubiti same astronaute. Prijetnju predstavljaju razne još nepoznate bolesti.

Potrošnja goriva

Inženjeri predlažu letenje na vozilima s nuklearnim motorima. Zahtijevaju vodonik u količini od 6 tona. U povratku je planirano korištenje ugljičnog dioksida koji je dostupan na Crvenoj planeti. Voda se dijeli na vodonik i kisik, koji se koriste za disanje i proizvodnju metana. Mnoge nijanse otežavaju precizno izračunavanje količine goriva potrebnog za putovanje.

Zanimljiva je ideja zagrijavanja goriva i ionizacije radiotalasima. Rezultat procesa je plazma. Jeftinije je od nuklearnog goriva.

Antimaterija je nova vrsta goriva za međuzvjezdana putovanja. Brzina letjelice se razvija gotovo do nivoa svjetlosti, iako takvi uređaji još ne postoje. Procjenjuje se da je za putovanje na Mars potrebno oko 10 miligrama antimaterije (vrijednosti preko 240 miliona dolara).

Dozvoljene putanje leta

U Sunčevom sistemu postoji mnogo gravitacionih tačaka sa kojima se ne može sudariti. Stoga su razvijene sigurne putanje leta do Crvene planete:

• eliptični (Homan);
• parabolični;
• hiperbolično.

Putanja leta je proračunata tako da letelica ne bude usmerena direktno na planetu, već do tačke do koje će doći nakon određenog vremenskog perioda. Kredit: mks-onlain.ru.

Hohmannovu putanju razvio je Walter Hohmann, inženjer iz Njemačke. Brod je lansiran protiv kretanja Zemlje. Primenu ove metode karakteriše potrošnja velike količine goriva za kočenje. Balističko hvatanje je metoda lansiranja svemirske letjelice prema Marsu u njegovoj orbiti. Do kočenja dolazi zbog atmosferskog otpora.

Parabolična putanja je težak, ali kratak put. Savladava se za 80 dana kada se brod kreće 3. svemirskom brzinom (16,7 km/h). Za manevar je potrebno više goriva, uštede dolaze iz kraćeg vremena leta: smanjuju se troškovi hrane i rad sistema za održavanje života.

Hiperbolički put leta je najkraći put za svemirsku ekspediciju. Ovakvim letom smanjuje se vrijeme izlaganja kosmičkom zračenju astronauta. Do sada su takva putovanja nemoguća, jer. svemirske letjelice koje se kreću hiperboličkim brzinama su u razvoju.

To je druga planeta najbliža Zemlji u Sunčevom sistemu nakon Venere. Zbog crvenkaste boje planeta je dobila ime boga rata. Jedno od prvih teleskopskih opservacija (D. Cassini, 1666) pokazalo je da je period rotacije ove planete blizu Zemljinog dana: 24 sata i 40 minuta. Poređenja radi, tačan period rotacije Zemlje je 23 sata 56 minuta 4 sekunde, a za Mars je ta vrijednost 24 sata 37 minuta 23 sekunde. Poboljšanje teleskopa omogućilo je otkrivanje polarnih kapa na Marsu i započinjanje sistematskog mapiranja površine Marsa.

Krajem 19. stoljeća optičke iluzije su dovele do hipoteze da na Marsu postoji široka mreža kanala koje je stvorila visoko razvijena civilizacija. Ove pretpostavke su se poklopile s prvim spektroskopskim zapažanjima Marsa, koja su zamijenila linije kisika i vodene pare Zemljine atmosfere za linije atmosfere Marsa.

Kao rezultat toga, krajem 19. i početkom 20. stoljeća, ideja o naprednoj civilizaciji na Marsu postala je popularna. Najupečatljivije ilustracije ove teorije bili su izmišljeni romani „Rat svetova“ G. Velsa i „Aelita“ A. Tolstoja. U prvom slučaju, militantni Marsovci su pokušali da zauzmu Zemlju uz pomoć džinovskog topa koji je ispalio sletne cilindre prema Zemlji. U drugom slučaju, zemljani koriste raketu na benzin da putuju na Mars. Ako u prvom slučaju međuplanetarni let traje nekoliko mjeseci, onda je u drugom oko 9-10 sati leta.

Udaljenost između Marsa i Zemlje uvelike varira: od 55 do 400 miliona km. Obično se planete približavaju jednom u 2 godine (uobičajene opozicije), ali zbog činjenice da orbita Marsa ima veliki ekscentricitet, bliži susreti se dešavaju svakih 15-17 godina (velike opozicije).

Tabela jasno pokazuje da se velike opozicije razlikuju zbog činjenice da ni Zemljina orbita nije kružna. S tim u vezi izdvajaju se i najveće konfrontacije koje se dešavaju otprilike jednom u 80 godina (npr. 1640., 1766., 1845., 1924. i 2003.). Zanimljivo je napomenuti da su ljudi s početka 21. vijeka svjedočili najvećoj konfrontaciji u nekoliko hiljada godina. Tokom opozicije 2003., udaljenost između Zemlje i Marsa bila je 1900 km manja nego 1924. godine. S druge strane, smatra se da je opozicija iz 2003. bila minimalna za posljednjih 5 hiljada godina.

Velike opozicije odigrale su veliku ulogu u istoriji proučavanja Marsa, jer su omogućile dobijanje najdetaljnijih slika Marsa, a takođe su i pojednostavile međuplanetarne letove.

Do početka svemirskog doba, zemaljska infracrvena spektroskopija značajno je smanjila šanse za život na Marsu: utvrđeno je da je glavna komponenta atmosfere ugljični dioksid, a sadržaj kisika u atmosferi planete minimalan. Osim toga, izmjerena je prosječna temperatura na planeti, za koju se pokazalo da je uporediva sa polarnim područjima Zemlje.

Prva radiolokacija Marsa

Šezdesete godine 20. vijeka obilježile su značajan napredak u proučavanju Marsa, kako je počelo svemirsko doba, a postalo je moguće i implementirati Marsov radar. U februaru 1963. godine, u SSSR-u, pomoću radara ADU-1000 (“Pluton”) na Krimu, koji se sastoji od osam 16-metarskih antena, izveden je prvi uspješan radar Marsa. U tom trenutku, crvena planeta je bila 100 miliona km od Zemlje. Prijenos radarskog signala odvijao se na frekvenciji od 700 megaherca, a ukupno vrijeme prolaska radio signala od Zemlje do Marsa i nazad bilo je 11 minuta. Pokazalo se da je koeficijent refleksije na površini Marsa manji od Venere, iako je ponekad dostizao 15%. Time je dokazano da na Marsu postoje ravne horizontalne oblasti veće od jednog kilometra.

Moguće putanje leta do Marsa

Pravolinijski let do Marsa je nemoguć, jer će gravitacijski utjecaj Sunca vršiti gravitacijski utjecaj na putanju bilo koje letjelice. Stoga su moguće tri varijante putanje: eliptična, parabolična i hiperbolična.

Eliptična (Hohmannova) putanja leta do Marsa

Teoriju najjednostavnije putanje leta do Marsa (eliptično), koja ima minimalnu potrošnju goriva, razvio je 1925. njemački naučnik Walter Hohmann. Unatoč činjenici da su ovu putanju neovisno predložili sovjetski naučnici Vladimir Vetchinkin i Friedrich Zander, putanja je danas široko poznata kao Hohmannova putanja.

U stvari, ova putanja je pola segmenta eliptične orbite okolo, periapsa (najbliža tačka orbite Suncu) je blizu tačke polaska (planeta Zemlja), a apcentar (najudaljenija tačka orbite od Sunce) je blizu tačke dolaska (planeta Mars). Za prelazak na najjednostavniju Hohmannovu putanju leta do Marsa, potrebno je povećanje brzine Zemljinog satelita blizu Zemlje za 2,9 km u sekundi (premašuje drugu kosmičku brzinu).

Najpovoljniji prozori za let na Mars sa balističke tačke gledišta javljaju se otprilike jednom u 2 godine i 50 dana. U zavisnosti od početne brzine leta sa Zemlje (od 11,6 km u sekundi do 12 km u sekundi), trajanje leta do Marsa varira od 260 do 150 dana. Smanjenje vremena međuplanetarnog leta nastaje ne samo zbog povećanja brzine, već i zbog smanjenja dužine luka elipse putanje. Ali istovremeno se povećava brzina susreta s planetom Mars: sa 5,7 na 8,7 km u sekundi, što komplicira let potrebom da se bezbedno smanji brzina: na primjer, ulazak u orbitu Marsa ili sletanje na površinu Mars.

Primjeri trajanja leta do Marsa na eliptičnoj putanji

Za 60 godina svemirskog doba, na Mars je poslato 50 svemirskih misija automatskih sondi (od toga 2 vozila koja su koristila Mars samo za gravitacioni prelet - "Dole" i "Rozeta"). Samo 34 svemirske sonde od ovih pedeset uspjele su doći do međuplanetarne putanje leta do Marsa. Trajanje leta do Marsa za ove sonde (također uključuje najpoznatije neuspjele misije):

• "Mars-1" - 230 dana (gubitak komunikacije 140. dana leta)
• "Mariner-4" - 228 dana
• "Zond-2" - 249 dana (gubitak komunikacije 154. dana leta)
• "Mariner-5" - 156 dana
• "Mariner-6" - 131 dan

x) 2x “Mars-69” - 180 dana (nesrećna lansirna raketa)

• "Mars-2" - 191 dan
• "Mars-3" - 188 dana
• "Mariner-9" - 168 dana
• "Mars-4" - 204 dana
• "Mars-5" - 202 dana
• "Mars-6" - 219 dana
• "Mars-7" - 212 dana
• "Viking-1" - 304 dana
• "Viking-2" - 333 dana
• "Fobos-1" - 257 dana (gubitak komunikacije 57. dana leta)
• "Fobos-2" - 257 dana
• "Mars Observer" - 333 dana (gubitak komunikacije 330. dana leta)

x) "Mars-96" - 300 dana (nesreća u Bjelorusiji)

18) “Mars Pathfinder” - 212 dana

19) “Mars Global Surveyor” - 307 dana

20) “Nozomi” (1. pokušaj) - 295 dana

20) “Nozomi” (2. pokušaj) - 178 dana (gubitak komunikacije 173. dana leta)

21) “Mars Clymed Orbiter” - 286 dana

22) "Mars Polar Lander" - 335 dana

23) “Mars Odyssey 2001” - 200 dana

24) “Duh” - 208 dana

25) Mogućnost - 202 dana

26) “Mars Express” - 206 dana

27) MRO - 210 dana

28) “Feniks” - 295 dana

29) Radoznalost - 250 dana

x) "Mars Fobos Grunt" - 325 dana (ostalo u Zemljinoj orbiti)

30) MAVEN - 308 dana

31) MAMA - 298 dana

32)”Exomars 2016” - 219 dana

Kao što se vidi iz ove liste, najkraći let do Marsa bio je let malog (412 kg) preletnog aparata "Mariner-6" 1969. godine: 131 dan. Najduže letove izvele su orbitalne i sletne misije Mars Polar Lander (335 dana), Mars Observer i Viking-2 (svaka po 333 dana). Očigledno, ove misije su bile na granici mogućnosti postojećih projektila. Isti dug let (11 mjeseci) trebala je obaviti i ruska misija Mars Phobos Ground kada se vraća sa Fobosovim tlom na Zemlju.

