A Marsra induló járatok nem egy távoli jövő. Mennyi ideig kell repülni a Marsra Mennyi ideig kell repülni a Marsra a Földről

Az űrrepülések évtizedek és több száz éve érdeklik az emberiséget. Az ókorban az emberek a legegyszerűbb teleszkópokon tanulmányozták az eget, hogy választ keressenek a földi életre. A Hold űrhajókkal történő feltárása után a Mars vette át az uralmat az emberiség elméjében. A vezető űrtervezők azon gondolkodnak, hogyan számítsák ki az optimális repülési útvonalat, és mennyi ideig kell repülni a Marsra.

A Mars az egyik első bolygó a Naprendszerben, amelyet az emberiség felfedezett. Hitel: version.info.

Távolság a Marstól

A vörös bolygó a második legtávolabbi a Földtől. A Mars és a Föld távolsága 55 millió és 400 millió km között változik.

A fény 3-22 fényperc alatt jut el a Marsra. Ez attól függ, hogy a bolygók milyen pályán vannak. 1964-ben az Egyesült Államok felbocsátotta a Mariner 4-et, amely 228 nap alatt érte el a Marsot. 21 fényképet készített és küldte el a Földre. 1969-ben a Mariner 6 155 nap alatt repült a Vörös bolygóra. Egy mesterséges műhold tanulmányozta a légkör állapotát, mérte a felszíni hőmérsékletet. A későbbi repülések eredményeként a Mars térképei készültek.

A Viking 1 304 nappal az indulás után landolt a felszínen. A Viking-2 nevű űrszonda 333 nap után ért célba. Több mint 16 000 színes fénykép készült. A Földről a Marsra közlekedő járatok a 21. században is folytatódnak. A hazai űrszondák közül érdemes megemlíteni a Mars-1-et, amely 230 nap alatt több millió kilométert tett meg. A járatok időtartama egyirányú.

Átlagos repülési idő

Az utazási idő nem függ a technológiai fejlődéstől. Ennek meghatározásához összetett matematikai számításokat kell végeznie, és elemeznie kell az égitestek pályáit. Ha a bolygók közötti átlagos távolságot 225 millió km-nek vesszük, átlagos repülőgépsebességgel (1000 km/h) repülve, akkor 22 000 napot kell repülnie. Több mint 60 éves. De használhatja a leggyorsabb űrhajót, amely 39 nap alatt teszi meg a távolságot. Sebessége eléri az 58000 km/h-t.

Nincs egyetlen út és idő a leküzdésére. Az év során az összes bolygó különböző helyet foglal el pályáján, ami megváltoztatja a köztük lévő távolságot. A Marsra való repülés fénysebességgel (több mint 299 millió km/h) 3-22 percig tart. A leggyorsabb hajó, a Voyager-1 azonban 62140 km/h sebességgel képes haladni, és nem alkalmas utasok szállítására.

A Marsra való repülések kutatási küldetések, amelyeket a XX. század 60-as évei óta hajtanak végre személyzet nélkül, roverek és orbitális állomások segítségével. Hitel: version.info.

Egy modern szintű rakétán akár 8350 km / h sebesség is fejlődik. Ezzel az árfolyammal a repülés időtartama 6586 óra lesz. Ez körülbelül 274 nap a Mars és a Föld közötti minimális távolságon. A maximális távolságon az utazás időtartama 5,47 évig tart. Ehhez az időszakhoz hozzá kell adni az űrhajósok visszaszállításának idejét.

Repülhet-e az ember

A küldetés szervezői előtt a hajó odaküldésének és visszaküldésének problémája van. Minél gyorsabban repül, annál jobb. A minimális sebességnek 18 000 km/h-nak kell lennie. Ha figyelembe vesszük a bolygók közeledésének időszakát, ami körülbelül 500 napig tart, akkor legalább 33 földi hónapra lesz szükség a Marsra való utazáshoz. Veszélyek leselkednek az űrutazókra az út során:

• sugárzás;
• szigetelés;
• útvonal hossza;
• gravitációs mezők;
• korlátozott hely stb.

Az űrsugárzás nagy károkat okoz az emberi egészségben. Senki sem tudja megjósolni a hatásának az eredményét. A hosszú ideig tartó elszigeteltség alvászavarokhoz, viselkedésbeli változásokhoz és az űrexpedíció résztvevői közötti kapcsolatok megváltozásához vezet.

Az űr nem az emberek lakhelye. Sok erőfeszítést igényel a kényelmes körülmények megteremtése a hajón. A készülék az út felét a lehető legnagyobb sebességgel teszi meg, majd a lágy landoláshoz fékezni kezd.

A Vörös Bolygó felszínére kerülve egy űrpilóta nem várja a gyors segítséget a Földtől. A földi, kozmikus és idegen gravitáció testre gyakorolt ​​hatásának következményeit még nem vizsgálták.

Egy személy hatalmas dózisú sugárzást kap a Mars felé vezető úton. hitel: discover24.ru

Az emberi lény másik nehézsége a Marson az levegő hiánya. A Vörös Bolygó légkörének 96%-a szén-dioxid, ezért mindig légzőkészülékkel kell mozogni. A gyakori homokviharok tönkretehetik a földlakók felszerelését és lakhelyét, maguk az űrhajósok is megölhetik. A veszélyt különféle, még ismeretlen betegségek jelentik.

Üzemanyag fogyasztás

A mérnökök azt javasolják, hogy nukleáris motorral felszerelt járműveken repüljenek. 6 tonna hidrogénre van szükségük. A visszaúton szén-dioxid felhasználását tervezik, ami a Vörös Bolygón elérhető. A víz hidrogénre és oxigénre bomlik, amelyek légzésre és metán előállítására szolgálnak. Sok árnyalat megnehezíti az utazáshoz szükséges üzemanyag mennyiségének pontos kiszámítását.

Érdekes az üzemanyag-melegítés és a rádióhullámokkal történő ionizáció ötlete. A folyamat eredménye a plazma. Olcsóbb, mint a nukleáris üzemanyag.

Az antianyag egy új típusú üzemanyag a csillagközi utazáshoz. Az űrhajó sebessége szinte a fény szintjéig fejlődik, bár ilyen eszközök még nem léteznek. A Marsra való utazáshoz a becslések szerint körülbelül 10 milligramm antianyagra van szükség (több mint 240 millió dollár értékben).

Megengedett repülési útvonalak

A Naprendszerben sok gravitációs pont van, amelyekkel nem lehet ütközni. Ezért biztonságos repülési pályákat dolgoztak ki a Vörös Bolygóra:

• elliptikus (Homan);
• parabolikus;
• hiperbolikus.

A repülési útvonalat úgy számítják ki, hogy az űreszközt ne közvetlenül a bolygóra irányítsák, hanem arra a pontra, ahová egy bizonyos idő elteltével eléri. Hitel: mks-onlain.ru.

A Hohmann pályát Walter Hohmann német mérnök dolgozta ki. A hajót a Föld mozgása ellen indítják. Ennek a módszernek az alkalmazását nagy mennyiségű üzemanyag-fogyasztás jellemzi a fékezéshez. A ballisztikus rögzítés egy módszer, amellyel űrhajót indítanak a Mars felé annak pályáján. A fékezés a légköri ellenállás miatt következik be.

A parabola pálya nehéz, de rövid útvonal. 80 nap alatt sikerül leküzdeni, amikor a hajó a 3. űrsebességgel (16,7 km/h) mozog. A manőverhez több üzemanyagra van szükség, a megtakarítás a rövidebb repülési időből származik: csökken az élelem és az életfenntartó rendszerek működése.

A hiperbolikus repülési útvonal az űrexpedíció legrövidebb útvonala. Egy ilyen repüléssel lecsökken az űrhajósok kozmikus sugárzásnak való kitettsége. Egyelőre az ilyen utak lehetetlenek, mert. hiperbolikus sebességgel mozgó űrhajók fejlesztése folyik.

A Vénusz után ez a második legközelebbi bolygó a Naprendszerben a Földhöz. A vöröses szín miatt a bolygó a háború istene nevet kapta. Az egyik első teleszkópos megfigyelés (D. Cassini, 1666) kimutatta, hogy ennek a bolygónak a forgási ideje közel van a Föld napjához: 24 óra 40 perc. Összehasonlításképpen a Föld pontos forgási ideje 23 óra 56 perc 4 másodperc, a Mars esetében ez az érték 24 óra 37 perc 23 másodperc. A teleszkópok fejlesztése lehetővé tette a Mars sarki sapkáinak észlelését, valamint a Mars felszínének szisztematikus feltérképezésének megkezdését.

A 19. század végén az optikai illúziók azt a feltételezést adták, hogy a Marson kiterjedt csatornahálózat található, amelyet egy magasan fejlett civilizáció hozott létre. Ezek a feltételezések egybeestek a Mars első spektroszkópiai megfigyeléseivel, amelyek a Föld légkörének oxigén- és vízgőzvonalait a marsi légkör vonalaival keverték össze.

Ennek eredményeként a 19. század végén és a 20. század elején népszerűvé vált a fejlett civilizáció gondolata a Marson. Ennek az elméletnek a legszembetűnőbb illusztrációi G. Wales „A világok háborúja” és A. Tolsztoj „Aelita” című fiktív regényei voltak. Az első esetben a harcos marslakók kísérletet tettek a Föld elfoglalására egy óriási ágyú segítségével, amely leszállóhengereket lőtt a Föld felé. A második esetben a földlakók benzinüzemű rakétával utaznak a Marsra. Ha az első esetben a bolygóközi repülés több hónapig tart, akkor a másodikban körülbelül 9-10 óra repülés.

A Mars és a Föld távolsága nagyon változó: 55-400 millió km. Általában 2 évente egyszer közelednek a bolygók (szokásos oppozíciók), de a Mars pályájának nagy excentricitása miatt 15-17 évente fordulnak elő közelebbi találkozások (nagy oppozíciók).

A táblázat jól mutatja, hogy a nagy ellentétek eltérnek attól, hogy a Föld pályája sem kör alakú. E tekintetben a legnagyobb konfrontációkat is kiemelik, amelyek körülbelül 80 évente egyszer fordulnak elő (például 1640-ben, 1766-ban, 1845-ben, 1924-ben és 2003-ban). Érdekes megjegyezni, hogy a 21. század elejének emberei több ezer év legnagyobb összecsapásának voltak tanúi. A 2003-as ellenállás idején a Föld és a Mars távolsága 1900 km-rel volt kisebb, mint 1924-ben. Másrészt úgy tartják, hogy a 2003-as ellenzék volt a minimum az elmúlt 5 ezer évben.

A nagy ellentétek nagy szerepet játszottak a Mars tanulmányozásának történetében, hiszen lehetővé tették a legrészletesebb Mars-képek készítését, és egyszerűsítették a bolygóközi repüléseket is.

Az űrkorszak kezdetére a földi infravörös spektroszkópia jelentősen csökkentette az élet esélyeit a Marson: megállapították, hogy a légkör fő összetevője a szén-dioxid, a bolygó légkörének oxigéntartalma minimális. Ezenkívül megmérték a bolygó átlaghőmérsékletét, amely a Föld sarki régióihoz hasonlíthatónak bizonyult.

A Mars első radiolokációja

A 20. század 60-as éveit jelentős előrelépés jellemezte a Mars tanulmányozásában, amikor elkezdődött az űrkorszak, és lehetővé vált a Mars radarjának megvalósítása is. 1963 februárjában, a Szovjetunióban, a Krím-félszigeten lévő ADU-1000 („Plútó”) radar segítségével, amely nyolc 16 méteres antennából állt, végrehajtották az első sikeres Mars-radart. Abban a pillanatban a vörös bolygó 100 millió km-re volt a Földtől. A radarjel átvitele 700 megahertz frekvencián történt, a rádiójelek Földről a Marsra és vissza továbbításának teljes ideje 11 perc volt. A visszaverődési együttható a Mars felszínén kisebbnek bizonyult, mint a Vénuszén, bár időnként elérte a 15%-ot. Ez bebizonyította, hogy a Marson vannak egy kilométernél nagyobb sík vízszintes területek.

