Сравнение марса и земли

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха. Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году. Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе. Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом. Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается. NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых. Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс. Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году. В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты. Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое. Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами. 23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве. Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки». Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году. Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.

Допустимые траектории полета

В Солнечной системе много гравитационных точек, с которыми нельзя сталкиваться. Поэтому разработаны безопасные траектории полетов к Красной планете:

  • эллиптическая (гомановская);
  • параболическая;
  • гиперболическая.

Траектория полёта рассчитывается так, чтобы космический аппарат направлялся не прямо к планете, а к точке, которой она достигнет через определённый период времени. Credit: mks-onlain.ru.

Гомановская траектория разработана Вальтером Гоманом, инженером из Германии. Корабль запускается против движения Земли. Применение этого метода характеризуется расходом большого количества топлива на торможение. Баллистический захват — метод запуска космических аппаратов навстречу Марсу по его орбите. Торможение происходит за счет сопротивления атмосферы.

Параболическая траектория является сложным, но коротким маршрутом. Преодолевается он за 80 дней при движении корабля на 3-й космической скорости (16,7 км/ч). Топлива на маневр требуется больше, экономию приносит сокращенный срок полета: уменьшаются расходы на питание и на работу систем жизнеобеспечения.

Гиперболическая траектория полета — самый короткий маршрут для космической экспедиции. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов. Пока такие путешествия невозможны, т.к. космические корабли, передвигающиеся с гиперболической скоростью, находятся в разработке.

Сколько лететь до Марса от Земли

Сейчас Красная планета изучается с различных точек зрения в качестве:

  • возможного источника природных ресурсов и полезных ископаемых;
  • территории для переселения с Земли;
  • направления в туризме.

Для каждого пункта важно время полета человека до Марса. Продолжительность полета зависит от того, в каких точках находится каждая из планет

Наиболее коротким считается путь по прямой линии, когда небесные тела максимально приближены друг к другу: среднее время полета займет 39 суток и 5 часов.

Однако в реальности осуществить такой полет невозможно, т. к.:

  1. Марс и Земля постоянно движутся, перемещаясь по эллиптическим орбитам разного размера.
  2. Гравитационное притяжение Солнца оказывает влияние на небесные тела.

Поэтому ученые спроектировали 3 траектории полета до Красной планеты: параболическая, гомановская (эллиптическая) и гиперболическая.

Возможные траектории полета на Красную планету. Credit: ptich-mol.ru.

Эллиптическая траектория считается простейшей траекторией, полет по которой требует минимальных топливных затрат. Такой маршрут впервые был предложен в 1925 г. Гомановская траектория имеет форму эллиптической орбиты, по которой летательный аппарат может переходить между 2 другими орбитами. Ориентировочное время в пути — 150-260 суток, в зависимости от начальной скорости летательного аппарата.

Гиперболическая траектория предполагает, что космический корабль сначала пролетит мимо Марса, а потом поменяет направление движения под влиянием гравитационного поля Красной планеты. Сложность выполнения такого маршрута заключается в том, что скорость летательного аппарата должна превышать 16,7 км/с.

В современных ракетах применяются химические двигатели, не способные развивать такие скорости. Для этого необходимы ионные двигатели, которые ученые активно разрабатывают. Общее время полета по гиперболической траектории варьируется от 1 до 1,5 месяцев.

Таким образом, выбор траектории полета на Марс зависит от нескольких факторов: тип двигателя космического корабля; необходимое (оптимальное) время полета; удаленность Марса от Земли.

За все время освоения космического пространства к Марсу было отправлено около 50 миссий автоматических зондов. Сейчас разрабатываются программы по пилотируемому полету на Красную планету.

Этапы полета к Марсу – активный и пассивный участок полета космического корабля

Если кто-то думает, что полет на Марс происходит как в фантастических фильмах, где космический корабль двигается к цели за счет тяги собственных реактивных двигателей, то спешу вас огорчить – в жизни все происходит куда “суровей”.

Дело в том, что несмотря на семимильные шаги технического прогресса, двигатели современных космических ракет еще слишком несовершенны, очень “прожорливы” и потому применяются только на сравнительно небольших участках полета. Да и то, главным образом для коррекции направления полета, а не для придачи ускорения.