Misija "Fobos-Grunt"

Misija Mars Phobos Grunt bila je prvi pokušaj da se osmisli let do Marsa i nazad. Trajanje takvog leta trebalo je da bude 2 godine i 10 meseci. Slični projekti razvijeni su u SSSR-u 70-ih godina 20. stoljeća, samo što su predviđali isporuku tla ne s površine Fobosa, već s površine Marsa. S tim u vezi, predvidjeli su upotrebu ili superteške rakete H1 ili dva lansiranja teške rakete-nosača Proton.

Osim toga, mogu se primijetiti dugi letovi između Zemlje i Marsa, koje su napravile dvije sonde za proučavanje malih objekata: Dawn (509 dana) i Rosetta (723 dana).

Uslovi za let na Mars

Uslovi međuplanetarnog prostora na putu do Marsa među najproučavanijim su među različitim regionima međuplanetarnog prostora Sunčevog sistema. Već prvi međuplanetarni let između Zemlje i Marsa, koji je izvela sovjetska stanica Mars-1 1962-1963, pokazao je prisustvo meteorskih kiša: detektor mikrometeorita stanice registrovao je udare mikrometeorita svake 2 minute na udaljenosti od 20-40 miliona km. sa Zemlje. Takođe, merenja iste stanice omogućila su merenje intenziteta magnetnih polja u međuplanetarnom prostoru: 3-9 nanoTesla.

Budući da postoje brojni projekti za let s ljudskom posadom na Mars, mjerenja kosmičkog zračenja u međuplanetarnom prostoru igraju posebnu ulogu u takvim studijama. Da bi se to postiglo, na najnaprednijem marsovskom roveru (Curiosity) instaliran je detektor zračenja (RAD). Njegova mjerenja su pokazala da čak i kratak međuplanetarni let predstavlja veliku opasnost po ljudsko zdravlje.

Još zanimljiviji eksperiment za proučavanje uticaja uslova dugog međuplanetarnog leta na žive organizme trebalo je da se odigra u okviru neuspele ruske misije Mars-Fobos-Grunt. Njegovo vozilo za povratak nosilo je, pored uzoraka tla, 100-gramski LIFE modul koji je sadržavao deset različitih mikroorganizama. Eksperiment je trebao omogućiti procjenu uticaja međuplanetarnog medija tokom trogodišnjeg svemirskog leta.

Istraživanje mogućnosti ljudskog leta na Mars

Paralelno s prvim pokušajima lansiranja automatskih sondi na Mars od 1960. godine, u SSSR-u i SAD-u su se razvijali projekti za let s ljudskom posadom na Mars, s fokusom na lansiranje 1971. godine. Ove projekte odlikovala je masa međuplanetarnog broda od stotine tona i prisustvo posebnog odjeljka s visokim nivoom zaštite od kosmičkog zračenja, gdje je posada morala da se skloni za vrijeme sunčevih baklji. Napajanje takvih brodova moralo se vršiti iz nuklearnih reaktora ili vrlo velikih solarnih panela. U pripremi za takve letove, izvedeni su eksperimenti na zemlji za izolaciju ljudi („Mars-500“ i Marsovska poligona na kanadskom Arktiku, Havaji, itd.) i eksperimenti za stvaranje zatvorenih biosfera („BIOS“ i „Biosfera- 2”). Kao što se vidi iz naziva eksperimenta Mars-500, postoji varijanta leta do Marsa za oko 500 dana, što je 2 puta kraće nego kod klasične šeme (2-3 godine).

Kao što se može vidjeti, u poređenju sa klasičnom šemom, vrijeme boravka u sistemu Marsa u ovom slučaju je smanjeno sa 450 na 30 dana.

Parabolična putanja leta do Marsa

U slučaju leta na Mars po paraboličnoj putanji, početna brzina letjelice trebala bi biti jednaka trećoj brzini bijega: 16,7 km u sekundi. U ovom slučaju, let između Zemlje i Marsa će trajati samo 70 dana. Ali u isto vrijeme, brzina susreta s planetom Mars će se povećati na 20,9 km u sekundi. Brzina letjelice u odnosu na Sunce kada leti u paraboli smanjit će se sa 42,1 km u sekundi u blizini Zemlje na 34,1 km u sekundi u blizini Marsa.

Ali u isto vrijeme, troškovi energije za ubrzanje i usporavanje će se povećati za oko 4,3 puta u odnosu na let duž eliptične (Hohmannove) putanje.

Relevantnost ovakvih letova raste zbog jakog zračenja u međuplanetarnom prostoru. Iako je za let paraboličnom putanjom potrebno više goriva, s druge strane, smanjuje se zahtjeve za zaštitom od zračenja i količine kisika, vode i hrane za posadu letjelice. Paraboličke putanje su u vrlo uskom rasponu, pa je mnogo interesantnije razmotriti širok raspon hiperboličkih putanja, tokom kojih će se letjelica kretati prema Marsu brzinom bijega iz Sunčevog sistema koja prelazi treću brzinu bijega.

Hiperbolička putanja leta do Marsa

Čovječanstvo je već ovladalo mogućnošću ubrzanja svemirskih letjelica do hiperboličkih brzina. Za 60 godina svemirskog doba izvršeno je 5 lansiranja svemirskih sondi u međuzvjezdani prostor (“Pioner-10”, “Pioner-11”, “Voyager-1”, “Voyager-2” i “Novi horizonti”) . Tako je New Horizonsu trebalo samo 78 dana da prelete od Zemlje do Marsove orbite. Nedavno otkriveni prvi međuzvjezdani objekt “Oumuamua” ima još veću hiperboličku brzinu: proletio je kroz prostor između Zemlje i Marsove orbite za samo 2 sedmice.

Trenutno se razvijaju projekti za letove na Mars po hiperboličkim putanjama. Ovdje se velike nade polažu u električne (jonske) raketne motore, kod kojih brzina izduvnih gasova može doseći 100 km u sekundi (za usporedbu, ova brojka je ograničena na 5 km u sekundi za kemijske motore). Trenutno se ovaj pravac ubrzano razvija. Tako su jonski motori sonde Dawn uspjeli osigurati povećanje brzine za više od 10 kilometara u sekundi, koristeći samo pola tone ksenona tokom desetogodišnje misije, što je rekord za bilo koju međuplanetarnu stanicu. Glavni nedostatak takvih motora je mala snaga uzrokovana korištenjem izvora energije male snage (solarni paneli). Tako je evropskoj stanici SMART-1 trebalo cijelu godinu da preleti iz orbite geotransfera do Mjeseca. Poređenja radi, konvencionalne lunarne stanice izvele su let do Mjeseca za samo nekoliko dana. U tom smislu, opremanje interplanetarnih brodova ionskim motorima bit će usko povezano s razvojem svemirskih nuklearnih elektrana. Tako se očekuje da će VASIMR motor (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) snage 200 megavata i pokretan argonom moći da obavlja 40-dnevne letove s posadom do Marsa. Poređenja radi, podmornice klase Seafulf koriste nuklearni reaktor od 34 megavata, dok nosač aviona klase Gerald Ford koristi nuklearni reaktor od 300 megavata.

Još primamljivije izglede na polju letova na Mars obećava projekt motora X3, koji je teoretski sposoban isporučiti osobu na Mars za samo 2 sedmice. Nedavno je ovaj motor, koji su razvili naučnici sa Univerziteta u Mičigenu, američkog ratnog vazduhoplovstva i NASA-e, pokazao rekordnu snagu (100 kW) i potisak (5,4 njutna). Prethodni rekord potiska za jonski motor bio je 3,3 Njutna.

Prvi koji nije dobro razmišljao o tome koliko će čoveku trebati da odleti do Marsa, već je izvršio tehničku analizu ove mogućnosti, još 1948. godine, bio je naučnik, jedan od osnivača moderne raketne nauke. Nakon njega, ideju o takvom letu razmatrale su i prve svemirske sile i privatne kompanije.

Koliko kilometara do Marsa sa Zemlje

Mars je četvrta planeta od Sunca i najbliža Zemlji, nakon Venere. Misija na Veneru je teška zbog njenih klimatskih uslova:

• ogroman atmosferski pritisak;
• kisela kiša;
• toplota.

Nemamo šanse tamo!

Klimatski uslovi Marsa su najpogodniji za posjetu. Udaljenost između planeta je mikroskopska po kosmičkim standardima. Ali osoba će morati mnogo letjeti do Marsa, desetine ili čak stotine miliona kilometara.

Suština koliko kilometara treba preletjeti od Zemlje u velikoj mjeri ovisi o specifičnoj putanji - ruti puta. Obično ima oblik "velikog luka" koji elegantno povezuje vrijeme lansiranja na Zemlji sa odredištem. Ovi lukovi su mnogo puta duži od pravolinijske udaljenosti između dva nebeska objekta u datom trenutku.

Postavimo sebi pitanje: - Koliko je potrebno za let do Marsa?

Pretpostavimo da za naše proračune koristimo jednostavnu rutu u pravoj liniji, gdje je udaljenost minimalna.

Na osnovu činjenice da se planete u Sunčevom sistemu okreću oko Sunca, svaka u svojoj eliptičnoj orbiti, svojom jedinstvenom brzinom, a udaljenost između dva planetarna objekta će se stalno mijenjati. Naučnici su uspjeli otkriti udaljenost, koliko kilometara treba preletjeti linearnom putanjom od Zemlje do Marsa:

• Maksimalna udaljenost će biti 401.330.000 km.
• Prosječna dužina puta je 227.943.000 km.
• Minimum koji ćemo morati savladati je samo 54.556.000 km.

Planete dostižu ovu minimalnu udaljenost jedna od druge otprilike svake dvije godine. A ovo je savršeno vrijeme za pokretanje misija.

Gdje bi Mars trebao biti tokom lansiranja?

Letenje do odredišta u pravoj liniji neće raditi. Ranije je rečeno da se planete neprestano kreću. U ovom slučaju letjelica jednostavno neće sresti crvenu planetu na svom putu, te će je teoretski biti potrebno sustići. U praksi je to nemoguće; mi još nemamo takve tehnologije za progon planetarnog objekta.

Dakle, za let morate odabrati lansiranje kada se dolazak u orbitu poklopi sa dolaskom samog Marsa na isto mjesto, ili doći ranije i dozvoliti mu da nas sustigne.