Lehetséges repülési útvonalak a Marsra

Az egyenes vonalú repülés a Mars felé lehetetlen, mivel a Nap gravitációs hatása bármely űrhajó pályájára gravitációs hatást gyakorol. Ezért a pálya három változata lehetséges: elliptikus, parabolikus és hiperbolikus.

Elliptikus (Hohmann) repülési útvonal a Marsra

A Marsra vezető legegyszerűbb (elliptikus) repülési útvonal elméletét, amelynek minimális az üzemanyag-fogyasztása, Walter Hohmann német tudós dolgozta ki 1925-ben. Annak ellenére, hogy ezt a pályát egymástól függetlenül javasolták Vlagyimir Vetchinkin és Friedrich Zander szovjet tudósok, a pályát ma már Hohmann-pályaként ismerik.

Valójában ez a pálya egy elliptikus pálya fél szegmense, a periapszis (a pálya Naphoz legközelebbi pontja) közel van a kiindulási ponthoz (Föld bolygó), és az apocenter (a pálya legtávolabbi pontja a Nap) az érkezési pont (a Mars bolygó) közelében van. Ahhoz, hogy a legegyszerűbb Hohmann-repülési pályára váltsunk a Mars felé, a Föld Föld-közeli műholdjának sebességét másodpercenként 2,9 km-rel kell növelni (meghaladva a második kozmikus sebességet).

Ballisztikai szempontból a Marsra való repülés legkedvezőbb ablakai körülbelül 2 évente és 50 naponként fordulnak elő. A Földről induló kezdeti repülési sebességtől függően (11,6 km/s és 12 km/s között) a Marsra való repülés időtartama 260 és 150 nap között változik. A bolygóközi repülés idejének csökkenése nemcsak a sebesség növekedése miatt következik be, hanem a pályaellipszis ívének hosszának csökkenése miatt is. Ugyanakkor a Mars bolygóval való találkozás sebessége növekszik: 5,7-ről 8,7 km-re másodpercenként, ami bonyolítja a repülést a sebesség biztonságos csökkentésének szükségességével: például a marsi pályára való belépéshez vagy a föld felszínére való leszálláshoz. Mars.

Példák a Marsra való repülés időtartamára elliptikus pályán

Az űrkorszak 60 évében 50 automatikus szondát küldtek a Marsra (ebből 2 jármű csak gravitációs átrepülésre használta a Marsot - „Le” és „Rosetta”). Ebből az ötvenből mindössze 34 űrszonda volt képes elérni a Marsra vezető bolygóközi repülési útvonalat. A Marsra való repülés időtartama ezeknél a szondáknál (beleértve a leghíresebb sikertelen küldetéseket is):

• "Mars-1" - 230 nap (a kommunikáció megszakadása a repülés 140. napján)
• "Mariner-4" - 228 nap
• "Zond-2" - 249 nap (a kommunikáció megszakadása a repülés 154. napján)
• "Mariner-5" - 156 nap
• "Mariner-6" - 131 nap

x) 2x „Mars-69” – 180 nap (baleseti hordozórakéta)

• "Mars-2" - 191 nap
• "Mars-3" - 188 nap
• "Mariner-9" - 168 nap
• "Mars-4" - 204 nap
• "Mars-5" - 202 nap
• "Mars-6" - 219 nap
• "Mars-7" - 212 nap
• "Viking-1" - 304 nap
• "Viking-2" - 333 nap
• "Phobos-1" - 257 nap (a kommunikáció elvesztése a repülés 57. napján)
• "Phobos-2" - 257 nap
• "Mars Observer" - 333 nap (a kommunikáció elvesztése a repülés 330. napján)

x) "Mars-96" - 300 nap (baleset Fehéroroszországban)

18) „Mars Pathfinder” – 212 nap

19) „Mars Global Surveyor” – 307 nap

20) „Nozomi” (1. kísérlet) - 295 nap

20) „Nozomi” (2. próbálkozás) - 178 nap (a kommunikáció megszakadása a repülés 173. napján)

21) „Mars Clymed Orbiter” – 286 nap

22) "Mars Polar Lander" - 335 nap

23) „Mars Odyssey 2001” – 200 nap

24) „Szellem” - 208 nap

25) Lehetőség - 202 nap

26) „Mars Express” – 206 nap

27) MRO - 210 nap

28) „Phoenix” - 295 nap

29) Kíváncsiság – 250 nap

x) "Mars Phobos Grunt" - 325 nap (földi pályán maradt)

30) MAVEN - 308 nap

31) MOM - 298 nap

32) „Exomars 2016” – 219 nap

Amint az ebből a listából látható, a legrövidebb repülés a Marsra egy kis (412 kg) "Mariner-6" repülés volt 1969-ben: 131 nap. A leghosszabb repülést a Mars Polar Lander (335 nap), a Mars Observer és a Viking-2 (333 nap) orbitális és leszálló küldetések hajtották végre. Nyilvánvaló, hogy ezek a küldetések a meglévő rakéták képességeinek határán voltak. Ugyanezt a hosszú (11 hónapos) repülést az orosz Mars Phobos Ground missziónak kellett volna megtennie, amikor a Phobos földdel tér vissza a Földre.

"Phobos-Grunt" küldetés

A Mars Phobos Grunt küldetés volt az első kísérlet a Marsra és visszarepülés kidolgozására. Egy ilyen repülés időtartama 2 év és 10 hónap volt. Hasonló projekteket dolgoztak ki a Szovjetunióban a 20. század 70-es éveiben, csak ezek nem a Phobos, hanem a Mars felszínéről biztosították a talaj szállítását. Ebben a tekintetben egy szupernehéz H1 rakéta vagy egy nehéz Proton hordozórakéta kétszeri kilövéséről rendelkeztek.

Emellett a Föld és a Mars közötti hosszú repülések is megfigyelhetők, amelyeket két szonda végzett kis objektumok tanulmányozására: a Hajnal (509 nap) és a Rosetta (723 nap).

A Marsra való repülés feltételei

A bolygóközi tér körülményei a Mars felé vezető repülési útvonalon a legtöbbet tanulmányozottak a Naprendszer bolygóközi terének különböző régiói között. Már a szovjet Mars-1 állomás által 1962-1963-ban végrehajtott első bolygóközi repülés is kimutatta a Föld és a Mars között meteorrajok jelenlétét: az állomás mikrometeoritdetektora 20-40 millió km távolságból 2 percenként rögzítette a mikrometeorit becsapódásokat. a Földről. Ugyanezen állomáson végzett mérések lehetővé tették a bolygóközi térben a mágneses mezők intenzitásának mérését is: 3-9 nanoTesla.

Mivel számos projekt létezik egy emberes Mars-repülésre, a bolygóközi térben végzett kozmikus sugárzás mérése különleges szerepet játszik az ilyen vizsgálatokban. Ennek érdekében a legfejlettebb marsi rover (Curiosity) fedélzetére sugárzásérzékelőt (RAD) telepítettek. Mérései kimutatták, hogy már egy rövid bolygóközi repülés is nagy veszélyt jelent az emberi egészségre.

Egy még érdekesebb kísérlet egy hosszú bolygóközi repülés körülményeinek élő szervezetekre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozására a sikertelen orosz Mars-Phobos-Grunt küldetés részeként. Visszatérő járművében a talajmintákon kívül egy 100 grammos LIFE modul is volt, amely tíz különböző mikroorganizmust tartalmazott. A kísérletnek lehetővé kellett tennie a bolygóközi közeg hatásának értékelését egy hároméves űrrepülés során.

Az emberi Marsra való repülés lehetőségének vizsgálata

Az 1960 óta végzett automatikus szondák Marsra való indítására tett első kísérletekkel párhuzamosan a Szovjetunióban és az Egyesült Államokban is kidolgoztak egy emberes Mars-repülési projektet, amelynek középpontjában az 1971-es kilövés állt. Ezeket a projekteket a bolygóközi hajó több száz tonnás tömege és a kozmikus sugárzás elleni magas szintű védelemmel rendelkező speciális rekesz jelenléte különböztette meg, ahol a legénységnek menedéket kellett keresnie a napkitörések során. Az ilyen hajók áramellátását atomreaktorokból vagy nagyon nagy napelemekből kellett biztosítani. Az ilyen repülésekre való felkészülés során földi kísérleteket végeztek az emberek izolálására ("Mars-500" és marsi kísérleti helyszínek a kanadai sarkvidéken, Hawaii stb.), valamint kísérleteket zárt bioszférák létrehozására ("BIOS" és "Biosphere- 2”). Amint a Mars-500 kísérlet nevéből is látszik, létezik egy olyan változata, amely körülbelül 500 nap alatt repül a Marsra, ami 2-szer rövidebb, mint a klasszikus séma esetén (2-3 év).

Amint látható, a klasszikus rendszerhez képest a Mars-rendszerben való tartózkodási idő ebben az esetben 450-ről 30 napra csökken.

Parabolikus repülési útvonal a Marsra

Ha parabola pályán repül a Marsra, az űreszköz kezdeti sebességének meg kell egyeznie a harmadik menekülési sebességgel: 16,7 km/s. Ebben az esetben a Föld és a Mars közötti repülés mindössze 70 nap lesz. Ugyanakkor a Mars bolygóval való találkozás sebessége másodpercenként 20,9 km-re nő. Az űrhajó Naphoz viszonyított sebessége parabolában repülve a Föld közelében mért 42,1 km/s-ról a Mars közelében 34,1 km/s-ra csökken.

Ugyanakkor a gyorsítás és lassítás energiaköltsége körülbelül 4,3-szorosára nő az elliptikus (Hohmann) pálya mentén történő repüléshez képest.

Az ilyen repülések jelentősége a bolygóközi térben lévő erős sugárzás miatt nő. A parabola pályán való repülés ugyan több üzemanyagot igényel, másrészt viszont csökkenti a sugárvédelmi követelményeket, valamint az űrrepülőgép személyzetének oxigén-, víz- és élelmiszerkészletét. A parabolapályák nagyon szűk tartományban vannak, ezért sokkal érdekesebb a hiperbolikus pályák széles skáláját figyelembe venni, amelyek során az űrszonda a harmadik szökési sebességet meghaladó szökési sebességgel halad a Mars felé a Naprendszerből.

Hiperbolikus repülési útvonal a Marsra

Az emberiség már elsajátította az űrhajók hiperbolikus sebességre való gyorsításának lehetőségét. Az űrkorszak 60 éve során 5 űrszondát indítottak a csillagközi térbe ("Pioner-10", "Pioner-11", "Voyager-1", "Voyager-2" és "New Horizons") . Így a New Horizonsnak mindössze 78 nap kellett ahhoz, hogy a Földről a marsi pályára repüljön. A nemrég felfedezett első csillagközi objektum, az „Oumuamua” még nagyobb hiperbolikus sebességgel rendelkezik: mindössze 2 hét alatt repült át a Föld és a Mars pályája közötti űrben.

Jelenleg a hiperbolikus pályákon haladó Marsra repülési projektek fejlesztése folyik. Itt nagy reményeket fűznek az elektromos (ion) rakétamotorokhoz, amelyekben a kipufogógáz sebessége elérheti a 100 km/s-t (összehasonlításképpen vegyi hajtóműveknél ez a szám 5 km/s-ra korlátozódik). Jelenleg ez az irány gyorsan fejlődik. Tehát a Dawn szonda ionhajtóművei több mint 10 kilométer/másodperc sebességnövekedést tudtak biztosítani, mindössze fél tonna xenon felhasználásával egy 10 éves küldetés során, ami rekord minden bolygóközi állomásnál. Az ilyen motorok fő hátránya az alacsony teljesítményű energiaforrások (napelemek) használata miatti alacsony teljesítmény. Így a SMART-1 európai állomásnak egy teljes évbe telt repülni a geotranszfer pályáról a Holdra. Összehasonlításképpen: a hagyományos holdállomások néhány nap alatt repültek a Holdra. Ebben a tekintetben a bolygóközi hajók ionmotorokkal való felszerelése szorosan összefügg az űr atomerőművek fejlesztésével. Így várhatóan a VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) 200 megawatt teljesítményű, argonnal hajtott hajtóműve 40 napos emberes repülést tud majd végrehajtani a Marsra. Összehasonlításképpen: a Seafulf-osztályú tengeralattjárók 34 megawattos atomreaktort, míg a Gerald Ford-osztályú repülőgép-hordozó 300 megawattos atomreaktort használnak.