В основном же “космическим штурманам” прокладывающим маршруты к планетам, приходится прибегать к силам природы – чаще всего к силе тяготения Солнца. В связи с этим межпланетную траекторию можно условно разделить на участки двух видов.

Первый из них — это активный участок траектории полета, полет на котором совершается с работающими двигателями. Таких участков может быть несколько по пути следования космического аппарата.

В заранее рассчитанное время включаются двигатели разгонного ракетного блока, и межпланетный корабль стартует с околоземной орбиты.

Как видно из рисунка объясняющего «гравитационные маневры» аппарата Фобос-Грунт для изучения Марса, о полетах по прямой космонавтам приходится только мечтать

Для достижения планеты назначения траектория полета должна быть рассчитана таким образом, чтобы после выхода из сферы действия Земли и попадания в поле тяготения Солнца наш корабль продолжал бы полет в намеченную точку до встречи с другой планетой.

С одной стороны, траектория космического аппарата определяется начальной скоростью и направлением движения (в момент старта с околоземной орбиты) космического корабля, с другой — притяжением самого Солнца. На полет также оказывают некоторое влияние планеты и их спутники — они своей гравитацией отклоняют его от расчетного пути. Но отклонения эти невелики и легко поддаются устранению путем кратковременного включения на трассе полета корректирующих ракетных двигателей.

Для выхода космического корабля на расчетную траекторию полета к Марсу ему необходим скорость не менее 11,6 км/с, то есть чуть больше второй космической скорости, что позволяет космическому кораблю “выскочить” за пределы гравитации нашей планеты.

Как только нужная скорость достигнута, начинается длительный полет с выключенными двигателями по второму, пассивному участку межпланетного полета.

Иными словами, космическому кораблю нужно “вырваться” из гравитационных “объятий” Земли с помощью двигателей, а дальше  полет межпланетного корабля происходит уже в основном по инерции, за счет тяготения Солнца.

Эта же сила формирует и межпланетную траекторию. Если скорость “отрыва” будет недостаточна для преодоления тяготения Земли, объект не полетит к другой планете, а перейдет на околосолнечную эллиптическую орбиту. То есть станет вращаться вокруг Солнца как его искусственный спутник.

Атмосфера и температура планеты Марс

Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.

Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.

Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году

Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.

При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий.

Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.

Распределение метана в атмосфере Марса

Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.

Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.

Спутники Марса

Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.

Фобос и Деймос, запечатленные MRO. Это крошечные нерегулярные спутники, которые могли притянуться планетой из пояса астероидов

Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.

Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.

Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.

Колонизаторам грозит слабоумие и депрессия

Исследования ученых показали плачевное влияние галактических космических лучей на мозг. Их воздействие может привести к разнообразным повреждениям на молекулярном уровне.

Эксперименты на грызунах, которые проводили в Космической радиационной лаборатории NASA, показали серьезные нарушения в организме животных при действии таких космических лучей. В частности, снизилась активность, обострилось чувство тревоги, у некоторых особей нарушилась память, появилась депрессия и даже слабоумие.

Кроме того, среди рисков для здоровья астронавтов выделяют слабость, ухудшение зрения, сокращение мышечной массы. Ученые подсчитали, что вероятность образования рака у человека, слетавшего на Марс, возрастет на 20%.

Сколько километров лететь до Марса с Земли

Прежде чем покупать билет на Марс, помните: несмотря на то, что это соседняя от Земли, 4-я от Солнца планета, лететь до нее десятки или сотни миллионов км, смотря на какой сезон запланировано ваше космическое путешествие, сколько лет вы готовы подождать и по какой траектории собираетесь лететь. А теперь обсудим вопрос подробнее и серьезнее.

Орбита Марса и удаленность в разных точках

Говоря о том, сколько времени теоретически лететь на Марс на ракете, важно учитывать его орбиту. Она, как и у Земли, эллиптическая и находится примерно в той же плоскости, но есть и отличия.Расстояние до Марса от Земли не постоянно — мы то приближаемся, то удаляемся