Praktično, to znači da možete započeti svoje putovanje samo kada su planete u ispravnom položaju. Ovaj prozor za pokretanje otvara se svakih 26 mjeseci. U ovom trenutku, letjelica može koristiti ono što se smatra energetski najefikasnijom putanjom leta poznatom kao Gohmannova putanja, ali o tome ćemo govoriti kasnije.

Orbitalna mehanika ili koliko kilometara trebate savladati

Budući da su eliptične orbite Zemlje i Marsa na različitim udaljenostima od Sunca, a planete se kreću duž njih različitim brzinama, udaljenost između njih značajno varira. Kao što je ranije navedeno, otprilike svake dvije godine i dva mjeseca, planete dostižu svoju najbližu tačku jedna drugoj. Ova tačka se zove " ", kada Mars može biti na minimalnoj udaljenosti od Zemlje, od 55,68 do 101,39 miliona kilometara, u zavisnosti od toga koja je godina.

Trinaest mjeseci nakon sukoba dolazi do konjunkcije. Što znači da su crvena i plava planeta na suprotnim stranama Sunca i što dalje jedna od druge. Očigledno, ako želimo brže doći do cilja, najbolje je zakazati polazak na mjestu sukoba. Ali nije sve tako jednostavno!

Brzo putovanje bilo bi moguće ako bi međuplanetarni brod pratio pravi put. Nažalost, putovanje svemirom je mnogo komplikovanije od prave linije. Orbitalna mehanika svake od planeta je jedinstvena. Sva planetarna tijela u Sunčevom sistemu su u stalnom kretanju i to putovanje čini zaista izazovnim.

Dakle, koliko vam je kilometara potrebno da putujete do Marsa od Zemlje? Pokušajmo to shvatiti. Ako i dalje mislite da je najbolji način da dođete do mete da sačekate dok dvije planete ne budu najbliže jedna drugoj, a zatim uperite projektil u metu i preletite. Znate, ovo neće raditi iz nekoliko razloga:

• Prvo, Zemljina gravitacija će savijati putanju svakog lansiranog vozila. Da bismo eliminisali ovaj faktor, pretpostavimo da je raketa postavljena u udaljenu orbitu oko Zemlje, gde je gravitacija slaba, a orbitalno kretanje sporo, što nam omogućava da zanemarimo obe činjenice. Čak i tada, ova raketa i dalje kruži oko Sunca zajedno sa Zemljom i kreće se brzinom od oko 30 km/s. Dakle, ako raketa nastavi da leti prema predviđenoj meti, ona će zadržati brzinu Zemlje i započeti svoju rotaciju oko Sunca u isto vreme krećući se do tačke kontrole leta.
• Drugo, ako poletimo kada je Mars najbliži Zemlji, dok se letjelica kreće prema meti, planeta će otići na svoju orbitalnu putanju mnogo prije nego što brod savlada udaljenost.
• Treće, čitavim sistemom je dominirala Sunčeva gravitacija. Svi objekti se kreću po orbitama ili putanjama, koje su, prema Keplerovim zakonima, dijelovi konusnih presjeka, u ovom slučaju elipsa. Općenito, oni su zakrivljeni.

Odlazak do željenog cilja tokom sučeljavanja, zapravo, najbliža udaljenost bit će mnogo značajnija. Da biste ga savladali, morate koristiti veliku količinu goriva. Nažalost, tehnički nismo u mogućnosti da povećamo zapreminu rezervoara. Stoga, da bi letjeli na Mars, astrofizičari ubrzavaju brod, a onda on leti po inerciji, nesposoban da se odupre gravitaciji nebeskih tijela, što značajno povećava udaljenost dok uređaj leti u velikom luku. Takva ruta predstavlja polovinu segmenta heliocentrične orbite oko Sunca između Marsa i Zemlje.

Podsjetimo: heliocentrična orbita je eliptična putanja nebeskog tijela oko Sunca.

Izračunajmo, dužina polovine Zemljine orbite je 3,14 AJ. Mars ima 4,77 AJ Potrebna nam je prosječna orbita između planeta, polovina njene dužine je 3,95 AJ. pomnožiti sa razdaljinom od 1 AJ i okrugli.

Podsjetimo: jedna astronomska jedinica (1 AJ) jednaka je 149597868 km.

Ispada da će približna udaljenost koju će morati savladati biti oko 600 miliona kilometara. Za preciznije izračunavanje koliko kilometara treba preletjeti, koriste se složeniji algoritmi.

Koliko dugo traje let do Marsa

Na pitanje koliko je vremena potrebno za let do Marsa ne može se odgovoriti jednoznačno.
Vrijeme leta zavisi od više faktora:

1. brzina uređaja;
2. ruta staze;
3. relativni položaji planeta;
4. količina tereta na brodu (korisni teret);
5. količina goriva.

Ako za osnovu uzmemo prva dva faktora, onda teoretski možemo izračunati koliko je vremena potrebno da se leti sa Zemlje do Marsa u vremenu. Da bi uređaj krenuo na svemirsko putovanje, treba da poleti sa Zemlje i savlada njenu gravitaciju.

Naučne činjenice: Da bi ušla u nisku Zemljinu orbitu, brzina rakete mora biti najmanje 7,9 km/s (29 hiljada km/h). Da biste poslali brod na međuplanetarno putovanje, potrebno vam je nešto više od 11,2 km / s (40 hiljada km / h).

U prosjeku, putnici obavljaju međuplanetarni let brzinom od oko 20 km/s. Ali ima i šampiona.

Najbrža svemirska letjelica koju je napravio čovjek je sonda New Horizons. Ni prije ni poslije New Horizonsa, međuplanetarna vozila nisu odletjela od Zemlje, brzinom od 16,26 km/s. Ali ako govorimo o brzini u heliocentričnoj orbiti, onda na 16,26 km / s trebamo dodati brzinu Zemlje - to je 30 km / s, a dobijamo otprilike 46 km / s u odnosu na Sunce. Ovo je impresivno - 58536 km / h.

S obzirom na ove podatke, trajanje leta do Marsa po najkraćoj, direktnoj putanji trajat će 941 sat ili 39 zemaljskih dana. Osoba će morati letjeti duž rute koja odgovara prosječnoj udaljenosti između naših planeta 3879 sati, odnosno 162 dana. Trajanje leta na maksimalnoj udaljenosti biće 289 dana.

Hajde da sanjamo i zamislimo da smo na Mars otišli avionom u pravoj liniji. Ako letite avionom 54,556 miliona kilometara, a prosječna brzina modernog putničkog aviona je oko 1.000 km/h, tada će vam trebati 545560 sati, odnosno 22731 dan i 16 sati. I izgleda impresivno u godinama od skoro 63 godine. A ako letimo u elipsi, onda će se ova brojka povećati 8-10 puta, što je u prosjeku 560 godina.

Koliko zemaljskih godina dana sati treba čovjeku do Marsa

Koliko je vremena potrebno da čovjek sa Zemlje stigne do Marsa? Ako sanjate da ćete jednog dana postati astronaut na svom prvom letu s ljudskom posadom, budite spremni za dugo putovanje. Naučnici procjenjuju da će povratno putovanje trajati oko 450 zemaljskih dana, u prosjeku 10.800 sati ili 1,2 godine.

Prognoze: koliko letjeti na vrijeme

Najvažnija varijabla o tome koliko dugo bi čovjeku trebalo da stigne do Marsa je očigledna - koliko brzo idete? Brzina je odlučujući faktor. Što brže možemo ubrzati brod, brže ćemo stići na odredište. Vrijeme leta na najbržoj raketi duž rute s najkraćom linearnom udaljenosti između planeta neće biti duže od 42 zemaljska dana.

Naučnici su lansirali čitavu gomilu međuplanetarnih modula, tako da imamo grubu predstavu koliko će to trajati sa trenutnom tehnologijom.

Dakle, svemirske sonde u prosjeku uspijevaju da stignu do Marsa od 128 do 333 dana.

Ako pokušamo poslati čovjeka danas, najbolje što smo realno mogli učiniti - pogotovo zato što ćemo poslati veliku svemirsku letjelicu s ljudskom posadom, a ne samo sondu veličine SUV-a. Sastavite međuplanetarni brod u Zemljinoj orbiti, napunite ga gorivom i pošaljite u let.

Tehnološki mogul koji vodi SpaceX kaže da bi njegov interplanetarni transportni sistem mogao da izdrži putovanje za samo 80 dana i da bi na kraju mogao putovati za samo 30 dana.

Zemlje širom svijeta provode istraživanja o tome koliko će dugo trajati ljudski let do Marsa. Studija iz 90-ih, teoretski, trebalo je da pošalje osobu u 2000-te. Minimalno putovanje bi trajalo 134 dana u jednom pravcu, maksimalno 350. Pretpostavljalo se da će se let odvijati sa posadom od 2 do 12 ljudi.

Prema proračunima naučnika kompanije, vrijeme putovanja će trajati oko 210 dana ili 7-8 mjeseci.

Prema NASA-i, međuplanetarno putovanje sa ljudima će trajati oko šest mjeseci da se stigne na Mars, a još šest mjeseci da se vrati. Osim toga, astronauti će morati provesti 18 do 20 mjeseci na površini prije nego što se planete ponovo poravnaju za povratak.

Sada o tome kako zapravo doći do naše susjedne planete i koliko će to trajati.

Koliko dugo treba letjeti do Marsa smatra se prilično jednostavnim: u blizini Zemlje dajemo impuls za ubrzanje i idemo u elipsu koja dodiruje obje orbite. Kada smo stigli na Mars, ponovo dajemo impuls da ubrzamo i krenemo u njegovu orbitu. Vrijeme leta može se izračunati korištenjem Keplerovog trećeg zakona.

Zašto je potrebno toliko vremena za let

Zašto sada ne možemo brže da stignemo:

• Prvi razlog su velike udaljenosti. Minimalna udaljenost se ne računa čak ni u milionima, već u desetinama miliona kilometara. Da vas podsjetim da je maksimalna udaljenost do planete 401330000 km.
• Drugi razlog je tehnološki. Najčešći tip motora koji se koristi za svemirske letove je hemijski raketni motor. On je u stanju da ubrza svemirski brod do veoma velikih brzina. Ali takvi motori rade ne više od nekoliko minuta, razlog tome je prevelika potrošnja goriva. Skoro svu svoju rezervu raketa troši na odvajanje od površine i savladavanje sile gravitacije planete. Danas nije moguće unijeti dodatnu zalihu goriva u let iz tehničkih razloga.

Kako doći do Marsa sa najmanjom količinom goriva

Koliko je goriva potrebno za let do Marsa? Najvažniji aspekt međuplanetarnih letova je opskrba gorivom na raketi. Kada se koriste hemijski raketni motori, a za njih još ne postoje prave alternative, potrebno je mnogo goriva.