Még csábítóbb kilátásokkal kecsegtet a marsi repülések terén az X3-as motorprojekt, amely elméletileg mindössze 2 hét alatt képes eljuttatni egy embert a Marsra. A közelmúltban ez a motor, amelyet a Michigani Egyetem, az Egyesült Államok Légiereje és a NASA tudósai fejlesztettek ki, rekordteljesítményt (100 kW) és tolóerőt (5,4 Newton) mutatott. Az ionmotorok korábbi tolóerőrekordja 3,3 Newton volt.

Az első, aki nem gondolkozott alaposan azon, meddig repüljön egy ember a Marsra, hanem elvégezte ennek a lehetőségnek a technikai elemzését, még 1948-ban, egy tudós volt, a modern rakétatudomány egyik megalapítója. Utána az első űrhatalmak és magáncégek is fontolgatták egy ilyen repülés ötletét.

Hány kilométert kell repülni a Marsra a Földről

A Mars a Vénusz után a negyedik bolygó a Naptól és a legközelebb a Földhöz. A Vénuszra irányuló küldetés az éghajlati viszonyai miatt nehéz:

• hatalmas légköri nyomás;
• savas eső;
• hőség.

Ott nincs esélyünk!

A Mars éghajlati viszonyai a legalkalmasabbak a látogatáshoz. A bolygók közötti távolság kozmikus mércével mérve mikroszkopikus. De az embernek sokat kell repülnie a Marsra, több tíz vagy akár több száz millió kilométert.

Az, hogy hány kilométert kell repülni a Földtől, nagyban függ az adott pályától - az útvonal útvonalától. Általában egy "nagy ív" formáját ölti, amely elegánsan köti össze a Földön az indulási időt a céllal. Ezek az ívek sokszor hosszabbak, mint egy adott időpontban két égi objektum közötti egyenes vonalú távolság.

Tegyük fel magunknak a kérdést: - Mennyi ideig tart a repülés a Marsra?

Tegyük fel, hogy számításainkhoz egy egyszerű, egyenes vonalú útvonalat használunk, ahol a távolság minimális.

Azon alapul, hogy a Naprendszer bolygói a Nap körül keringenek, mindegyik a saját elliptikus pályáján, saját egyedi sebességgel, és két bolygóobjektum távolsága folyamatosan változik. A tudósoknak sikerült kideríteniük a távolságot, hány kilométert kell repülniük egy lineáris pályán a Földtől a Marsig:

• A maximális távolság 401 330 000 km lesz.
• Az átlagos úthossz 227 943 000 km.
• A minimum, amit le kell küzdenünk, mindössze 54 556 000 km.

A bolygók körülbelül kétévente érik el ezt a minimális távolságot egymástól. És ez a tökéletes alkalom a küldetések elindítására.

Hol legyen a Mars a kilövés alatt?

Ha egyenes vonalban repül a célállomásra, az nem fog működni. Korábban azt mondták, hogy a bolygók folyamatosan mozognak. Ebben az esetben az űrszonda egyszerűen nem találkozik a vörös bolygóval útközben, és elméletileg utol kell érnie. A gyakorlatban ez lehetetlen, még nincsenek ilyen technológiáink egy bolygóobjektum követésére.

Ezért a repüléshez olyan kilövést kell választani, amikor a pályára érkezés egybeesik magának a Marsnak ugyanoda érkezésével, vagy korábban kell jönnie, és hagyni, hogy utolérjen minket.

Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy csak akkor kezdheti meg az utazást, ha a bolygók megfelelő helyzetben vannak. Ez az indítóablak 26 havonta nyílik meg. Jelenleg az űrszonda a legenergiahatékonyabbnak tartott repülési útvonalat használhatja, amelyet Gohmann-pályának neveznek, de erről később lesz szó.

Orbitális mechanika vagy hány kilométert kell leküzdeni

Mivel a Föld és a Mars elliptikus pályája különböző távolságra van a Naptól, és a bolygók eltérő sebességgel mozognak rajtuk, a köztük lévő távolság jelentősen eltér. Mint korábban megjegyeztük, körülbelül kétévente és kéthavonta érik el a bolygók egymáshoz legközelebbi pontjukat. Ezt a pontot " "-nek nevezik, amikor a Mars a legkisebb távolságra lehet a Földtől, 55,68 és 101,39 millió kilométer között, attól függően, hogy melyik évben van.

Tizenhárom hónappal a konfrontáció után eléri a konjunkciót. Ez azt jelenti, hogy a vörös és a kék bolygók a Nap ellentétes oldalán vannak, és a lehető legtávolabb vannak egymástól. Nyilvánvalóan, ha gyorsabban akarunk célba érni, a legjobb, ha az indulást a konfrontáció pontjára ütemezzük. De nem minden ilyen egyszerű!

Gyors utazás lehetséges lenne, ha a bolygóközi hajó egyenes utat követne. Sajnos az űrutazás sokkal bonyolultabb, mint az egyenes vonal. Az egyes bolygók keringési mechanikája egyedi. A Naprendszer összes bolygóteste állandó mozgásban van, és ez igazán nagy kihívást jelent az utazáshoz.

Hány kilométert kell tehát eljutni a Marsra a Földtől? Próbáljuk meg kitalálni. Ha továbbra is úgy gondolja, hogy a célpont elérésének legjobb módja, ha megvárja, amíg a két bolygó a legközelebb kerül egymáshoz, akkor irányítsa a rakétát a célpontra, és repüljön át. Tudja, ez több okból sem fog működni:

• Először is, a Föld gravitációja elhajtja bármely elindított jármű pályáját. Ennek a tényezőnek a kiküszöbölése érdekében tegyük fel, hogy a rakétát egy távoli Föld körüli pályára állítják, ahol a gravitáció gyenge és a keringési mozgás lassú, így mindkét tényt figyelmen kívül hagyhatjuk. Ez a rakéta még akkor is a Nap körül kering a Földdel együtt, és körülbelül 30 km/s sebességgel mozog. Tehát ha a rakéta tovább repül a tervezett cél felé, akkor fenntartja a Föld sebességét, és elkezdi a Nap körüli forgását, miközben a repülésirányító pont felé halad.
• Másodszor, ha akkor szállunk fel, amikor a Mars a legközelebb van a Földhöz, miközben az űrszonda a cél felé halad, a bolygó jóval azelőtt távozik keringési útján, hogy a hajó megtette volna a távolságot.
• Harmadszor, az egész rendszert a Nap gravitációja uralta. Minden objektum pályákon vagy pályákon mozog, amelyek Kepler törvényei szerint kúpszelvények, jelen esetben ellipszisek részei. Általában ívesek.

Az összecsapás során a dédelgetett cél felé haladva a legközelebbi távolság sokkal jelentősebb lesz. Ennek leküzdéséhez nagy mennyiségű üzemanyagot kell használni. Sajnos a tartályok térfogatát technikailag nem tudjuk növelni. Ezért a Marsra való repüléshez az asztrofizikusok felgyorsítják a hajót, majd az tehetetlenségből repül, nem tud ellenállni az égitestek gravitációjának, ami jelentősen megnöveli a távolságot, mivel az eszköz nagy ívben repül. Ez az útvonal a Nap körüli heliocentrikus pálya fél szegmensét jelenti a Mars és a Föld között.

Emlékezzünk vissza: a heliocentrikus pálya egy égitest elliptikus pályája a Nap körül.

Számítsuk ki, a Föld keringésének felének hossza 3,14 AU. A Mars 4,77 AU-val rendelkezik Átlagos pályára van szükségünk a bolygók között, hosszának fele 3,95 AU. szorozzuk meg 1 AU távolsággal és kerek.

Emlékezzünk vissza: egy csillagászati ​​egység (1 AU) 149597868 km-nek felel meg.

Kiderül, hogy a hozzávetőleges távolság, amelyet le kell majd küzdeni, körülbelül 600 millió kilométer lesz. A repülni kívánt kilométer pontosabb kiszámításához bonyolultabb algoritmusokat használnak.

Mennyi ideig tart repülni a Marsra

Arra a kérdésre, hogy mennyi idő alatt repül a Marsra, nem lehet egyértelműen válaszolni.
A repülési idő számos tényezőtől függ:

1. az eszköz sebessége;
2. útvonal útvonala;
3. a bolygók relatív helyzete;
4. a fedélzeten lévő rakomány mennyisége (hasznos teher);
5. üzemanyag mennyiségét.

Ha az első két tényezőt vesszük alapul, akkor elméletileg kiszámolhatjuk, hogy mennyi idő alatt repül a Marsra a Földről időben. Ahhoz, hogy az eszköz űrutazásra induljon, fel kell szállnia a Földről és le kell győznie gravitációját.

Tudományos tények: Ahhoz, hogy egy rakéta alacsony Föld körüli pályára kerüljön, legalább 7,9 km/s (29 ezer km/h) sebességnek kell lennie. Ahhoz, hogy egy hajót bolygóközi utazásra küldjön, valamivel több, mint 11,2 km / s (40 ezer km / h) sebességre van szüksége.

Az utazók átlagosan körülbelül 20 km/s sebességgel hajtanak végre bolygóközi repülést. De vannak bajnokok is.

A leggyorsabb ember alkotta űrszonda a New Horizons szonda. Sem a New Horizons előtt, sem utána nem repültek el a bolygóközi járművek a Földről, 16,26 km/s sebességgel. De ha a sebességről beszélünk egy heliocentrikus pályán, akkor 16,26 km / s-hoz hozzá kell adni a Föld sebességét - ez 30 km / s, és körülbelül 46 km / s-ot kapunk a Naphoz képest. Ez lenyűgöző - 58536 km / h.

Ezen adatok ismeretében a legrövidebb, közvetlen pályán a Marsra való repülés időtartama 941 óra, azaz 39 földi nap. Egy embernek a bolygóink közötti átlagos távolságnak megfelelő útvonalon kell repülnie 3879 órán keresztül, vagyis 162 napig. A repülés időtartama a maximális távolságon 289 nap lesz.

Álmodjunk és képzeljük el, hogy repülővel, egyenes vonalban mentünk a Marsra. Ha egy repülőgéppel 54,556 millió kilométert repül, és a modern utasszállító repülőgépek átlagos sebessége körülbelül 1 ezer km / h, akkor ez 545 560 órát vesz igénybe, vagyis 22 731 napot és 16 órát. És lenyűgözően néz ki a közel 63 év alatt. És ha ellipszisben repülünk, akkor ez a szám 8-10-szeresére nő, ami átlagosan 560 év.

Hány földi év nap órával jut el egy ember a Marsra

Mennyi idő alatt ér el egy ember a Marsra a Földről? Ha arról álmodozik, hogy egy nap űrhajós lesz az első emberes repülésén, készüljön fel egy hosszú utazásra. A tudósok becslése szerint az oda-vissza út körülbelül 450 földi napot vesz igénybe, átlagosan 10 800 órát vagy 1,2 évet.

Előrejelzések: mennyit kell repülni időben

A legfontosabb változó arra vonatkozóan, hogy mennyi ideig tart, amíg az ember eljut a Marsra, nyilvánvaló – milyen gyorsan mész? A sebesség a meghatározó. Minél gyorsabban tudjuk felgyorsítani a hajót, annál gyorsabban érünk célba. A bolygók közötti legrövidebb lineáris távolságú útvonal leggyorsabb rakétájának repülési ideje nem haladja meg a 42 földi napot.

A tudósok egy csomó bolygóközi modult indítottak útjára, így van hozzávetőleges elképzelésünk arról, hogy a jelenlegi technológiával mennyi ideig tart.

Tehát az űrszondák átlagosan 128-333 nap alatt jutnak el a Marsra.

Ha megpróbálunk ma embert küldeni, a legjobb, amit reálisan tehetünk – különösen, hogy egy nagy emberes űrhajót küldünk, nem csak egy SUV méretű szondát. Állíts össze egy bolygóközi hajót a Föld körüli pályán, töltsd fel üzemanyaggal és küldd el repülni.

A SpaceX-et vezető technológiai mogul szerint a bolygóközi közlekedési rendszere mindössze 80 nap alatt megbirkózik az utazással, és végül mindössze 30 nap alatt képes utazni.

A világ országaiban kutatják, mennyi ideig tart egy emberi repülés a Marsra. Egy 90-es években végzett tanulmánynak elméletileg az embert a 2000-es évekbe kellett volna küldenie. A minimális utazás egy irányban 134 napot vesz igénybe, a maximum 350 napot. Feltételezték, hogy a repülés 2-12 fős személyzettel fog megtörténni.

A cég tudósainak számításai szerint az utazási idő körülbelül 210 napot vagy 7-8 hónapot vesz igénybe.

A NASA szerint az emberekkel végzett bolygóközi utazás körülbelül hat hónapig tart, amíg eljut a Marsra, és további hat hónapig tart, amíg visszatér. Ezenkívül az űrhajósoknak 18-20 hónapot kell a felszínen tölteniük, mielőtt a bolygók ismét igazodnának a visszaútra.

Most arról, hogyan juthatunk el a szomszédos bolygónkra, és mennyi ideig tart.

Meddig kell repülni a Marsra, meglehetősen egyszerűnek tekinthető: a Föld közelében impulzust adunk a gyorsításra, és egy ellipszisre megyünk, amely mindkét pályát érinti. Miután elértük a Marsot, ismét impulzust adunk, hogy felgyorsuljunk és a pályájára álljunk. A repülési idő Kepler harmadik törvénye alapján számítható ki.

Miért tart ilyen sokáig a repülés?

Miért ne érhetnénk el most gyorsabban:

• Az első ok a hatalmas távolságok. A minimális távolságot nem is millióban, hanem több tízmillió kilométerben számolják. Hadd emlékeztesselek arra, hogy a bolygó maximális távolsága 401330000 km.
• A második ok technológiai. Az űrrepüléshez használt motorok leggyakoribb típusa a vegyi rakétamotor. Nagyon nagy sebességre képes felgyorsítani az űrhajót. De az ilyen motorok legfeljebb néhány percig működnek, ennek oka a túl sok üzemanyag-fogyasztás. A rakéta szinte teljes tartalékát a felszínről való elszakadásra és a bolygó gravitációs erejének leküzdésére fordítja. Ma technikai okok miatt nem lehet pótlólagos üzemanyagot bevinni a járatba.

Hogyan juthatunk el a Marsra a legkevesebb üzemanyaggal

Mennyi üzemanyagra van szükség a Marsra való repüléshez? A bolygóközi repülések legfontosabb szempontja a rakéta üzemanyag-ellátása. Vegyi rakétamotorok használatakor, és ezekre még nincs igazi alternatíva, sok üzemanyagra van szükség.

• Először is, ez annak köszönhető, hogy le kell győzni a Föld gravitációs erejét. És minél nagyobb a hajó tömege, annál több energiára van szükség a felszálláshoz, és ennek megfelelően az üzemanyagra.
• Másodszor, még ha a leggazdaságosabb repülési útvonalat választja is, a rakétának legalább 11,59 km/s sebességet kell elérnie. A szokásos mértékegységekkel számolva ez 41 724 km/h.

A sebesség növelése mellett a Marshoz közeledve az űrszondának vissza kell állítania azt, ez pedig csak úgy valósítható meg, ha a hajtóműveket beindítják, és ennek megfelelően költik el az üzemanyagot. Nem szabad megfeledkezni az életfenntartó rendszerek munkájáról, mert a repülés állítólag emberek részvételével történik.

Rövidebb idő alatt repülhet a Marsra, de több üzemanyagot is kell használnia. Ennek oka a repülési sebesség növelésének szükségessége. Ebben az esetben a fékezéshez szükséges üzemanyag-fogyasztás is megnő.

A mérnökök fő feladatát - hogyan juthat el a Marsra a legkevesebb üzemanyaggal - Walter Hohmann 1925-ben oldotta meg. Módszerének lényege - ahelyett, hogy rakétát közvetlenül a bolygóra küldene, növelnie kell a pályáját, ennek eredményeként nagyobb pályát fog követni a Nap körül, mint a Föld. A végén a rakéta átlépi a Mars pályáját - abban a pillanatban, amikor ő is ott lesz.

Ezt az utazási módot a mérnökök minimális energiaátviteli pályának nevezik – ezzel űrhajót küldenek a Földről a Marsra a legkevesebb üzemanyaggal.

Hogyan repüljünk gyorsabban - lehetséges útvonalak

Többféle módon is eljuthatsz a célodhoz. Három van, mindegyik csak két paraméterben különbözik - a mozgás sebességében a világűrben és a repülési időben.

Elliptikus pálya

A leggazdaságosabb, de egyben leghosszabb megoldás az elliptikus repülési útvonal. És "Gomanovskaya"-nak is nevezik, Walter Homann német tudós tiszteletére. Ebben az esetben az űrszonda érintőlegesen halad át a Mars pályájára, egy ellipszis mentén haladva. Egy ilyen útvonalon történő repüléshez a rakétát 11,59 km / s-ra kell gyorsítani. Az utazási idő 259 nap lesz, mivel nagyobb távolságot kell leküzdeni, mint a másik két pályán haladva. A legegyszerűbb „Homan” pályára való váltáshoz egy Föld-közeli műhold mozgási sebességét másodpercenként 2,9 km-rel kell növelni.

Az űrkutatás során a tudósok több műholdat küldtek, hogy pontosan a Hohmann-pálya mentén tanulmányozzák. Ezek szovjet és amerikai készülékek is voltak.

Parabolikus pálya

A második lehetőség a parabola repülési útvonal. Ahhoz, hogy elérje, fel kell gyorsítania a hajót 16,6 km / s-ra. Az utazási idő mindössze 70 nap lesz. Ebben az esetben a rakétagyorsításhoz, valamint a leszállás előtti fékezéshez szükséges üzemanyag-fogyasztás jelentősen megnő. A tudósok becslése szerint az energiaköltségek 4,3-szorosára nőnek parabolikus útvonalon, mint egy elliptikus útvonalon.

A parabolapálya azt jelenti, hogy a berendezés egy parabola alakú vonal mentén mozog.

A növekvő üzemanyagköltségek ellenére a parabola repülés nagyon vonzó a tudósok számára. Mindenekelőtt a legénység sugárzás elleni védelmének költségeinek, valamint az élelmiszer-, oxigén- és egyéb életfenntartók ellátásának csökkentésével.

Hiperbolikus pálya

Az utolsó lehetséges pálya hiperbolikus. Egy ilyen pálya mentén történő repüléshez a készüléket a harmadik helyet (16,7 km/s) meghaladó sebességre kell felgyorsítani. Hiperbolikus pálya mentén haladva a rakétának el kell repülnie a Mars mellett, megváltoztatva a mozgás irányát, és el kell érnie a gravitációs terét. A repülési vonal ebben az esetben egy hiperbolához hasonlít. A leszállás akkor válik lehetségessé, ha a bolygó közelében fékező motorokat időben beindítják.

Ötletek a repülési idő csökkentésére

A Földről induló kezdeti repülési sebességtől függően (11,6 km/s és 12 km/s között) a Marsra való repülés időtartama 260 és 150 nap között változik. A bolygóközi repülés idejének csökkentése érdekében növelni kell a sebességet, ami befolyásolja az útvonal ellipszis ívének hosszának csökkenését. Ugyanakkor a Marssal való találkozás növekszik: 5,7-ről 8,7 km-re másodpercenként, ami megnehezíti a repülést, mivel biztonságos leszállásra van szükség a marsi pályára való belépéshez vagy a felszínre való leszálláshoz. Ebben az esetben, ha gyorsabban akarunk odaérni, új hajtóművekre van szükségünk, hogy felgyorsítsák a hajót, és legyen időnk lelassítani.

A repülési idő felgyorsításához más típusú rakétahajtóműveket kell használnia, például elektromos sugárhajtóműveket, sőt nukleáris hajtóműveket is.

Az elektromos motorok előnye a hosszú távú, akár több éves működés lehetősége. De az ilyen eszközök nagyon gyenge tapadást fejlesztenek ki. Még mindig lehetetlen egy ilyen rakétával leszállni a Földről. A világűrben az elektromos motorok nagyon nagy sebességre képesek. Magasabb, mint a meglévő vegyi motorok. Igaz, ehhez több hónapig is eltarthat. Csillagközi repülésekre egy ilyen fejlesztés még megfelelő, de nem praktikus ilyen motorral a Marsra repülni.

Ha az ionhajtóművek nem nekünk valók, akkor a jövő mely technológiái csökkenthetik az utazási időt néhány napra?

A következő ötletek vannak a Marsra való repülés felgyorsítására:

1. Nukleáris rakéták alkalmazása, melynek alapja a cseppfolyósított üzemanyag felmelegítése, majd a fúvókából való nagyon nagy sebességgel történő kidobása. Feltételezik, hogy egy nukleáris rakéta körülbelül 7 hónapra csökkentheti a Marsra való repülés idejét. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a modern nukleáris meghajtású motorok 39 napra csökkenthetik az utat. El tudod képzelni, milyen gyorsan fog repülni ez az űrhajó? A nukleáris rakétahajtóművek még nem léptek túl a földi prototípusokon, de a tudósok folyamatosan dolgoznak egy ilyen projekt megvalósításán.
2. A mágnesesség használata. A mágneses technológia egy speciális elektromágneses eszköz használatán alapul, amely ionizálja és felmelegíti a rakéta üzemanyagát, ionizált gázzá vagy plazmává alakítva, ami felgyorsítja az űrhajót. Ezzel a módszerrel a repülés 5 hónapra csökkenthető.
3. Az antianyag használata. Ez a legfurcsább ötlet, bár lehet, hogy a legsikeresebb. Antianyag részecskék csak a részecskegyorsítóban nyerhetők. A részecskék és az antirészecskék ütközésekor hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. Ezt sok hasznos dologra lehet használni. Az előzetes számítások szerint ahhoz, hogy a hajó elérje a célt, mindössze 10 milligramm antianyagra lenne szükség. 10 mg antianyag előállítására azonban legalább 250 millió dollárt kellene költeni. A Marsra repülés antianyag felhasználásával mindössze 45 napig tart!

Mennyibe fog kerülni az utazás?

Amellett, hogy a repülés nagyon hosszú, egyben drága esemény is, felmerülnek kérdések, hogy mennyibe kerül a Marsra repülés.

Az emberek küldésével kapcsolatos költségek egyik becslése George W. Bush kormányzása idején készült. A tartomány 80 és 100 milliárd dollár között mozgott. A legújabb tanulmányok ezt 20-40 milliárd dollárra szűkítették le.

Elon Musk milliárdos szerint a repülőút végül is kevesebb, mint 500 ezer dollárba kerül, nem is olyan sok. Azt mondja, az ár idővel 100 000 dollárra csökkenhet. És ne aggódj a visszaút miatt, mert Elon szerint az ingyenes lesz.

Minek repülni a Marsra

Sok oka van egy ilyen misszió megszervezésének.

Az első a kutatás. A Mars sok tekintetben hasonlít a Földre, és a tudósok szerint a bolygókon korábban ugyanaz volt a légkör, és valószínűleg az élet is. Nagyszabású tanulmányoknak kellene választ adniuk arra a kérdésre, hogy van-e most élet, valóban ennyire hasonlóak-e a bolygók, és miért lett sivatagi világ. A fényképeken sok érdekes és megmagyarázhatatlan jelenség látható a felszínen, amelyeket az emberiség is szívesen tanulmányoz.