• Prvo, to je zbog potrebe da se savlada sila gravitacije Zemlje. I što je veća masa broda, potrebno je više energije za poletanje, a samim tim i goriva.
• Drugo, čak i ako odaberete najekonomičniju rutu leta, raketa treba postići najmanje 11,59 km/s. U pogledu uobičajenih mjernih jedinica, to je 41.724 km/h.

Osim što dobija na brzini, prilikom približavanja Marsu, letjelica treba da ga resetuje, a to se može postići samo ako se motori pokrenu i gorivo se shodno tome potroši. Ne smijemo zaboraviti na rad sistema za održavanje života, jer bi let trebao biti uz učešće ljudi.

Možete letjeti na Mars za kraće vrijeme, ali ćete također morati potrošiti više goriva. To je zbog potrebe za povećanjem brzine leta. U tom slučaju će se povećati i potrošnja goriva za kočenje.

Glavni zadatak inženjera - kako doći do Marsa sa najmanjom količinom goriva riješio je daleke 1925. Walter Hohmann. Suština njegove metode - umjesto slanja rakete direktno na planetu, potrebno je povećati njenu orbitu, kao rezultat toga, ona će pratiti veću orbitu oko Sunca od Zemlje. Na kraju, raketa će preći orbitu Marsa - u trenutku kada će i on biti tamo.

Inženjeri ovu metodu putovanja nazivaju orbitom minimalnog prijenosa energije - koristeći je za slanje svemirskih letjelica sa Zemlje na Mars sa najmanjom količinom goriva.

Kako letjeti brže - moguće rute

Postoji nekoliko načina na koje možete doći do svog odredišta. Ima ih tri, svi se razlikuju samo po dva parametra - brzini kretanja u svemiru i vremenu u letu.

Eliptična putanja

Najekonomičnija, ali i najduža opcija je eliptični put leta. Takođe se zove "Gomanovskaya", u čast njemačkog naučnika Waltera Homanna. U tom slučaju, letjelica će proći tangencijalno na orbitu Marsa, krećući se duž elipse. Za let na takvoj ruti bit će potrebno ubrzati raketu do 11,59 km / s. Vrijeme putovanja bit će 259 dana, jer je potrebno savladati veću udaljenost nego pri kretanju duž druge dvije putanje. Za prelazak na najjednostavniju putanju "Homan" bit će potrebno povećati brzinu kretanja satelita blizu Zemlje za 2,9 km u sekundi.

Tokom istraživanja svemira, naučnici su poslali nekoliko satelita da proučavaju upravo duž Hohmannove putanje. To su bili i sovjetski i američki uređaji.

Parabolična putanja

Druga opcija je parabolična putanja leta. Da biste ga dosegli, morat ćete ubrzati brod do 16,6 km / s. Vrijeme putovanja će biti samo 70 dana. U ovom slučaju, potrošnja goriva za ubrzanje rakete, kao i za kočenje prije slijetanja, značajno raste. Naučnici procjenjuju povećanje troškova energije prilikom letenja paraboličnom rutom za 4,3 puta u poređenju sa eliptičnom.

Parabolična putanja podrazumijeva kretanje aparata duž linije u obliku parabole.

Uprkos sve većim troškovima goriva, parabolički let je veoma privlačan naučnicima. Prije svega, smanjenjem troškova zaštite posade od radijacije, kao i zaliha namirnice, kisika i ostalog za održavanje života.

Hiperbolička putanja

Posljednja moguća putanja je hiperbolična. Da bi letio po takvoj putanji, aparat se mora ubrzati do brzina koje prelaze treću svemirsku (16,7 km/s). Kada se kreće duž hiperboličke putanje, raketa bi trebala, takoreći, proletjeti pored Marsa, mijenjajući smjer kretanja, udarajući u njegovo gravitacijsko polje. Linija leta u ovom slučaju je slična hiperboli. Slijetanje postaje moguće ako se na vrijeme pokrenu motori za kočenje u blizini planete.

Ideje za smanjenje vremena leta

U zavisnosti od početne brzine leta sa Zemlje (od 11,6 km u sekundi do 12 km u sekundi), trajanje leta do Marsa varira od 260 do 150 dana. Da bi se smanjilo vrijeme međuplanetarnog leta, potrebno je povećati brzinu, što će utjecati na smanjenje dužine luka elipse putanje. Ali u isto vrijeme, susret s Marsom se povećava: sa 5,7 na 8,7 km u sekundi, što komplicira let potrebom za sigurnim spuštanjem za ulazak u orbitu Marsa ili sletanje na površinu. U ovom slučaju, ako želimo da stignemo brže, potrebni su nam novi motori da ubrzamo brod i imamo vremena da usporimo.

Da biste ubrzali vrijeme leta, morate koristiti druge vrste raketnih motora, na primjer, električne mlazne raketne motore, pa čak i nuklearne.

Prednost elektromotora je mogućnost dugotrajnog rada, do nekoliko godina. Ali takvi uređaji razvijaju vrlo slabu vuču. Čak je i silazak sa Zemlje takvom raketom još uvijek nemoguć. U svemiru, električni motori mogu postići vrlo velike brzine. Viši od postojećih hemijskih motora. Istina, za to će mu trebati i nekoliko mjeseci. Za međuzvjezdane letove takav razvoj događaja je još uvijek prikladan, ali je nepraktično letjeti na Mars s takvim motorom.

Ako jonski potisnici nisu za nas, koje tehnologije budućnosti mogu smanjiti vrijeme putovanja na nekoliko dana?

Postoje sljedeće ideje kako ubrzati let do Marsa:

1. Upotreba nuklearnih projektila, čija je osnova zagrijavanje ukapljenog goriva, a zatim ga izbacivanje iz mlaznice vrlo velikom brzinom. Pretpostavlja se da nuklearna raketa može smanjiti vrijeme leta do Marsa na oko 7 mjeseci. Neki naučnici vjeruju da bi moderni motori na nuklearni pogon mogli skratiti putovanje na 39 dana. Možete li zamisliti koliko brzo će letjeti ovaj svemirski brod? Nuklearni raketni motori još nisu otišli dalje od zemaljskih prototipova, ali naučnici neprestano rade na implementaciji takvog projekta.
2. Upotreba magnetizma. Tehnologija magnetizma bazira se na upotrebi posebnog elektromagnetnog uređaja koji će jonizirati i zagrijavati raketno gorivo, pretvarajući ga u ionizirani plin ili plazmu, što će ubrzati letjelicu. Ovom metodom let se može smanjiti na 5 mjeseci.
3. Upotreba antimaterije. Ovo je najčudnija ideja, iako je možda i najuspješnija. Čestice antimaterije mogu se dobiti samo u akceleratoru čestica. Ogromna količina energije se oslobađa kada se čestice i antičestice sudare. Ovo se može koristiti za mnoge korisne stvari. Prema preliminarnim proračunima, da bi brod stigao do cilja bilo bi potrebno samo 10 miligrama antimaterije. Međutim, za proizvodnju 10 mg antimaterije moralo bi se potrošiti najmanje 250 miliona dolara. Let do Marsa korištenjem antimaterije trajat će samo 45 dana!

Koliko će koštati putovanje?

Pored toga što je let veoma dug, ujedno je i skup događaj, postavljaju se pitanja koliko košta let do Marsa.

Jedna procjena troškova povezanih sa slanjem ljudi napravljena je za vrijeme administracije Georgea W. Busha. Raspon se kretao od 80 do 100 milijardi dolara. Novije studije su suzile ovo na 20-40 milijardi dolara.

Prema riječima milijardera Elona Muska, let će ipak koštati manje od 500.000 dolara, ali nije toliko. Kaže da bi cijena s vremenom mogla pasti na 100.000 dolara. I ne brinite o povratku, jer će, prema Elonu, biti besplatno.

Zašto letjeti na Mars

Mnogo je razloga za organizovanje ovakve misije.

Prvi je istraživanje. Mars je po mnogo čemu sličan Zemlji, a prema naučnicima, planete su nekada imale istu atmosferu, a vjerovatno i život. Studije velikih razmjera trebale bi odgovoriti na pitanje da li je život sada prisutan, da li su planete zaista toliko slične i zašto je postao pustinjski svijet. Fotografije prikazuju mnoge zanimljive i neobjašnjive pojave na površini, koje je i čovječanstvo željno proučavati.

Drugi razlog je kolonizacija. Postoje teorije prema kojima je moguće umjetno rekreirati atmosferu. Stoga, razvijajte ekosistem. To znači da će u budućnosti tamo moći rasti kopnene biljke, životinje i, naravno, ljudi.

Treći razlog je ljudska radoznalost. To je moć koja je omogućila da se od drevnih ljudi s primitivnim alatima pređe u civilizaciju sposobnu da lansira istraživačke satelite u udaljene kutke svemira. Jedan primjer takve misije bilo je spuštanje automatskog uređaja na površinu komete!

Koliko postoji neriješenih problema sa letovima

Osim dugog putovanja, misija s ljudskom posadom predstavlja i mnoge druge izazove:

Naučnici se brinu da će astronauti biti izloženi kosmičkim zracima i drugom zračenju tokom dugog putovanja. Također su zabrinuti zbog fizičkih efekata koje astronauti doživljavaju kada su izloženi okruženju niske gravitacije i slabog osvjetljenja tokom dužeg vremenskog perioda.

Možda je najteži faktor za predviđanje psihološki efekat koji astronauti mogu iskusiti kao rezultat izolacije. Niko nije tačno siguran koliko će psihičkog stresa izazvati nedostatak kontakta sa prijateljima i porodicom koji astronauti ostavljaju za sobom.

Ostale prepreke takvoj misiji s ljudskom posadom uključuju gorivo, kiseonik, vodu i hranu za astronaute.

Zaključak

Let na Mars je tehnički vrlo složena i skupa ideja. Oni koji prvi kroče na površinu Crvene planete ubrzaće do nevjerovatnih brzina i preći milione kilometara. Kako bi na svoje odredište stigli zdravi i zdravi, naučnici treba da osmisle sredstva za zaštitu od kosmičkog zračenja, kao i da rade na stvaranju i poboljšanju sistema za održavanje života. Potrebno je precizno izračunati masu broda i nosivost, te odabrati optimalnu rutu leta.

Interesovanje za istraživanje Crvene planete ne jenjava već dugi niz godina. A to je zbog mnogih faktora. Mars nije izazov samo za naučnike, dizajnere, poslovne entuzijaste. Sasvim je moguće da će budućnost čovječanstva biti povezana s Marsom. Stoga se Crvena planeta danas smatra ne samo predmetom naučnog istraživanja, već i sa praktične tačke gledišta, posebno se planira da u bliskoj budućnosti počne razvoj našeg susjeda u Sunčevom sistemu. Hajde da saznamo koliko je zaista potrebno za let do Marsa i povezane funkcije.