A második ok a gyarmatosítás. Vannak olyan elméletek, amelyek szerint lehetséges a légkör mesterséges újrateremtése. Ezért fejleszteni kell az ökoszisztémát. Ez azt jelenti, hogy a jövőben szárazföldi növények, állatok és természetesen az emberek is növekedhetnek ott.

A harmadik ok az emberi kíváncsiság. Ez az az erő, amely lehetővé tette, hogy az ősi emberektől a primitív eszközökkel egy olyan civilizációvá váljon, amely képes kutatóműholdakat indítani az univerzum távoli zugaiba. Az ilyen küldetések egyik példája egy automata eszköz landolása volt egy üstökös felszínén!

Hány megoldatlan repülési probléma létezik

A hosszú utazáson kívül egy emberes küldetés sok más kihívást is jelent:

A tudósok attól tartanak, hogy az űrhajósok kozmikus sugárzásnak és más sugárzásnak lesznek kitéve egy hosszú utazás során. Aggodalommal töltik el azokat a fizikai hatásokat is, amelyeket az űrhajósok tapasztalnak, ha hosszú ideig alacsony gravitációjú, gyenge fényviszonyoknak vannak kitéve.

Talán a legnehezebben megjósolható tényező az a pszichológiai hatás, amelyet az űrhajósok az elszigeteltség következtében tapasztalhatnak. Senki sem tudja pontosan, mekkora mentális stresszt okoz majd a barátokkal és a családdal való kapcsolat hiánya, amelyet az űrhajósok hátrahagynak.

Az ilyen emberes küldetés további akadályai közé tartozik az üzemanyag, az oxigén, a víz és az űrhajósok élelmezése.

Következtetés

A Marsra való repülés technikailag nagyon összetett és költséges ötlet. Azok, akik elsőként teszik meg lábukat a Vörös Bolygó felszínén, hihetetlen sebességre gyorsulnak, és több millió kilométert tesznek meg. Ahhoz, hogy épségben eljussanak úticéljukhoz, a tudósoknak ki kell találniuk a kozmikus sugárzás elleni védelem eszközeit, valamint életfenntartó rendszerek létrehozásán és fejlesztésén kell dolgozniuk. Pontosan ki kell számítani a hajó tömegét és a rakományt, és meg kell választani az optimális repülési útvonalat.

A Vörös Bolygó feltárása iránti érdeklődés évek óta nem halványult el. És ez sok tényezőnek köszönhető. A Mars nemcsak tudósok, tervezők és üzletemberek számára jelent kihívást. Nagyon valószínű, hogy az emberiség jövője a Marshoz kötődik. Ezért a Vörös bolygót ma nemcsak a tudományos kutatás tárgyának tekintik, hanem gyakorlati szempontból is, különösen a közeljövőben tervezik szomszédunk fejlesztésének megkezdését a Naprendszerben. Nézzük meg, mennyibe kerül valójában a Marsra való repülés és a kapcsolódó szolgáltatások.

A fő okai a növekvő érdeklődésnek a marsi repülések témakörében

A Mars mindig is égető érdeklődést váltott ki az emberiség körében. Például az ókori római mitológiában Mars a háború istene volt, egyike annak a három istennek, akik az ókori római panteont vezették. A Vörös Bolygóról szóló ismeretek fokozatosan gyűltek, az emberiség egyre közelebb került képviselőjének első lépéséhez a Mars felszínén.

A Marsra való repülés témája elsősorban a tudósokat érdekli. Az élet lehetséges létezéséről ezen a bolygón már régóta beszélnek. Ebben az esetben a Mars iránti érdeklődés az emberiséget érintő egyik fő kérdés megválaszolásához kapcsolódik. Ez az a kérdés, hogy egyedül vagyunk-e az univerzumban, vagy létezhet élet a világegyetem más szegleteiben is. Bebizonyosodott, hogy a Vörös Bolygón már régen volt víz és meleg éghajlat. Ha a kutatóknak sikerül megtalálni a modern élet nyomait a Marson, vagy megcáfolhatatlan bizonyítékokat találni a múltban ezen a bolygón való létezésére, akkor beigazolódik az az elmélet, miszerint az evolúciós fejlődés folyamata az egyszerű kémiai vegyületektől a komplexekig jellemző az Univerzumra. egész.

Ugyanebben az esetben, amikor a Marson nem található bizonyíték az életre, akkor valószínűleg a tudósok arra a következtetésre jutnak, hogy a véletlen eleme, a körülmények hihetetlen kombinációja is szükséges a szerves élet kialakulásához. És akkor nagy valószínűséggel kijelenthető, hogy a Föld bolygó az egyetlen lakott sarok az űrben.

A Marsra való repülések témája időszakosan felmerült, a múlt század 60-as éveiben az újságok címlapjait foglalta el (amikor minden, ami az űrrel kapcsolatos volt, égető érdeklődést váltott ki), majd eltűnt, amikor a lehetséges Mars-repüléseket egyszerűen elfelejtették, más feladatokat előnyben részesítve.

A második tényező, amely a marsi repülések iránti meredeken megnövekedett érdeklődést okozza, az emberi társadalom előtt álló kihívás, amely csak akkor fejlődhet ki, ha az akadályokat legyőzi, és válaszol a kihívásokra. Ellenkező esetben a fejlődés stagnálása, leállása kezdődik. A tudósok arról álmodoznak, hogy új világok úttörőivé váljanak. A Marsra való repülés tudósok, tervezők és kutatók millióit segíti a különböző területeken, hogy hihetetlen szellemi tőkét szerezzenek, amely az emberi társadalom tulajdonába kerül. A Marsra való repülés felfedezéseket, új technológiákat, nagy lökést jelent a technológiai fejlődésben.

A harmadik tényezőnek a Marsra való repülés szükségessége tekinthető az emberiség jövője szempontjából. Az emberi civilizáció előbb-utóbb szembesül a bolygó túlnépesedésével, a természeti erőforrások, energiatartalékok kimerülésével, élelmiszerhiánnyal. Ezért a legszembetűnőbb tudósok biztosak abban, hogy ma el kell kezdeni más bolygók felfedezését. Eleinte ez kis kolóniák létrehozása lesz, de a technológia fejlődésével és más bolygók, különösen a Mars betelepülési arányának növekedésével megkezdődik a fejlett infrastruktúrával és nagy népességgel rendelkező nagy települések építése.

Egy emberes repülés a Marsra egy új korszak kezdete lehet az egész emberiség számára

Mennyit kell repülni a Marsra a Földről

A kérdés, hogy mennyi ideig tart a Marsra való repülés, korántsem tétlen. A bolygónk és a Mars közötti távolság változó. Amikor a Föld a Nap és a Mars között helyezkedik el, a távolság körülbelül 55 millió km lesz. Amikor a Nap a Föld és a Mars között van, a távolság 410 millió km-re nő. Ezért nincs pontos válasz a Marsra való repülés időtartamára vonatkozó kérdésre, minden bolygóink Naphoz viszonyított elhelyezkedésétől és ennek megfelelően a Föld és a Vörös bolygó távolságától függ. A Hohmann-pályát tartják a legkevésbé energiaigényesnek. Ha utazik rajta a Marsra, akkor ebben az esetben kilenc hónapig tart a repülési idő. Az űrhajó járulékos gyorsulása a Föld pályájáról ebben az esetben 2,9 km/s lesz. De ez a pálya a legelfogadhatóbb az automata állomások számára, mivel ebben az esetben az ember számára a repülés közbeni sugárterhelési határérték jelentősen túllépne.

A legtöbb emberes repülés fejlesztése során hiperbolikus pályákat alkalmaznak, amelyeknél az utazási idő nem haladja meg a hat hónapot, és ennek megfelelően az ionizáló sugárzás dózisa nem haladja meg a megengedett normát. De ebben az esetben további gyorsításra lesz szükség a Föld pályájáról, már 6 km/s-nál. Ennek megfelelően 4,5-szer több üzemanyagra lesz szükség egy emberes űrhajóhoz.

A Marsra való repülés sémája több szakaszból áll

Mit jelent a „fénysebességgel mozogni”?

A fénysebességgel való mozgás azt jelenti, hogy a test óriási sebességgel mozog az emberi megértés szempontjából. Sebessége 299 792 458 m/s vagy 1 079 252 848,8 km/h. A fénysebesség alapvető fizikai állandó. Leegyszerűsítve azt a távolságot jelenti, amelyet a fény egy bizonyos idő alatt megtesz. A csillagászatban a távolságokat fényévekben mérik. Egy fényév 9 460 528 177 426,82 km (közel 9,5 billió kilométer). A mai napig egyetlen emberi kéz alkotásának sem sikerült elérnie a fénysebességet vagy annak közelébe sem. Feltételezik, hogy a technológiai fejlődés előbb-utóbb lehetővé teszi ennek a sajátos nagysebességű vonalnak a elérését, sőt ennek a korlátnak a leküzdését is, ahogy az egykor a hangsebességgel történt. De még a fénysebesség elérése sem teszi lehetővé az emberiség számára, hogy meglátogassa a legközelebbi galaxist - az Androméda galaxist (NGC 224), amelynek csak a külterülete van 2 millió 537 ezer fényévre.

Videó: repülés a Marsra és az űrúttörők

Hogyan számítják ki kilométerben a vörös bolygó távolságát?

A Föld és a Mars közötti minimális távolság (53 millió km) 2003-ban volt (legközelebb ilyen megközelítés csak 50 ezer év múlva lesz). Kétévente egyszer a bolygók közötti távolság 54,6 millió km-re csökken. Ez a minimális távolság a Föld és a Mars között. A tudósok 401 millió km-t tartanak a maximális lehetséges távolságnak. A Föld és a Mars közötti átlagos távolság 225 millió km.

Hogyan számítják ki a Vörös Bolygó repülési idejét?

Valószínűleg egy emberes űrhajót pontosan akkor indítanak a Marsra, amikor a bolygók minimális távolságra vannak egymástól. A repülés időtartamának kiszámításakor ebben az esetben az űrhajó felszállását a bolygók optimális relatív helyzetének időszakában és a Marsra való repülés idejét veszik figyelembe. Ebben az esetben azt feltételezik, hogy az űrhajósok legalább hat, de legfeljebb hét hónapig úton lesznek a Vörös Bolygó felé. Összesen egy egyirányú utazás 180-210 napig tart.

De nem minden ilyen egyszerű. A fenti számítások elméletiek, a repülési idők pedig átlagosak. Nem szabad megfeledkeznünk az űrhajósok visszatéréséről sem. Egy űrszonda indítása a Földről a Marsra természetesen gond nélkül végrehajtható a bolygók egymáshoz viszonyított helyzetének optimális időszakában. De ahhoz, hogy visszatérjen a Földre, meg kell várnia a következő időszakot, amikor a Mars és a Föld lesz a legközelebb egymáshoz. És ez az időszak 18 hónap. Addigra a Marsról a Földre való visszatéréshez legalább hat hónapos időszakot kell hozzáadni. Ennek eredményeként két és fél évet kapunk. Ennyi ideig tart kedvező körülmények között egy emberes űrrepülőgép Marsra való repülése az indítás pillanatától a modul űrhajósokkal való visszatéréséig a Földre.

Ha egy nagy teljesítményű nukleáris hajtóművel rendelkező űrhajón való repülést vesszük figyelembe, akkor ez elméletileg felére csökkentheti a bolygóközi repüléssel töltött időt. Ezenkívül a nukleáris motor használata lehetővé teszi, hogy nagyobb szabadságot élvezzen a pillanat megválasztásában, nemcsak az űrhajó Földről való kilövéséhez, hanem a Marsról való visszatérésének megkezdéséhez is. Ebben az esetben a Föld és a Mars kölcsönös helyzetének optimális periódusának már nem lesz olyan jelentős szerepe, mint egy hagyományos rakétahajtóműves hajó repülésénél. De a fő probléma az, hogy még mindig nincs nukleáris motor egy ilyen utazáshoz, bár fejlesztését már régóta amerikai tervezők végezték.

A gyakorlatban még nem történtek emberes repülések a Marsra. Például a Curiosity amerikai automata kutatóállomás 2011. 11. 26. és 2012. 08. 08. között a Hohmann pálya mentén repült a Marsra. Amint látja, a repülés valamivel több mint nyolc hónapig tartott. És még 1964-ben az amerikai Mariner-4 is több mint hét hónap alatt (1964.11.28. - 1965.07.14.) eljutott bolygónkról a Vörösbe.

A Curiosity automatizált állomása csaknem nyolc hónappal később landolt egy roverrel a Vörös Bolygón

Az űrhajósok Marsra való repülési idejének kiszámítása az egyik kulcsfontosságú feladat egy, a Vörös bolygóra irányuló emberes űrexpedíció projektjének kidolgozásában. Ettől függ az élelmiszer mennyisége, az üzemanyag, az akkumulátor kapacitása, az oxigéntartalékok stb. Egy hiba nagyon költséges lehet. Nagyon fontos a pálya helyes kiszámítása is. Hiszen a Föld és a Mars nincs statikus állapotban, folyamatosan mozognak a pályájukon. A rakétát a Földön található A pontból a Mars B pontjába az előrehaladást figyelembe véve kell végrehajtani. Valójában a repülés során a Mars jelentősen megnöveli a távolságot bolygónktól, és továbbra is mozog a pályáján.

A Marsra irányuló küldetések tervezése és ütemezése során az egyik kihívás egyszerűen az a puszta mennyiségű hajtóanyag, amelyre egy űrhajónak szüksége van. Ennek megfelelően az űrhajónak egyszerűen óriásinak kell lennie. Ideje felidézni egy ilyen emberes expedíció hatalmas árát. A Marsra vezető emberes repülési projekt óriási költsége határozza meg, hogy az emberi láb még nem tette meg a lábát a Vörös Bolygóra. A Marsra való repülés pillanatnyi haszna nagyon illuzórikus, így valószínűleg még a világ gazdaságilag fejlett országai sem fektetnek be hatalmas összegeket egy olyan projektbe, amely belátható időn belül nem ígér egyértelmű előnyöket. A misszió stratégiai előnyeiről pedig ma már csak a legelőrelátóbb és legszembetűnőbb politikusok, üzletemberek és tudósok gondolnak.

Mennyit kell repülni a Marsra a Holdról

A Földről a Holdra való repülés körülbelül három napig tart. Idővel a Holdról a Marsra tartó repülés három nappal rövidebb lesz. De ez megint csak elmélet. A gyakorlatban a Holdra indítás jelentősen csökkenti magának a repülésnek a költségeit, csökkenti az űrhajó súlyát a kisebb mennyiségű üzemanyag miatt. A Hold második kozmikus sebessége „csak” 2,4 km/s, a Földé pedig 11,2 km/s.

Ennek megfelelően sokkal kevesebb erőfeszítésre lesz szükség egy kozmikus test (jelen esetben a Hold) gravitációs teréből való kilépéshez. De eddig a Holdra indítás az elméleti fejlesztések területéhez tartozik. Egy űrszonda Holdról történő felbocsátása a Marsra és a dolgok jelenlegi állása között egy láncszem hiányzik - a Hold felszínéről való kilövés lehetetlensége a megfelelő kilövőkomplexum hiánya miatt a Föld műholdján.

A Holdról a Marsra való repülés időtartama alapvetően nem tér el a Földről a Marsra való repülés időtartamától. De egy emberes űrkomplexum fellövése a Holdról maga az űreszköz sokkal hatékonyabb felhasználását teszi lehetővé. Feltételezzük, hogy a Földről való kilövéskor a hasznos terhelési együttható legfeljebb 25%, és amikor az űrhajót a Hold felszínéről indítják, ez az érték meghaladja a 40% -ot.

Videó: hogyan tervezték a bolygóközi repüléseket a Szovjetunióban

A modern fejlesztések kilátásai az emberek Marsra költöztetésére

A belátható jövőben emberes repülésre kerülhet sor a Marsra. A világ vezető űrügynökségei (Roscosmos, NASA, ESA) kinyilvánították, hogy az emberes Marsra való repülés a század fő feladata.

A Vörös bolygóra való, emberes repülés fő ötlete, amelyet a Mars gyarmatosításának történetében az első lépésnek tekintenek, inkább az emberi civilizáció terjeszkedésének jelenségére utal. Először Wernher von Braun vette fontolóra egy emberes Mars-repülés lehetőségét. A német V-rakéták fejlesztője az Egyesült Államokban 1948-ban az amerikai kormány megbízásából elvégezte ennek a lehetőségnek a technikai elemzését, és erről részletes jelentést is készített. Ezt követően, az űrkorszak beköszöntével és az űrbe repüléssel, először a Föld első mesterséges műholdjának, majd az első embernek a kérdése vált aktuálissá és a gyakorlati fejlesztések területére került egy emberes Mars-expedíció kérdése. .

A Szovjetunióban 1959-ben a Koroljev tervezőirodában fontolóra vették a Vörös Bolygóra repülésre alkalmas űrhajó első változatát. Mihail Tikhonravov szovjet tervező felügyelte a fejlesztést.

Mars One projekt

A Vörös Bolygó első szárazföldi kolóniájának létrehozásának ötlete Bas Lansdorp holland vállalkozónál és felfedezőnél merült fel még diák korában. Megalapította az Ampyx Power céget, amely a projektet fejleszti.

A Mars One projekt egy emberes repülést foglal magában a Vörös bolygóra, majd egy kolónia létrehozását rajta. Ugyanakkor a tervek szerint mindent, ami több tíz- vagy százmillió kilométeren keresztül történik, a Földre közvetítenek a televízióban. Feltételezik, hogy a Marsról szóló online adás lesz a legnézettebb tévéműsor a Földön. A projekt várhatóan a Red Planet közvetítési jogainak eladása révén megtérül és profitál belőle. Jelenleg mindössze 8 fő dolgozik hivatalosan a projektben. Az alapító azt állítja, hogy minden munkát alvállalkozói szerződés alapján végeznek.

2011-ben hivatalosan is elindult a projekt, 2013-ban pedig megkezdődött az űrhajósok nemzetközi válogatása. A projekt több szakaszból áll. Ezek közül az utolsó előtti lesz az első legénység leszállása a Marson, ami 2027-re várható. 2029-ben a kozmonauták második csoportjának leszállását, felszerelések és terepjárók szállítását tervezik. A Mars One projekt részeként a Marsra való repüléseket és a Vörös bolygó első szárazföldi kolóniájának megtelepedését kétévente tervezik. 2035-re a Marson telepesek tervezett számának 20 főnek kell lennie. A leendő űrhajósok kiválasztása önkéntes alapon történik. A csoportba férfiak és nők egyaránt tartoznak. A résztvevők alsó korhatára nem lehet kevesebb 18 évnél, felső határa pedig nem haladhatja meg a 65 évet. Elsőbbséget élveznek a magasan képzett és egészséges, tudományos és műszaki végzettséggel rendelkező jelöltek. A Marson az első telepeseknek disszidensekké kell válniuk. Ennek ellenére sokan voltak, akik a földi határokon kívül akartak új életet kezdeni. Csak 2013 5 hónapjára 140 állam képviseletében 202 586 jelölt nyújtott be részvételi kérelmet a testületben. A jelöltek 24%-a amerikai állampolgár volt, India (10%) és Kína (6%) a harmadik helyen.

A televíziós műsorszórást és a kommunikációt állítólag mesterséges műholdak támogatják, amelyek Földközeli, Napközeli és Marsközeli (a jövőben) pályán forognak. A bolygónk felé tartó jel áthaladási ideje 3-22 perc lesz.

A fejlesztők szerint így kell kinéznie az első kolóniának a Marson

Elon Musk projekt

A dél-afrikai üzletember és a SpaceX tulajdonosa, Elon Musk 2016-ban bemutatott egy projektet a Vörös Bolygó gyarmatosítására. Feltételezések szerint létrejön egy bolygóközi szállítórendszer (Interplanetary Transport System), melynek segítségével autonóm kolónia épül a Marson. Egy bolygóközi közlekedési rendszer segítségével 50 év múlva több mint egymillió ember fog élni ezen a földi kolónián Elon Musk előrejelzései szerint.

A Nemzetközi Asztronautikai Szövetség éves kongresszusán, amelyet 2017 szeptemberében Ausztráliában (Adelaide) tartottak, Elon Musk bejelentette egy modern szupernehéz hordozórakéta megalkotását, amellyel a tervek szerint már 2022-ben feljut a Marsra. A tervezők szándéka szerint ez lesz az űrhajózás történetének legnagyobb hordozórakétája, amely több mint 150 tonna hasznos terhet képes alacsony földi pályára bocsátani. Azt is feltételezik, hogy ez a hordozórakéta képes lesz rakományt szállítani a Marsra. Tervezési hossza 106 méter, átmérője - 9 méter.

Elon Musk globális gondolkodása már régóta elnyerte nemcsak a bolygóközi repülések fejlesztésében részt vevő tudósok szívét, hanem sok olyan ember szívét is, akik nem közömbösek más bolygók gyarmatosításának kérdései iránt. Még 2016-ban azt feltételezték, hogy a szupernehéz hordozórakéta sokkal nagyobb képességekkel rendelkezik. Ezt követően azonban szakértői értékelést végeztek a gyártás lehetséges költségeiről, valamint a megfelelő technológiák elérhetőségéről a modern világban. Egy műszaki elemzés után úgy döntöttek, hogy harmadára csökkentik a hordozórakéta méretét és teljesítményét.

Projektjének finanszírozásához Elon Musk számos jól ismert világcéget vonzott, amelyek különböző területeken dolgoznak, a kommunikációs rendszerektől a rakétahajtóművek gyártásáig.

2019 végére tervezik Elon Musk új hordozórakétájának próbarepülését, amelynek három évvel a tesztelés után kell eljuttatnia az első földieket a Marsra.

A dél-afrikai vállalkozó tervei között szerepel egy földi bázis építése is a Holdon, amely a Bolygóközi Közlekedési Rendszer általános koncepciójában szerepel többek között az űrhajók közvetlen földi műholdról való Marsra indítása is.

Elon Musk kidolgozta saját projektjét a Mars letelepítésére

Orosz fejlemények

A Roskosmos jelenleg aktívan részt vesz a Marsra irányuló, emberes repülési projektek fejlesztésében. 2018-ban a kulcselemek prototípusait fejlesztik, amelyeket a Szojuz-5 szupernehéz hordozórakétán fognak használni. A hordozórakéta tervezett teherbírása akár 130 tonna hasznos teherbírású. Feltételezések szerint a Szojuz-5 lesz a leggazdaságosabb hordozórakéta. A rakéta fejlesztésére és megépítésére másfél billió rubelt különítettek el. Ebben az összegben benne van az orosz Vosztocsnij kozmodrom megfelelő infrastruktúrájának megteremtése is.

Az oroszok a Mars felfedezését tervezik más országok képviselőivel, különösen az Egyesült Államokkal együtt. Az orosz elnök szerint az Egyesült Államokkal való együttműködés a mélyűrkutatás terén 2030-ig egy közös bolygóközi expedícióhoz vezethet, és el is kell vezetnie a Marsra.

Orosz űrszakértők azon a véleményen vannak, hogy legalább 30 évig tart egy emberes Mars-küldetés előkészítése. Különösen a jól ismert orosz tudós, Zheleznyakov akadémikus biztosítja, hogy az ember Marson történő landolása és egy földi kolónia létrehozása ezen a bolygón legalább 300 milliárd dollárba kerül. Az akadémikus nagyon ígéretesnek tartja a Kínával való együttműködést is a marsi leszállás előkészítésében.