Glavni razlozi sve većeg interesovanja za temu letova na Mars

Mars je oduvijek izazivao žarko interesovanje među čovječanstvom. Na primjer, u starorimskoj mitologiji, Mars je bio bog rata, jedan od tri boga koji su bili na čelu starorimskog panteona. Znanje o Crvenoj planeti se postepeno gomilalo, čovječanstvo se približavalo prvom koraku svog predstavnika na površini Marsa.

Tema letova na Mars interesuje prvenstveno naučnike. O mogućem postojanju života na ovoj planeti se već dugo priča. U ovom slučaju, zanimanje za Mars povezano je s odgovorom na jedno od glavnih pitanja koja se tiču ​​čovječanstva. Ovo je pitanje da li smo sami u svemiru ili život može postojati u drugim dijelovima svemira. Dokazano je da je Crvena planeta davno imala vodu i toplu klimu. Ako istraživači uspiju pronaći tragove modernog života na Marsu ili nepobitne dokaze o njegovom postojanju na ovoj planeti u prošlosti, tada će se potvrditi teorija da je proces evolucijskog razvoja od jednostavnih hemijskih jedinjenja do složenih karakterističan za Univerzum kao cijeli.

U istom slučaju, kada se na Marsu ne mogu pronaći dokazi o životu, tada će, najvjerovatnije, naučnici doći do zaključka da je za nastanak organskog života neophodan i element slučajnosti, nevjerovatan splet okolnosti. I tada je moguće s velikim stepenom vjerovatnoće tvrditi da je planeta Zemlja jedini nastanjeni kutak u svemiru.

Tema letova na Mars periodično se javljala, zauzimajući naslovne strane novina 60-ih godina prošlog vijeka (kada je sve što se tiče svemira izazivalo goruće interesovanje), a zatim nestala kada su mogući letovi na Mars jednostavno zaboravljeni, dajući prednost drugim zadacima.

Drugi faktor koji uzrokuje naglo povećano interesovanje za letove na Mars je izazov za ljudsko društvo, koje se može razviti samo ako savlada prepreke i odgovori na izazove. U suprotnom, počinje stagnacija i zastoj razvoja. Naučnici sanjaju da postanu pioniri novih svjetova. Let na Mars pomoći će milionima naučnika, dizajnera i istraživača u različitim oblastima da steknu nevjerovatan intelektualni kapital, koji će postati vlasništvo ljudskog društva. Let na Mars znači otkrića, nove tehnologije, veliki pomak u tehnološkom razvoju.

Treći faktor se može smatrati potrebom za letom na Mars za budućnost čovječanstva. Prije ili kasnije, ljudska civilizacija će se suočiti sa prenaseljenošću planete, iscrpljivanjem prirodnih resursa, energetskih rezervi, nestašicom hrane. Stoga su najpronicljiviji naučnici sigurni da je danas potrebno započeti istraživanje drugih planeta. U početku će to biti stvaranje malih kolonija, ali s razvojem tehnologije i povećanjem stope naseljavanja drugih planeta, posebno Marsa, počet će izgradnja velikih naselja sa razvijenom infrastrukturom i velikom populacijom.

Let s ljudskom posadom na Mars mogao bi biti početak nove ere za cijelo čovječanstvo

Koliko letjeti do Marsa sa Zemlje

Pitanje koliko će trajati let do Marsa daleko je od praznog hoda. Udaljenost između naše planete i Marsa je promjenjiva. Kada Zemlja zauzme poziciju između Sunca i Marsa, udaljenost će biti oko 55 miliona km. Kada se Sunce nalazi između Zemlje i Marsa, udaljenost se povećava na 410 miliona km. Stoga ne postoji tačan odgovor na pitanje o trajanju leta do Marsa, sve ovisi o lokaciji naših planeta u odnosu na Sunce i, shodno tome, udaljenosti od Zemlje do Crvene planete. Hohmannova putanja se smatra najmanjom potrošnjom energije. Ako putujete na Mars na njemu, tada će u ovom slučaju vrijeme leta trajati devet mjeseci. Dodatno ubrzanje letjelice iz zemljine orbite u ovom slučaju će biti 2,9 km/s. Ali ova putanja je najprihvatljivija za automatske stanice, jer bi za osobu u ovom slučaju granica izloženosti zračenju tokom leta bila značajno prekoračena.

Većina razvoja letova s ​​ljudskom posadom uključuje korištenje hiperboličkih trajektorija, u kojima vrijeme putovanja neće biti duže od šest mjeseci i, shodno tome, doza jonizujućeg zračenja neće premašiti dopuštenu normu. Ali u ovom slučaju će biti potrebno dodatno ubrzanje iz Zemljine orbite već na 6 km/s. Shodno tome, za letjelicu s ljudskom posadom bit će potrebno 4,5 puta više goriva.

Šema leta do Marsa sastoji se od nekoliko faza

Šta znači "kretati se brzinom svjetlosti"?

Kretanje brzinom svjetlosti znači da se tijelo kreće kolosalnom brzinom za ljudsko razumijevanje. Njegova brzina je 299.792.458 m/s ili 1.079.252.848,8 km/h. Brzina svjetlosti je osnovna fizička konstanta. Jednostavno rečeno, to znači udaljenost koju svjetlost prijeđe u određenom vremenskom periodu. U astronomiji se udaljenosti mjere svjetlosnim godinama. Svjetlosna godina je 9,460,528,177,426,82 km (skoro 9,5 triliona kilometara). Do danas, niti jedna tvorevina ljudskih ruku nije uspjela dostići brzinu svjetlosti, pa čak ni blizu nje. Pretpostavlja se da će prije ili kasnije tehnološki napredak omogućiti da se dođe do ove osebujne brze linije, pa čak i da se prevaziđe ova barijera, kao što se nekada dogodilo sa brzinom zvuka. Ali čak ni dostizanje brzine svjetlosti neće dozvoliti čovječanstvu da posjeti najbližu galaksiju - galaksiju Andromeda (NGC 224), samo do čijeg ruba je 2 miliona 537 hiljada svjetlosnih godina.

Video: let na Mars i svemirski pioniri

Kako se računa udaljenost do crvene planete u kilometrima

Minimalna udaljenost od Zemlje do Marsa (53 miliona km) bila je 2003. godine (sljedeći put će takav pristup biti tek za 50 hiljada godina). Jednom svake dvije godine, udaljenost između planeta se smanjuje na 54,6 miliona km. Ovo je standardna minimalna udaljenost između Zemlje i Marsa. Naučnici smatraju da je 401 milion km najveća moguća udaljenost. Prosječna udaljenost između Zemlje i Marsa je 225 miliona km.

Kako se računa vrijeme leta do Crvene planete?

Najvjerovatnije će svemirski brod s ljudskom posadom biti lansiran na Mars upravo kada se planete nalaze na minimalnoj udaljenosti jedna od druge. Prilikom izračunavanja trajanja leta, u ovom slučaju će se uzeti u obzir lansiranje letjelice u periodu optimalnog relativnog položaja planeta i vrijeme njenog leta na Mars. U ovom slučaju, pretpostavlja se da će astronauti biti na putu ka Crvenoj planeti najmanje šest, a najviše sedam mjeseci. Ukupno, jednosmjerno putovanje će trajati od 180 do 210 dana.

Ali nije sve tako jednostavno. Gore navedeni proračuni su teoretski, a vrijeme leta je prosječno. Ne treba zaboraviti ni povratak astronauta na Zemlju. Lansiranje svemirske letjelice sa Zemlje na Mars, naravno, može se izvesti bez problema u optimalnom periodu relativnog položaja planeta. Ali da biste se vratili na Zemlju, moraćete da sačekate sledeći period, kada će Mars i Zemlja biti najbliži jedno drugom. I ovaj period je 18 mjeseci. Do tog vremena treba dodati najmanje šestomjesečni period povratka sa Marsa na Zemlju. Kao rezultat, dobijamo dvije i po godine. Toliko će, pod povoljnim okolnostima, trajati let svemirske letjelice s ljudskom posadom do Marsa od trenutka njenog lansiranja do povratka modula sa astronautima na Zemlju.

Ako uzmemo u obzir let na svemirskom brodu s nuklearnim motorom velike snage, onda teoretski to može prepoloviti vrijeme provedeno na međuplanetarnom letu. Osim toga, korištenje nuklearnog motora omogućava vam više slobode u odabiru trenutka ne samo za lansiranje svemirske letjelice sa Zemlje, već i za početak njenog povratka sa Marsa. U tom slučaju optimalni period međusobnog položaja Zemlje i Marsa više neće imati tako značajnu ulogu kao u letu broda sa konvencionalnim raketnim motorom. Ali glavni problem je što još uvijek nema nuklearnog motora za takvo putovanje, iako su njegov razvoj dugo provodili američki dizajneri.

U praksi, letovi s ljudskom posadom na Mars još nisu bili. Na primjer, američka automatska istraživačka stanica Curiosity letjela je na Mars duž Hohmannove putanje od 26.11.2011. do 06.08.2012. Kao što vidite, let je trajao nešto više od osam mjeseci. A daleke 1964. i američki Mariner-4 je putovao sa naše planete na Crvenu za više od sedam mjeseci (28.11.1964. - 14.07.1965.).

Curiosityjeva automatizirana stanica spustila je rover na Crvenu planetu skoro osam mjeseci kasnije

Proračun vremena leta astronauta na Mars jedan je od ključnih zadataka u razvoju projekta svemirske ekspedicije s ljudskom posadom na Crvenu planetu. Od toga zavisi količina hrane, goriva, kapacitet baterije, rezerve kiseonika i tako dalje. Greška može biti veoma skupa. Također je vrlo važno pravilno izračunati putanju. Na kraju krajeva, Zemlja i Mars nisu u statičkom stanju, neprestano se kreću po svojim orbitama. Lansiranje rakete iz tačke A, koja se nalazi na Zemlji, do tačke B na Marsu mora se obaviti uzimajući u obzir olovo. Zaista, tokom leta, Mars će značajno povećati udaljenost od naše planete, nastavljajući da se kreće po svojoj orbiti.

Jedan od izazova u razvoju planiranja i zakazivanja misija na Mars je jednostavno velika količina pogonskog goriva koja je potrebna svemirskoj letjelici. Shodno tome, letjelica mora biti jednostavno gigantska. Vrijeme je da se prisjetimo ogromne cijene ovakve ekspedicije s ljudskom posadom. Upravo ogromna cijena projekta leta s ljudskom posadom na Mars određuje da ljudska noga još nije kročila na Crvenu planetu. Trenutna korist od leta na Mars je vrlo iluzorna, pa je malo vjerovatno da će čak i ekonomski razvijene zemlje svijeta uložiti ogromne količine novca u projekat koji ne obećava jasne prednosti u doglednoj budućnosti. A danas o strateškim prednostima misije razmišljaju samo najdalekovidiji i najpronicljiviji političari, biznismeni i naučnici.