Egyelőre nincs konkrét döntés egy űrhajós különítmény felkészítéséről, amelyet a tervek szerint a Vörös bolygóra küldenek. A Roskosmos jelenleg csak olyan hordozókat fejleszt, amelyek a viszonylag közeli jövőben képesek lesznek az első embereket a Marsra szállítani.

A Szojuz-5 lesz a leggazdaságosabb hordozórakéta

Milyen lesz az első telepesek élete

Az első telepesek élete a Marson nagyon más lesz, mint a földi. Nemcsak sok felfedezés vár rájuk, hanem rengeteg veszély is vár rájuk a Vörös Bolygón.

Egy életre egy speciális high-tech alapot kell létrehoznia. Megfelelő védelem nélkül egy ember a Marson nem élhet. Az okok megértéséhez részletesebben kell foglalkozni a Vörös Bolygó természeti körülményeivel.

Természeti körülmények a Marson

A Marson a természeti feltételek sokkal keményebbek, mint a Földön. Például a Vörös Bolygón a napi átlaghőmérséklet akár mínusz 40 fokot is elérhet. Egy személy számára elfogadható hőmérséklet (20 Celsius fok) csak nappal és csak a nyári hónapokban lehet. A sarkokon éjszaka mínusz 140 fokig is csökkenhet a hőmérséklet. A bolygó többi részén éjszaka valahol 30 és 80 fok között a hőmérséklet.

A Vörös Bolygó fő hátránya a légzés képtelensége. A marsi légkör a Föld egyszázada. Ráadásul túlnyomórészt (95%) szén-dioxidból áll. A fennmaradó 5% nitrogén (3%) és argon (1,6%). A fennmaradó 0,4% oxigénhez és vízgőzhöz tartozik.

A Mars tömege kicsi, csak a Föld 10,7%-a. Ennek megfelelően a bolygónak kisebb a gravitációja. Csaknem két és félszer kisebb, mint a Föld (38%). A Mars egyenlítője bolygónk egyenlítőjének 53%-a.

A marsi nap időtartama mindössze 37 perccel 23 másodperccel hosszabb, mint a Földé. De a marsi év sokkal hosszabb, mint a Földé. 1,88 Földnek felel meg (majdnem 687 nap). Négy évszak van a bolygón, akárcsak a Földön.

A Mars felszínén a nyomás nagyon alacsony a légkör nagy ritkasága miatt. Nem haladja meg a 6,1 mbar-t. Ezért a Marson lévő víz gyakorlatilag nem létezik folyékony formában.

A marsi sugárzás szintje sokkal magasabb, mint a Földé. Az ionizáló sugárzás a gyakorlatilag hiányzó atmoszféra és a rendkívül gyenge mágneses tér miatt sokszorosa, mint szülőbolygónkon. Ennek eredményeként az űrhajós egy vagy legfeljebb két nap alatt olyan sugárzást kap, amely megegyezik azzal, amit a Földön kap egész évben.

A fenti információk mindegyike megmagyarázza, hogy az a személy, aki a Földről érkezett a Marsra, miért nem tud megfelelő védelmi és támogatási eszközök nélkül élni a felszínén akár néhány percig sem.

Ezért a Földről érkezett embereknek azonnal foglalkozniuk kell a bázis építésének kérdésével. Ionizáló sugárzás elleni védőernyő nélkül, oxigéntartalékok nélkül, a Földdel való kommunikáció nélkül annak a valószínűsége, hogy legalább néhány napig a Marson élünk, nullával egyenlő.

A Marson a természeti feltételek rendkívül kemények a földlakók számára

A Marson élő földlakók számára rendkívül fontos probléma lesz az új életkörülményekhez való pszichológiai alkalmazkodás. Valószínűleg az első telepesek a Földről lelkes önkéntesek lesznek, akik elvégezték a megfelelő képzést szülőbolygójukon. De egy idő után a Föld iránti nosztalgia megteszi a hatását. De feltételezik, hogy egyikük sem tér vissza szülőbolygójára. A pszichológusok megpróbálták modellezni a földi telepesek viselkedését a Marson. De mivel még soha senki nem volt ilyen helyzetben, a számítások pusztán elméletiek. A pszichológusok azt mondják, hogy az első évben a telepesek otthonaik rendezésével, infrastruktúra kialakításával és a marsi terület felfedezésével lesznek elfoglalva. De egy év múlva a natív bolygó iránti nosztalgia eluralkodik, és a marsi valóság fokozatosan bosszantó lesz. A Földdel való kapcsolat is olajat önthet a tűzre, amikor lehetőség lesz rokonokkal, rokonokkal, barátokkal, ismerősökkel kommunikálni, akikkel az első telepesek soha többé nem találkoznak személyesen. A pszichológiai alkalmazkodás rendkívül fájdalmas lehet. Ezenkívül nehéz megelőzni minden lehetséges veszélyt, amellyel a telepeseknek szembe kell nézniük. Az áttelepítésre jelöltek kiválasztása során végzett mély pszichológiai tesztek ellenére az emberek előre nem látható pszichológiai reakciókat tapasztalhatnak, egészen az ellenőrizetlen agresszióig és fegyverhasználatig „társaik” ellen. Éppen ezért a feltételezett Marsra vándorlás során különös figyelmet kell fordítani a telepesek pszichológiai alkalmazkodására.

Mellesleg azok a fiatalok, akiknek pszichéje még rugalmas, sokkal gyorsabban tudnak majd alkalmazkodni az új körülményekhez. A legnehezebb azoknak az embereknek lesz dolguk, akiknek mélyen gyökerező viselkedési sztereotípiái vannak, és korántsem rugalmas pszichológiai felépítésük.

Lesz internet a Marson?

A jelek egyik bolygóról a másikra való átjutásához szükséges idő 186-1338 másodperc (a relatív helyzettől függően). Átlagosan 12 perc. Ebben az esetben a ping átlagosan 40-45 percig tart.

Feltételezhető, hogy megjelenik a bolygóközi tárhely, amely képes lesz szinkronizálni a földi és marsi szervereket. Természetesen az internet biztosan ott lesz a Marson. Ma még nehéz elképzelni egy ilyen probléma megoldásának részletes módszerét, de az már világos, hogy ez a probléma technikailag megoldható.

Az internetes műholdak képesek lesznek internetet biztosítani a Marson

Gyermekek születnek a Marson?

Az első kis marslakók könnyen megszülethetnek egy földi kolónia létezésének első éveiben a Vörös bolygón. Feltételezik, hogy a Mars lakossága nemcsak a Földről érkező bevándorlók, hanem a természetes növekedés miatt is növekedni fog. Azok, akik közvetlenül a Marson születnek, sokkal könnyebben alkalmazkodnak a nehéz marsi körülményekhez. De a gyerekek születéséhez természetesen szükség lesz az új marslakók magas szintű orvosi ellátásának kialakítására.

A repülések és a Marsra való letelepedés még mindig csak elmélet és álom. De a közeljövőben ezek a tervek valóra válhatnak. És csak ezután mutatja meg a gyakorlat, hogy lehetséges-e egy ember a Marsra repülni, reális-e a túlélés a Vörös bolygón. De az emberiség hajlamos leküzdeni az akadályokat, különben még szülőbolygóján sem maradt volna fenn. Éppen ezért ma van remény arra, hogy már ebben a században nemcsak a Földet, hanem az egyik legközelebbi szomszédos bolygót is benépesítik, ami maga az emberiség új korszakának kezdetét jelenti.

Mindenki, aki nem is túl erős a csillagászatban, tudja, meddig kell repülni a Marsra – hosszú ideig. A professzionális űrrepülések világában azonban sok múlik azon, hogy mi a repülés küldetése, milyen apparátus repül: emberes vagy csak szonda, és egyéb tényezők.

A Marsra való repülés klasszikus mutatói:

• Repüljön a Marsra legalább száztizenöt napig (a jelenlegi technológiával). Fénysebességgel legalább 3 perc (182 másodperc) alatt repülhet a Marsra
• Ötvenöt millió kilométert kell leküzdeni.
• A repülés sebességével ez még nehezebb, mert eddig a legfejlettebb űrhajók nem tudnak óránként húszezer kilométernél gyorsabban repülni.

Ennek ellenére minden rendben van! Nézzük meg, hogy az általunk fentebb megjelölt alapvető paraméterek elfogadhatók-e. Megtudjuk, mennyit kell repülni a Marsra időben, távolságban, és milyen sebességgel repülhet a Marsra. És mit tesznek a repülés felgyorsítására, gazdaságosabbá és biztonságosabbá tételére.

Miért olyan hosszú?

Először is tisztázni kell, hogy a Mars ötvenötmillió kilométerre található bolygónk otthonától. Tehát ha a Föld és ez a bolygó meg is áll a mozgásban, száztizenöt napba telik az egyenes repülés, hiszen a repülőgépek sebessége még nem haladja meg a húszezer kilométert óránként. A valóságban a Mars és a Föld is a csillagunk körül kering. Ezért nem lehet csak úgy felvenni és vízre bocsátani a hajót az állandó regisztrációs címre.

A repülési útvonal úgy van kitalálva, hogy a vezető elv működjön. Vagyis tulajdonképpen oda repül a készülék, ahol még nincs Mars, de mire megérkezik a hajó, már meg is fog.

Az üzemanyag egy másik kérdés. A repülés hihetetlen mennyiségű üzemanyagot igényel. Jó lenne egy feneketlen készlet. De egyelőre meg kell elégednünk a jelenlegi lehetőségekkel. Ha ebben nem lennének akadályok, a tudósok az út közepéig óriási sebességre gyorsítanák a hajókat, majd a fúvókák megfordulnának és lelassítanák a hajót. Elméletileg minden lehetséges. De akkor egy hihetetlen méretű repülőgépet kell építeni egy hihetetlenül hatalmas üzemanyagtartállyal.

Ötletek a Marsra tartó repülések felgyorsításához

Őszintén szólva a mérnököknek nem a gyorsítás, hanem az üzemanyag-megtakarítás a feladata. Csak ne gondolja, hogy a környezet egészségéről beszélünk. Minden a valódi költségmegtakarításról szól.

A NASA ma a Hohmann-pályamódszert használja, amely egy olyan módszer kidolgozásából áll, amely jelentős üzemanyag-megtakarítást eredményez. A módszert Mr. Goman dolgozta ki még 1925-ben. Ez abból áll, hogy a hajókat nem közvetlenül a vörös bolygóra, hanem a Nap pályájára szállítják. Egy bizonyos időpontban ez a pálya metszi a marsi pályát, aminek következtében a hajó azonnal a Marshoz kötődik.

Úgy tűnik, minden olyan egyszerű. Valójában azonban az ilyen manipulációk mögött nagyon komoly munka rejlik a pontos számításokon.

Igaz, van egy másik lehetőség is. Próbálja ki a ballisztikus rögzítési módszert, amikor az űreszközt a Mars pályáján indítják a bolygó felé. A vörös bolygó, amikor saját gravitációja közelíti meg, befogja a hajót, aminek eredményeként jelentősen megtakarítható az üzemanyag. De nem idő, ami sokkal többet vesz igénybe, mint általában.

Ígéretes üzemanyagtípusok

Nukleáris rakéták alkalmazása

A nukleáris rakéták természetesen nem rossz kilátások. Munkájuk cseppfolyósított típusú üzemanyag, például hidrogén hevítésével végezhető. A termikus folyamat után ezt az üzemanyagot nagy sebességgel kell kiengedni a fúvókából. És ez megteremti a szükséges tapadást. Elméletileg ez az üzemanyagtípus hét földi hónapra csökkentheti a repülési időt.

A mágnesesség alkalmazása

Egy másik lehetőség a gyorsításra a változó impulzusú magnetoplazma rakéta képességeinek felhasználása. A készülék mozgása egy elektromágneses eszköz hatására történik, ahol az üzemanyagot rádióhullám segítségével melegítik és ionizálják. Így jön létre az ionizált gáz, vagy egyébként - plazma, amely ezt követően felgyorsítja a hajókat. És egy ilyen eszközön már folyamatban van a munka. A jövőben az ISS-re szerelik fel, hogy az állomást pályán tartsák. Ha pedig minden gördülékenyen megy a készülék tesztelésével, akkor akár öt hónappal is lerövidítheti a Marsra vezető utat.

antianyag

Az antianyag tulajdonságainak alkalmazása valószínűleg a legszélsőségesebb elmélet. Az antianyag előállításához részecskegyorsítót kell használni. Mivel az antianyag és az anyag részecskéinek ütközésekor elképzelhetetlenül erős kolosszális energia szabadul fel (Einstein szerint), a hajó sebessége annyira megnő, hogy már negyvenöt nap alatt elérheti a vörös bolygót. . Ehhez pedig körülbelül tíz milligramm antianyagra lesz szükség. Csak egy ilyen kis mennyiség előállítása kétszázötven millió dollárba kerül.

Ma a tudósok nem csak ezeken, hanem más nagyon érdekes és ígéretes projekteken is dolgoznak, amelyek segítenek visszanyerni több hónapot.

Orosz tudósok tervei

Az orosz vezető tudós, Grigorjev akadémikus azt állítja, hogy harmincnyolc nap alatt el lehet jutni a Marsra. Ehhez ionmotorokat kell használnia. Azonban úgy gondolják, hogy egy ilyen projekt sok pénzbe kerül. De a tudós merészen kijelentette, hogy ez a pénz sokkal jelentéktelenebb, mint sok ország katonai költségvetése.

Már jártunk a Marson

A NASA Mariner 4-e látogatott el elsőként a Marson, 1964-ben bocsátották fel, és már 1965-ben megérkezett a vörös bolygóra. A repülés során a készülék huszonegy fényképet készített. A Mariner 4-nek kétszázhuszonnyolc nap kellett ahhoz, hogy elérje a Marsot.

Egy másik hajó - a Mariner 6 - 1969 februárjában ment a bolygóra, és júliusban a Mars közelében kötött ki. Százötvenhat napig tart.

A Mariner 7 még gyorsabbnak bizonyult, százharmincegy nap alatt repült a bolygóra.

Volt egy Mariner 9 is, amely 1971-ben sikeresen lépett marsi pályára. A hajó százhatvanhét napig repült az érkezési pontig.

Így megy a Mars tanulmányozása. Minden a bolygóra küldött készülék átlagosan százötven-háromszáz napot tölt az úton. Az utolsó, a Curiosity Lander (2012) 253 nap alatt érte el a vörös bolygót.

Egyirányú repülés! A legérdekesebb még hátravan!

A Mars One egy csoport űrhajóst szándékozik küldeni a Vörös Bolygóra, nem csak azért, hogy pályára repüljenek, hanem azért is, hogy megépítsék az első kolónia-települést a marsi földön. De az úttörők számára ez az út egy út lesz. Soha többé nem látják rokonaikat, barátaikat, nem beszélnek velük telefonon, sőt még az internetet sem tudják majd használni.

A félelmetes jövő ellenére még mindig több mint kétszázezer bátor lélek jelentkezett, hogy részt vegyen a misszióban. Mintegy ezerötvennyolc pályázót választott ki a projekt. Közülük az előkészítő szakasz első négy helyezettje 2025-ben utazik a bolygóra, majd két földi évenként további marsonauták csatlakoznak hozzájuk.

De ezek mind csak általánosságok. De mi vár valójában azokra, akik az ismeretlenbe mennek? És hogyan változik meg mindannyiunk véleménye, akik eddig a helyükön akartak lenni, ha értesülünk a közelgő próbákról?

Hosszú és egyáltalán nem szórakoztató repülés

A Mars One szerint nagy valószínűséggel legalább hét hónapba, vagy akár mind a nyolc hónapba telik, hogy a vörös bolygóra repüljön. Sok múlik a Föld jelenlegi helyzetén a Marshoz képest. Ezen a hosszú úton az űrhajósoknak el kell viselniük a rendkívül kicsi, szűk helyet a hajón és a modern ember számára megszokott összes kényelmi szolgáltatás hiányát.

Szörnyű, de még a hétköznapi fürdés is megfizethetetlen luxus lesz. Így egyszeri mosás nélkül, kizárólag konzervet fogyasztva, a ventilátorok állandó zümmögése, a számítógépes rendszerek és az életfenntartó rendszerek zaja mellett ezeknek az igazi hősöknek meg kell próbálniuk nem megőrülni, és teljes egészségben a Marsra repülni.

És nem csak ez a baj. Létezik olyan szörnyű dolog, mint a napvihar. És ha ez megtörténik az út során, az űrhajósoknak egy még szűkebb térbe kell bebörtönözniük magukat, amely megvédi őket a káros Naptól.

Igazi idegpróba

Nagyon valós fenyegetés, hogy megemlítjük azt a valószínű mentális instabilitást, amely minden repülés közben fenyeget. A Mars-500 projektet orosz platformon hajtották végre. Hat űrhajós vett részt rajta, közülük négynél depresszív állapot alakult ki a zárt térben töltött ötszázhúsz nap alatt. Az alvászavarok kezdődtek. Egy személynél még a krónikus alváshiány miatt is szenvedett a figyelem és a koncentrációs képesség.

Valójában egyetlen űrhajós sem töltött még ennyi időt a világűrben. Igen, kommunikációs és egyéb feltételek nélkül, a lehető legközelebb a szokásos kényelmes élethez, még súlytalanságban is. Hat hónapnál tovább nem tartózkodhat az ISS-en, csak azért, mert csont- és izomszövet veszteséget szenved.

Emlékezzünk vissza, hogy a marsonautáknak több mint kétszáz napot kell repülniük – több mint hat hónapot.

marsi időpálya

A Marson egy nap csak negyven perccel tart tovább, mint a Földön. Egy hónapos léptékben talán nem is vészes a különbség. De valójában a leendő kolónia lakói számára ez kézzel fogható lesz. Ráadásul egy marsi évben hatszáznyolcvanhét nap van. Kiderült, hogy az újonnan megjelent marslakók idővel kétszer fiatalabbak lesznek, mint földi társaik.

Reménytelenség érzése

Azok az űrhajósok, akiknek volt egy holdutazásuk a hátuk mögött, elmondták, hogy amikor eltávolodtak szülőbolygójuktól, zavartságot és némi frusztrációt éreztek a mellkasukban, a fejükben. Mi lesz azokkal, akik a Marsra mennek, ahová sokkal tovább tart a repülés, mint a Holdra?!

marsi gravitáció

A Vörös Bolygó űrhajósaira váró gravitáció az, ami lehetetlenné teszi a Földre, hazatérést. A helyzet az, hogy a marsi gravitációs erő csak egyharmada bolygónk gravitációs erejének. Más szóval, ha egy ember súlya a Földön száz kilogramm, akkor egy új kolónia körülményei között harmincnyolcra csökken. Ennek eredményeként az izmok sorvadnak, a csontok gyengülnek, és egy idő után az ember már nem tud visszatérni a normális életbe szülőbolygóján.

Hasonló a helyzet az ISS-en is. Az űrhajósokat azonban megmenti az űrben való tartózkodásuk rövid ideje.

Szaporodás a Marson

Az ottani kolónia létrehozását célzó marsi küldetés szervezői azt tanácsolják a leendő telepeseknek, hogy ne próbálkozzanak gyermekvállalással. Ennek több oka is van. Először is, kezdetben a bolygón nem lesznek feltételei a normális családi életnek. Aztán semmit sem tudni arról, hogy a magzat fogantatása és fejlődése hogyan zajlik annyi hónapnyi repülés után, még az új marsi körülmények között is.

A sport minden!

Ahhoz, hogy legalább némi cselekvésre képes maradjon, hogy megakadályozza az izmok teljes sorvadását, és hogy a csontok alkalmazkodjanak az egyszerűsített marsi körülményekhez, meg kell őriznie stabil alakját. Még egy dolgot meg kell érteni. Az űrben a szív és más szervek egy kicsit másképp kezdenek működni. Mindenesetre több órát kell sportolni. Még az űrállomáson is napi két órát kell edzeni az űrhajósoknak.

marsi valóság

A legrosszabb még hátravan. A képzés, a szaporodási problémák és a fentiek többi része nem a legfélelmetesebb kilátás. Betegségek! Senki sem kaphat orvosi ellátást a Marson. Talán a jövőben egy már fejlett telep körülményei között sikerül majd tisztességes ellátást biztosítani a telepeseknek. De nem a küldetés elején. Még a legkisebb sérüléseket és betegségeket is el kell kerülni.

marsi fertőzés

Sokan úgy döntenek, hogy az űrben semmi sem fertőződik meg. Nos, az űrhajók sokat tesznek a fertőtlenítésben. Ezt azért teszik, hogy kizárják annak lehetőségét, hogy a földi baktériumok olyan körülmények közé kerüljenek, mint például a marsi éghajlat. De ez a tény nem tetszhet a Mars leendő telepeseinek. Ha elkapnak valamilyen fertőzést ezen a bolygón, az nem tény, hogy még ha lehetőség adódik is a hazatérésre, a Föld visszafogadja az ilyen embert. Hiszen senki sem fogja tudni, hogyan kell kezelni egy földönkívüli betegséget. A kozmikus járvány terjedését pedig már az elején meg kell akadályozni.

Nincs több kedvenc étel

A projekt célja, hogy megtanulják, hogyan lehet zöldséget termeszteni a marsi éghajlaton. Nagyon fontos kezdeményezés, mert a Földről elvett élelmiszer hamar elfogy. De csak spenótot, babot, salátát lehet majd termeszteni. De az állati táplálékot sokáig el kell hagyni. Nos, felejtsd el a sült burgonyát, a sajtokat és egyebeket.

marsi légkör

A marsi légkör rendkívül ritka állapotban van – a Föld légkörének körülbelül egy százaléka. A Mars levegőjének 96 százaléka szén-dioxid kis mennyiségű oxigénnel. Így a marsonauták nem tudnak kimenni friss levegőt szívni.

De a tesztek ezzel nem érnek véget. Szörnyű homokviharok történnek a bolygón. Több órától több napig tarthatnak, és szinte az egész bolygót lefedik. Az ilyenkor felszálló homok nagyon mérgező lehet az emberi szervezetre. Tehát ha sétálni szeretne, akkor nyugodt időben és csak szkafanderben megteheti.

Csend és nincs internet

Ha úgy dönt, hogy valamilyen információt küld a Marsról, akkor a késés három és huszonkét perc közötti lesz. Ezért a telefonos kommunikáció nem hatékony. A szöveges üzenet hat perc késéssel kerül elküldésre.

Nem lesz normális internet sem, kivéve néhány földi oldalt. Egy bennfentes szerint pedig a Mars One azt mondja, hogy a telepesek hozzáférhetnek kedvenc forrásaikhoz, de nem várható el teljes hozzáférés a webhez.

Sugárzás

A Curiosity rovernek köszönhetően sikerült megtudni, milyen szintű sugárzásnak lesz kitéve a Vörös Bolygó űrhajósainak teste. Az új ház sem fogadott itt. A rover hatszázhatvankét (±108) millisievert – az ezer millisievertes határ kétharmadát – mutatott adatokat. De a Marson nincs olyan mágneses tér, amely valahogy ellenállt volna egy ilyen szörnyű becsapódásnak. Tehát a bolygó felszínén tett minden sétával az ember szörnyű veszélynek teszi ki magát.

Még nem érted?

Ha egyszer a Marsra kerülsz, ott fogsz meghalni!

Vagy meghalsz olyan betegségekben, amelyeket nem lehet gyógyítani. Vagy a sugárzás hatása alatti hanyag sétáktól. A végén még ha nem is történik veled semmi különös, akkor is el fogsz halni azoktól, akiket egész életedben szerettél, akiket értékeltél.

plusz