Koliko letjeti na Mars sa Mjeseca

Let od Zemlje do Mjeseca traje oko tri dana. Vremenom će let od Mjeseca do Marsa biti kraći za tri dana. Ali opet, ovo je teorija. U praksi, lunarno lansiranje značajno će smanjiti troškove samog leta, smanjiti težinu letjelice zbog manje količine goriva. Druga kosmička brzina za Mjesec je "samo" 2,4 km/s sa Zemljinih 11,2 km/s.

Shodno tome, bit će potrebno mnogo manje napora da se izađe iz gravitacionog polja kosmičkog tijela (u ovom slučaju Mjeseca). Ali do sada, lunarno lansiranje pripada polju teorijskog razvoja. Između lunarnog lansiranja svemirske letjelice na Mars i trenutnog stanja stvari nedostaje jedna karika - nemogućnost lansiranja s površine Mjeseca zbog nedostatka odgovarajućeg lansirnog kompleksa na Zemljinom satelitu.

Trajanje leta od Mjeseca do Marsa se suštinski ne razlikuje od trajanja leta na Mars sa Zemlje. Ali lansiranje svemirskog kompleksa s ljudskom posadom sa Mjeseca omogućit će mnogo efikasnije korištenje same svemirske letjelice. Pretpostavlja se da pri lansiranju sa Zemlje koeficijent nosivosti neće biti veći od 25%, a kada se letjelica lansira sa površine Mjeseca, ova brojka će premašiti 40%.

Video: kako su planirani međuplanetarni letovi u SSSR-u

Izgledi za moderni razvoj za premještanje ljudi na Mars

Let s ljudskom posadom na Mars bi mogao biti obavljen u doglednoj budućnosti. Vodeće svjetske svemirske agencije (Roskosmos, NASA, ESA) proglasile su da je let s ljudskom posadom na Mars njihov glavni zadatak ovog stoljeća.

Glavna ideja o letu s ljudskom posadom na Crvenu planetu, koji će se smatrati prvim korakom u historiji kolonizacije Marsa, prije se odnosi na fenomen ekspanzije ljudske civilizacije. Po prvi put, mogućnost leta s ljudskom posadom na Mars razmatrao je Wernher von Braun. Programer njemačkih raketa V je 1948. godine, po narudžbi američke vlade, izvršio tehničku analizu ove mogućnosti u Sjedinjenim Državama i dao detaljan izvještaj o tome. Nakon toga, s početkom svemirskog doba i letom u svemir, prvo prvog vještačkog satelita Zemlje, a potom i prvog čovjeka, pitanje ekspedicije s ljudskom posadom na Mars postalo je aktualno i prešlo u polje praktičnog razvoja. .

U Sovjetskom Savezu, prva verzija svemirske letjelice za let na Crvenu planetu razmatrana je u dizajnerskom birou Koroljev još 1959. godine. Sovjetski dizajner Mihail Tikhonravov je nadgledao razvoj.

Projekat Mars One

Na ideju o stvaranju prve kopnene kolonije na Crvenoj planeti došao je holandski poduzetnik i istraživač Bas Lansdorp dok je još bio student. Osnovao je kompaniju Ampyx Power koja razvija projekat.

Projekat Mars One uključuje let s ljudskom posadom na Crvenu planetu i naknadno uspostavljanje kolonije na njoj. Istovremeno, sve što se dešava na desetinama ili stotinama miliona kilometara planirano je da se na Zemlju prenosi na televiziji. Pretpostavlja se da će onlajn prenos sa Marsa postati najgledanija TV emisija na Zemlji. Očekuje se da će se projekat isplatiti i profitirati od prodaje prava na emitovanje sa Crvene planete. Do danas je samo 8 ljudi zvanično zaposleno u projektu. Osnivač tvrdi da će se svi radovi obavljati po podugovorima.

2011. godine projekat je zvanično počeo, a 2013. godine počela je međunarodna selekcija astronauta. Projekat uključuje nekoliko faza. Pretposljednji od njih bit će slijetanje prve posade na Mars, koje se očekuje do 2027. godine. U 2029. godini planirano je slijetanje druge grupe kosmonauta, isporuka opreme i terenskih vozila. Letovi na Mars u okviru projekta Mars One i naseljavanje prve kopnene kolonije na Crvenoj planeti trebalo bi da se obavljaju svake dve godine. Do 2035. planirani broj kolonista na Marsu bi trebao biti 20 ljudi. Odabir budućih kosmonauta odvija se na dobrovoljnoj bazi. Grupa uključuje i muškarce i žene. Minimalna starost učesnika ne smije biti manja od 18 godina, a maksimalna ne smije biti veća od 65 godina. Prioritet imaju visokoobrazovani i zdravi kandidati sa naučnim i tehničkim obrazovanjem. Prvi doseljenici na Mars moraju postati prebjegi. Ipak, bilo je mnogo onih koji su željeli započeti novi život izvan zemaljskih granica. Samo za 5 mjeseci 2013. godine prijavu za učešće u tijelu podnijelo je 202.586 kandidata iz 140 država. 24% kandidata bili su američki državljani, a na trećem su Indija (10%) i Kina (6%).

Televizijsko emitovanje i komunikacije trebalo bi da se održavaju uz pomoć veštačkih satelita koji rotiraju u orbitama blizu Zemlje, blizu Sunca i blizu Marsa (u budućnosti). Vrijeme tranzita signala do naše planete bit će od 3 do 22 minute.

Ovako bi, prema riječima programera, trebala izgledati prva kolonija na Marsu

Projekat Elona Maska

Južnoafrički biznismen i vlasnik SpaceX-a, Elon Musk, predstavio je projekat kolonizacije Crvene planete 2016. godine. Pretpostavlja se da će biti stvoren interplanetarni transportni sistem (Interplanetary Transport System) uz pomoć kojeg će se izgraditi autonomna kolonija na Marsu. Uz pomoć interplanetarnog transportnog sistema, za 50 godina u ovoj kopnenoj koloniji će živjeti više od milion ljudi, prema prognozama Elona Maska.

Na godišnjem kongresu Međunarodne astronautičke federacije, koji je održan u Australiji (Adelaide) u septembru 2017. godine, Elon Musk je najavio stvaranje moderne superteške lansirne rakete, s kojom se planira otići na Mars već 2022. godine. Namjera dizajnera sugerira da će to biti najveća lansirna raketa u povijesti astronautike, koja će moći u nisku Zemljinu orbitu lansirati više od 150 tona korisnog tereta. Takođe se pretpostavlja da će ova lansirna raketa moći da isporuči teret na Mars. Njegova projektna dužina će biti 106 metara, a prečnik - 9 metara.

Globalno razmišljanje Elona Muska odavno je osvojilo srca ne samo naučnika koji se bave razvojem u oblasti međuplanetarnih letova, već i mnogih ljudi koji nisu ravnodušni prema pitanjima kolonizacije drugih planeta. Još 2016. godine pretpostavljalo se da će superteška lansirna raketa imati mnogo veće mogućnosti. Ali nakon toga, izvršena je stručna procjena mogućih troškova njegove proizvodnje, kao i dostupnosti odgovarajućih tehnologija u savremenom svijetu. Nakon tehničke analize odlučeno je da se veličina i snaga lansirne rakete smanji za trećinu.

Za finansiranje svog projekta Elon Musk je privukao mnoge poznate svjetske kompanije koje rade u raznim oblastima, od komunikacijskih sistema do proizvodnje raketnih motora.

Krajem 2019. planiran je probni let nove rakete-nosača Elona Muska, koja će, tri godine nakon testiranja, morati da isporuči prve zemljane na Mars.

U planovima južnoafričkog preduzetnika je i izgradnja zemaljske baze na Mesecu, što je uključeno u opšti koncept Interplanetarnog transportnog sistema kao, između ostalog, mogućnost lansiranja svemirskih letelica na Mars direktno sa zemaljskog satelita.

Elon Musk je razvio vlastiti projekat naseljavanja Marsa

Ruski razvoj

Roskosmos je trenutno aktivno uključen u razvoj projekata za letove s posadom na Mars. U 2018. godini razvijaju se prototipovi ključnih elemenata koji će se koristiti na super-teškoj lansirnoj raketi Sojuz-5. Projektna nosivost rakete-nosača je do 130 tona nosivosti. Pretpostavlja se da će Sojuz-5 postati najekonomičnija lansirna raketa. Za razvoj i izgradnju rakete izdvojeno je trilion i po rubalja. Ovaj iznos uključuje i stvaranje odgovarajuće infrastrukture na ruskom kosmodromu Vostočni.

Rusi planiraju da istraže Mars zajedno sa predstavnicima drugih zemalja, posebno Sjedinjenih Država. Prema riječima ruskog predsjednika, saradnja sa Sjedinjenim Državama u oblasti istraživanja dubokog svemira može i treba da dovede do zajedničke međuplanetarne ekspedicije na Mars do 2030. godine.

Ruski svemirski stručnjaci smatraju da će za pripremu misije na Mars s ljudskom posadom biti potrebno najmanje 30 godina. Konkretno, poznati ruski naučnik akademik Železnjakov uvjerava da će cijena projekta sletanja čovjeka na Mars i stvaranja zemaljske kolonije na ovoj planeti koštati najmanje 300 milijardi dolara. Akademik takođe smatra da je veoma obećavajuća saradnja sa Kinom u pripremi sletanja na Mars.

Još nema konkretne odluke o pripremi odreda astronauta koji se planira poslati na Crvenu planetu. Trenutno Roskosmos razvija samo nosače koji će moći da isporuče prve ljude na Mars u relativno bliskoj budućnosti.

Sojuz-5 će postati najekonomičnija lansirna raketa

Kakav će biti život prvih doseljenika

Život prvih doseljenika na Marsu biće veoma drugačiji od života na Zemlji. Ne samo da ih čekaju mnoga otkrića, već i ogroman broj opasnosti koje ih čekaju na Crvenoj planeti.

Za život ćete morati stvoriti posebnu visokotehnološku bazu. Bez odgovarajuće zaštite, osoba na Marsu ne može živjeti. Da bismo razumjeli razloge, treba se detaljnije zadržati na prirodnim uvjetima Crvene planete.

Prirodni uslovi na Marsu

Prirodni uslovi na Marsu su mnogo teži nego na Zemlji. Na primjer, prosječna dnevna temperatura na Crvenoj planeti je i do minus 40 stepeni ispod nule. Temperatura prihvatljiva za osobu (20 stepeni Celzijusa) može biti samo tokom dana i samo u ljetnim mjesecima. Na polovima noću temperatura može pasti i do minus 140 stepeni. Na ostatku planete, noću, negdje od 30 do 80 stepeni ispod nule.

Glavni nedostatak Crvene planete je nemogućnost disanja. Atmosfera Marsa je oko stoti deo Zemljine. Osim toga, pretežno (95%) se sastoji od ugljičnog dioksida. Preostalih 5% su dušik (3%) i argon (1,6%). Preostalih 0,4% pripada kiseoniku i vodenoj pari.

Masa Marsa je mala, čini samo 10,7% Zemljine. Shodno tome, planeta ima manju gravitaciju. Skoro dva i po puta je manji od Zemlje (38%). Ekvator Marsa čini 53% ekvatora naše planete.

Trajanje Marsovog dana je samo 37 minuta 23 sekunde duže od Zemljinog. Ali godina na Marsu je mnogo duža od Zemljine. To je jednako 1,88 Zemlje (skoro 687 dana). Na planeti postoje četiri godišnja doba, baš kao i na Zemlji.

Pritisak na površini Marsa je veoma nizak zbog velike razrijeđenosti atmosfere. Ne prelazi 6,1 mbar. Zato voda koja se nalazi na Marsu praktično ne postoji u tečnom obliku.

Nivo marsove radijacije je mnogo veći od zemaljskog. Jonizujuće zračenje zbog praktički odsutne atmosfere i izuzetno slabog magnetnog polja višestruko je veće nego na našoj matičnoj planeti. Kao rezultat, astronaut za jedan ili najviše dva dana primi dozu zračenja koja je ekvivalentna onoj koju primi na Zemlji tokom cijele godine.

Sve navedene informacije objašnjavaju zašto osoba koja je na Mars stigla sa Zemlje neće moći ni nekoliko minuta živjeti na njegovoj površini bez odgovarajućih sredstava zaštite i podrške.

Stoga bi ljudi koji su stigli sa Zemlje trebali odmah pozabaviti pitanjem izgradnje baze. Bez zaštitnog ekrana od jonizujućeg zračenja, bez rezervi kiseonika, bez komunikacije sa Zemljom, verovatnoća da se na Marsu živi barem nekoliko dana jednaka je nuli.

Prirodni uslovi na Marsu su izuzetno teški za zemljane

Izuzetno važan problem za zemljane na Marsu biće psihološka adaptacija na nove životne uslove. Najvjerovatnije će prvi doseljenici sa Zemlje biti entuzijasti volonteri koji su završili odgovarajući kurs obuke na svojoj matičnoj planeti. Ali nakon nekog vremena, nostalgija za Zemljom će uzeti svoj danak. Ali pretpostavlja se da se niko od njih nikada neće vratiti na svoju matičnu planetu. Psiholozi su pokušali da modeliraju ponašanje zemaljskih kolonista na Marsu. Ali, pošto niko nikada nije bio u takvoj situaciji, proračuni su čisto teoretski. Psiholozi kažu da će tokom prve godine kolonisti biti zauzeti uređenjem svojih domova, stvaranjem infrastrukture i istraživanjem teritorije Marsa. Ali za godinu dana prevladat će nostalgija za rodnom planetom, a marsova stvarnost će postepeno postati dosadna. Ulje na vatru može doliti i veza sa Zemljom, kada će se ukazati prilika za komunikaciju sa rođacima, rođacima, prijateljima i poznanicima, sa kojima se prvi doseljenici nikada više neće lično sresti. Psihološka adaptacija može biti izuzetno bolna. Osim toga, teško je spriječiti sve moguće opasnosti s kojima će se kolonisti morati suočiti. Uprkos dubokom psihološkom testiranju prilikom odabira kandidata za preseljenje, ljudi mogu doživjeti nepredviđene psihičke reakcije, sve do nekontrolisane agresije i upotrebe oružja protiv svojih „saputnika“. Zato, prilikom hipotetičke migracije na Mars, posebnu pažnju treba posvetiti psihičkoj adaptaciji kolonista.

Inače, mladi, čija je psiha još fleksibilna, moći će mnogo brže da se prilagode novim uslovima. Najteže će biti ljudima s duboko ukorijenjenim stereotipima ponašanja i daleko od fleksibilne psihološke konstitucije.

Hoće li biti interneta na Marsu?

Vrijeme potrebno da signal prođe s jedne planete na drugu bit će od 186 do 1338 sekundi (u zavisnosti od relativnog položaja). U prosjeku je 12 minuta. U ovom slučaju, ping će biti u prosjeku 40-45 minuta.

Pretpostavlja se da će se pojaviti međuplanetarni hosting koji će moći da sinhronizuje zemaljske i marsovske servere. Naravno, internet će sigurno biti na Marsu. Danas je još uvijek teško zamisliti detaljnu metodologiju za rješavanje ovakvog problema, ali je već sada jasno da se ovaj problem može tehnički riješiti.

Internet sateliti će moći da obezbede internet na Marsu

Hoće li se djeca rađati na Marsu?

Prvi mali Marsovci mogli bi se roditi u prvim godinama postojanja zemaljske kolonije na Crvenoj planeti. Pretpostavlja se da će se populacija Marsa povećati ne samo zbog imigranata sa Zemlje, već i zbog prirodnog priraštaja. Oni koji će se roditi direktno na Marsu će se mnogo lakše prilagoditi teškim uslovima na Marsu. Ali za rađanje djece, naravno, bit će potrebno stvoriti visokoprofesionalan sistem medicinske skrbi za nove Marsovce.

Letovi i preseljenje na Mars još su samo teorija i san. Ali u bliskoj budućnosti ovi planovi bi se mogli ostvariti. I tek tada će praksa pokazati da li je moguće da čovjek odleti na Mars, da li je realno preživjeti na Crvenoj planeti. Ali čovječanstvo teži da savlada prepreke, inače ne bi opstalo ni na svojoj rodnoj planeti. Zato danas postoji nada da će u ovom veku biti naseljena ne samo Zemlja, već i jedna od njenih najbližih susednih planeta, što će označiti početak nove ere samog čovečanstva.

Svi koji nisu baš jaki u astronomiji znaju koliko dugo lete do Marsa - dugo. Međutim, u svijetu profesionalnih svemirskih letova, mnogo ovisi o tome koja je misija leta, kakav aparat leti: s posadom ili samo sonda, i drugih faktora.

Klasični pokazatelji leta na Mars:

• Letite na Mars najmanje sto petnaest dana (koristeći trenutnu tehnologiju). Možete letjeti na Mars brzinom svjetlosti za najmanje 3 minute (182 sekunde)
• Pedeset pet miliona kilometara će morati da se savlada.
• Sa brzinom leta to je još teže, jer do sada najnaprednije letelice ne mogu da lete brže od dvadeset hiljada kilometara na sat.

Međutim, sve je u redu! Hajde da saznamo da li su osnovni parametri koje smo naveli gore verodostojni. Saznat ćemo koliko letjeti do Marsa u vremenu, udaljenosti i kojom brzinom možete letjeti do Marsa. A šta se radi da se let ubrza, učini ekonomičnijim i sigurnijim.

Zašto tako dugo?

Prije svega, mora se pojasniti da se Mars nalazi pedeset pet miliona kilometara od našeg planetarnog doma. Dakle, čak i ako Zemlja i ova planeta prestanu da se kreću, biće potrebno sto petnaest dana da lete u pravoj liniji, jer brzina aviona još ne prelazi dvadeset hiljada kilometara na sat. U stvarnosti, i Mars i Zemlja se okreću oko naše zvijezde. Dakle, ne možete samo uzeti i porinuti brod direktno na adresu stalne registracije.

Putanja leta je osmišljena na način da funkcioniše princip vođenja. To jest, u stvari, uređaj leti tamo gdje još nema Marsa, ali dok brod stigne, hoće.

Gorivo je drugo pitanje. Letenje zahteva neverovatnu količinu goriva. Bilo bi lijepo imati zalihe bez dna. Ali za sada moramo biti zadovoljni trenutnim mogućnostima. Da u tome nije bilo prepreka, naučnici bi ubrzavali brodove do ogromne brzine do sredine puta, a zatim bi se mlaznice okrenule i usporavale brod. U teoriji, sve je moguće. Ali onda morate da napravite avion neverovatne veličine sa neverovatno ogromnim rezervoarom za gorivo.

Ideje za ubrzanje letova na Mars

Iskreno govoreći, inženjeri nisu suočeni sa zadatkom ubrzanja, već sa zadatkom uštede goriva. Samo nemojte misliti da govorimo o zdravlju životne sredine. Sve je u stvarnim uštedama.

NASA danas koristi metodu Hohmannove trajektorije, koja se sastoji u razvoju metode koja dovodi do značajnih ušteda goriva. Metodu je razvio gospodin Goman još 1925. godine. Sastoji se u isporuci brodova ne direktno na crvenu planetu, već u orbitu Sunca. U određenom trenutku ova orbita će se ukrstiti s marsovskom, zbog čega će brod odmah biti vezan za Mars.

Čini se da je sve tako jednostavno. Ali zapravo, iza takvih manipulacija krije se vrlo ozbiljan rad na preciznim proračunima.

Istina, postoji još jedna opcija. Isprobajte metod balističkog hvatanja, kada se letjelica lansira u orbitu Marsa prema planeti. Crvena planeta, kada joj se približi vlastita gravitacija, hvata brod, zbog čega se znatno štedi gorivo. Ali ne i vrijeme, za koje je potrebno mnogo više nego inače.

Obećavajuće vrste goriva

Upotreba nuklearnih projektila

Nuklearne rakete, naravno, nisu loša perspektiva. Njihov rad se može obaviti zagrijavanjem tečne vrste goriva, na primjer, vodika. Nakon termičkog procesa, bit će potrebno izbaciti ovo gorivo iz mlaznice velikom brzinom. I to će stvoriti potrebnu vuču. U teoriji, ova vrsta goriva može smanjiti vrijeme leta na sedam zemaljskih mjeseci.

Primjena magnetizma

Druga opcija za ubrzanje je korištenje mogućnosti magnetno-plazma rakete promjenjivog momenta. Pomicanje aparata će se dogoditi zbog elektromagnetnog uređaja, gdje se gorivo zagrijava i ionizira uz pomoć radio valova. Tako nastaje jonizirani plin, odnosno plazma, koja naknadno ubrzava brodove. A rad na takvom uređaju je već u toku. U budućnosti će je postaviti na ISS kako bi održavali stanicu u orbiti. A ako sve prođe glatko s testiranjem uređaja, to će pomoći da se put do Marsa skrati za pet mjeseci.

antimaterija

Primjena svojstava antimaterije je vjerovatno najekstremnija teorija. Za dobivanje antimaterije potrebno je koristiti akcelerator čestica. Budući da pri sudaru čestica antimaterije i materije dolazi do nezamislivo snažnog oslobađanja kolosalne energije (prema Ajnštajnu), brzina broda će se toliko povećati da će do crvene planete biti moguće stići za samo četrdeset pet dana. . A za to će biti potrebno oko deset miligrama antimaterije. Samo će proizvodnja tako male količine koštati dvjesto pedeset miliona dolara.

Danas naučnici rade ne samo na ovim, već i na drugim vrlo zanimljivim i obećavajućim projektima koji će pomoći da se vrate nekoliko mjeseci unazad.

Planovi ruskih naučnika

Ruski vodeći naučnik akademik Grigorijev tvrdi da je na Mars moguće stići za trideset osam dana. Da biste to učinili, morat ćete koristiti ionske motore. Međutim, vjeruje se da će takav projekat koštati mnogo novca. Ali naučnik je hrabro izjavio da je taj novac mnogo beznačajniji od vojnog budžeta mnogih zemalja.

Već smo bili na Marsu

Nasin Mariner 4 prvi je posjetio Mars, lansiran je 1964. godine, a na crvenu planetu stigao je već 1965. Tokom leta uređaj je napravio dvadeset i jednu fotografiju. Marineru 4 je trebalo dvjesto dvadeset i osam dana da stigne do Marsa.

Drugi brod - Mariner 6 - otišao je na planetu 1969. godine u februaru, a završio je u blizini Marsa u julu. Trebaće mu sto pedeset i šest dana.

Ispostavilo se da je Mariner 7 još brži, doletevši do planete za sto trideset i jedan dan.

Postojao je i Mariner 9, koji je uspješno ušao u orbitu Marsa 1971. godine. Brod je bio u letu sto šezdeset i sedam dana do tačke dolaska.

Ovako ide proučavanje Marsa. Svaki aparat poslan na planetu u prosjeku provede sto pedeset do tri stotine dana na putu. Posljednji, Curiosity Lander (2012), stigao je do crvene planete za 253 dana.

Let u jednom pravcu! Najzanimljivije je pred nama!

Mars One namjerava da pošalje grupu astronauta na Crvenu planetu ne samo da lete u orbiti, već da izgrade prvu koloniju-naselje na tlu Marsa. Ali za pionire, ovo putovanje će biti jednosmjerno. Nikada više neće vidjeti svoju rodbinu, prijatelje, niti razgovarati s njima telefonom, a neće čak ni moći koristiti internet.

Uprkos zastrašujućoj budućnosti, još uvijek je bilo više od dvije stotine hiljada hrabrih duša koje su se prijavile za učešće u misiji. Projektom je odabrano oko hiljadu pedeset osam prijavljenih. Od njih, prva četiri pobjednika pripremne faze će na planetu 2025. godine. Zatim će im se, svake dvije zemaljske godine, pridružiti drugi marsonauti.

Ali sve su to samo opšte stvari. Ali šta zaista čeka one koji odlaze u nepoznato? A kako će se promijeniti mišljenje svakog od nas, koji smo do sada željeli da budemo na njihovom mjestu, kada saznamo za predstojeća suđenja?

Dug i nimalo zabavan let

Mars One je rekao da će najvjerovatnije biti potrebno najmanje sedam mjeseci, ili čak svih osam, za let do crvene planete. Mnogo će ovisiti o trenutnoj lokaciji Zemlje u odnosu na Mars. I sve ovo dugo putovanje, astronauti će morati da podnesu izuzetno mali, skučeni prostor na brodu i odsustvo svih pogodnosti poznatih savremenom čoveku.

Užasno, ali čak i obično kupanje će postati nedopustiv luksuz. I tako, bez da se jednom operu, jedu isključivo konzerviranu hranu, pod stalnim zujanjem navijača, kompjuterskih sistema i buke sistema za održavanje života, ovi istinski heroji će morati da se trude da ne polude i odlete u punom zdravlju na Mars.

I to nije sva nevolja. Postoji tako strašna stvar kao što je solarna oluja. A ako se to dogodi usput, astronauti će morati da se zatvore u još uži prostor koji će ih zaštititi od štetnog Sunca.

Pravi test za nerve

Naše spominjanje vjerovatne mentalne nestabilnosti koja prijeti svakom astronautu u letu je vrlo stvarna prijetnja. Projekat Mars-500 implementiran je na ruskoj platformi. U njemu je učestvovalo šest kosmonauta, od kojih su četiri pokazala razvoj depresivnog stanja tokom petsto dvadeset dana boravka u skučenom prostoru. Počeli su problemi sa spavanjem. Kod jedne osobe, čak i na osnovu hroničnog nedostatka sna, patila je pažnja i sposobnost koncentracije.

Zapravo, nijedan astronaut još nije proveo toliko vremena u svemiru. Da, i bez komunikacije i drugih uvjeta, što je moguće bliže uobičajenom udobnom životu, čak i u bestežinskom stanju. Na ISS-u nije dozvoljen boravak duže od šest mjeseci samo zbog gubitka koštanog i mišićnog tkiva.

Podsjetimo da će marsonauti morati provesti više od dvije stotine dana u letu - više od šest mjeseci.

marsovski vremenski kurs

Dan na Marsu traje samo četrdesetak minuta duže nego na Zemlji. Na skali od jednog mjeseca, možda i nije strašna razlika. Ali u stvari, za stanovnike buduće kolonije to će biti opipljivo. Štaviše, u marsovskoj godini postoji šest stotina osamdeset i sedam dana. Ispostavilo se da će novonastali Marsovci vremenom biti duplo mlađi od svojih vršnjaka na Zemlji.

Osjećaj beznađa

Astronauti koji su iza sebe imali put na Mjesec rekli su da su, kako su se udaljavali od svoje matične planete, osjetili osjećaj zbunjenosti i neke frustracije kako im raste u grudima, u glavi. Šta će biti sa onima koji odu na Mars, na koji se leti mnogo duže nego na Mesec?!

marsovsku gravitaciju

Gravitacija koja čeka astronaute na Crvenoj planeti je ono što će onemogućiti povratak na Zemlju, kući. Činjenica je da je gravitaciona sila Marsa samo trećina naše planetarne. Drugim riječima, ako je težina osobe na Zemlji sto kilograma, onda će u uvjetima nove kolonije pasti na trideset osam. Kao rezultat toga, mišići atrofiraju, kosti slabe, a nakon nekog vremena osoba se više neće moći vratiti normalnom životu na svojoj rodnoj planeti.

Slična je situacija i na ISS-u. Ali astronaute spašava kratko trajanje njihovog boravka u svemiru.

Reprodukcija na Marsu

Organizatori misije na Mars da tamo osnuju koloniju savjetuju buduće naseljenike da ne pokušavaju začeti djecu. Postoji nekoliko razloga. Prije svega, u početku na planeti neće biti uslova za normalan porodični život. Zatim, ništa se ne zna o tome kako začeće i razvoj fetusa može teći nakon toliko mjeseci leta, pa čak i u novim marsovskim uslovima.

Sport je sve!

Da biste ostali sposobni za barem neku akciju, spriječili da mišići potpuno atrofiraju, a kosti da se prilagode pojednostavljenim marsovskim uvjetima, morat ćete održavati stabilan oblik. Postoji još jedna stvar koju treba razumjeti. U svemiru srce i drugi organi počinju da rade malo drugačije. U svakom slučaju, morat ćete provesti nekoliko sati baveći se sportom. Čak i na svemirskoj stanici, astronauti moraju da treniraju do dva sata dnevno.

marsovsku stvarnost

Najgore tek dolazi. Obuka, problemi rađanja i ostalo od navedenog nisu najstrašniji izgledi. Bolesti! Niko ne može dobiti medicinsku pomoć na Marsu. Možda će u budućnosti, u uslovima već razvijene kolonije, doseljenicima biti moguće pružiti pristojnu njegu. Ali ne na početku misije. Čak i najblaže ozljede i oboljenja morat ćete izbjegavati.

marsovska zaraza

Mnogi će odlučiti da se u svemiru nema čime zaraziti. Pa, svemirski brodovi idu daleko u dezinfekciju. To se radi kako bi se isključila mogućnost da zemaljske bakterije dođu u uslove, na primjer, marsovsku klimu. Ali ova činjenica ne bi trebala zadovoljiti buduće naseljenike Marsa. Ako na ovoj planeti zaraze neku vrstu infekcije, nije činjenica da će, čak i ako se ukaže prilika da se vrate kući, Zemlja prihvatiti takvu osobu nazad. Na kraju krajeva, niko neće znati kako liječiti vanzemaljsku bolest. A širenje kosmičke epidemije mora se spriječiti na samom početku.

Nema više omiljene hrane

Projekat je naučiti kako uzgajati povrće u klimi Marsa. Veoma važna inicijativa, jer će hrane uzete sa Zemlje brzo nestati. Ali biće moguće uzgajati samo spanać, pasulj, zelenu salatu. Ali životinjsku hranu će se morati napustiti dugo vremena. Pa, treba zaboraviti na prženi krompir, sireve i ostalo.

marsovsku atmosferu

Atmosfera Marsa je u izuzetno razrijeđenom stanju - oko jedan posto Zemljine. Devedeset šest posto zraka na Marsu je ugljični dioksid s malom količinom kisika. Tako da marsonauti neće moći izaći na dah svježeg zraka.

Ali testovi se tu ne završavaju. Na planeti se dešavaju strašne pješčane oluje. Mogu trajati od nekoliko sati do nekoliko dana i pokrivaju gotovo cijelu planetu. Pijesak koji se diže u ovom trenutku može biti vrlo toksičan za ljudski organizam. Dakle, ako želite da prošetate, onda to možete učiniti po mirnom vremenu i samo u skafanderima.

Tišina i nema interneta

Ako odlučite da pošaljete neku informaciju sa Marsa, onda će kašnjenje biti od tri do dvadeset i dvije minute. Stoga telefonska komunikacija nije efikasna. Tekstualna poruka će biti poslata sa zakašnjenjem od šest minuta.

Neće biti ni normalnog interneta, osim nekoliko sajtova učitanih na Zemlji. A prema insajderu, Mars One kaže da će doseljenici imati pristup svojim omiljenim resursima, ali se ne očekuje potpuni pristup internetu.

Radijacija

Zahvaljujući roveru Curiosity, bilo je moguće saznati kojem će nivou zračenja biti izloženo tijelo astronauta na Crvenoj planeti. Ni nova kuća ovdje nije dobrodošla. Rover je prenio podatke koji su pokazivali šest stotina šezdeset i dva (±108) milisiverta - dvije trećine granice od hiljadu miliseverta. Ali na Marsu ne postoji magnetno polje koje je nekako odoljelo tako strašnom udaru. Dakle, sa svakom šetnjom po površini planete, osoba će se izložiti strašnoj opasnosti.

Zar još ne razumiješ?

Jednom na Marsu, umrijet ćete tamo!

Ili ćete umrijeti od bolesti koje se ne mogu izliječiti. Ili od neopreznih šetnji pod uticajem zračenja. Na kraju, čak i ako vam se ništa posebno ne dogodi, ipak ćete umrijeti daleko od onih koje ste cijeli život voljeli, koje ste cijenili.

plus