Ближе всего Красная планета к нашей оказывается дважды в год — в удалении на 55,76 млн км. Это называется «оппозицией» или «противостоянием», когда Земля оказывается точно между Солнцем и Марсом.Также раз в 15-17 лет и раз в несколько сотен лет случаются великие противостояния, когда Марс приближается к нам сильнее, но не намного. Например, в 2003 году планета приблизилась к нашей на 55,758 млн км (0,37282 а.е.). Подобное повторится только в 2287 году или еще позже. Эти «скачки расстояния» связаны с тем, что у Марса больший эксцентриситет (орбита более вытянута), чем у нашей планеты.Какое расстояние между Землей и Марсом максимальное: 402 млн км; если интересно, сколько километров между нашими планетами в среднем — 225 миллионов. До максимума дистанция между нами и Марсом вырастает, когда на прямой линии между планетами находится Солнце.Это первая причина, по которой нет однозначного ответа на вопрос, сколько времени и километров займет перелет до Марса — это зависит от расположения планет относительно Солнца и траектории космического корабля.Интересно: в теории, Земля и Марс максимально сблизятся, когда наша планета будет в афелии (максимально удаленной точке орбиты от Солнца), а Марс — в перигелии (максимально приближенной к Солнцу точке орбиты). В таком положении расстояние до Марса от Земли теоретически составит 54,6 млн км. Но в реальности такого не случалось. Как же идет время на Марсе и сколько длятся сутки на Марсе? Относительно звезд период вращения планеты составляет 24 часа 37 минут — солы (марсианские сутки) всего на 2,7% больше, чем на Земле. Сколько длится год на Марсе? Вокруг Солнца Красная планета делает полный круг за 668,59 сола или за 686,98 наших суток. То есть марсианский год равен 1,8 нашего года.

Где должен быть Марс во время запуска корабля

Возможно, вы удивитесь, но лучшее время для запуска корабля и пилотируемых полетов к Марсу — не когда расстояние между планетами минимально. По прямой от Земли до Марса долететь невозможно из-за гравитации Земли и Солнца, плюс слишком энергозатратно, ведь и он, и мы движемся. И, и если бы мы просто сели и полетели, нам бы пришлось преследовать планету. Такими технологиями человечество пока не владеет.Поэтому полеты на Марс планируются всегда в так называемое стартовое окно (оптимальный период запуска) — чтобы к моменту появления аппарата на орбите Марса эта планета оказалась в этой же точке своей орбиты. Второй вариант — корабль должен появиться в этой точке раньше планеты и позволить ей себя «догнать». Оптимальное расположение Земли и Марса для такого путешествия наступает каждые 2 года и 2 месяца, когда наша планета обгоняет Марс по космической скорости.

Орбитальная механика, или сколько километров нужно преодолеть

Расстояние между Марсом и Землей постоянно меняется из-за эллиптичности орбит, различной удаленности планет от Солнца и разной скорости. Даже в периоде «оппозиции» дистанция варьируется в диапазоне от 55,76 до 101,39 млн км, в зависимости от года. Точно определить, сколько километров лететь человеку от Земли до Марса, сложно. Всему виной орбитальная механика. Длина пути до Красной планеты намного больше минимального расстояния до нее от Земли. Корабль большую часть пути преодолевает по инерции под действием гравитации небесных тел, по сути это половина гелиоцентрической орбиты между Марсом и Землей вокруг Солнца.

Половина орбиты Земли равна 3.14 а.е, у Марса — 4.77 а.е. Орбита корабля будет средней между планетами, половина ее длины составит 3.94 а.е. Одна астрономическая единица (а.е.) равна 149 597 868 км. Если округлить, 3.94 а.е. равны примерно 600 млн км — вот сколько в километрах лететь до Марса от Земли на самом деле. Но эти подсчеты условны, в реальности используются намного более сложные алгоритмы.

С какой скоростью летают ракеты 21-го века?

Космическая ракета Saturn-V

Чтобы спланировать путешествие к «красной планете» полезно знать то, с какой скоростью предстоит перемещаться. Самым быстрым аппаратом в истории человечества считается космическая ракета Saturn-V (смотрите на фото).

Ее скорость в космическом пространстве достигала 64 500 км/ч. Попутно это еще и самый крупный и грузоподъемный представитель своего класса транспортных средств. Именно Saturn-V переносила знаменитый корабль «Апполон-16».

Космическим пространством условно считается зона, начинающаяся на высоте 100 километров. Значит временем на взлет и посадку при подсчетах можно пренебречь.

Как рассчитывается расстояние до красной планеты в километрах

Минимальное расстояние от Земли до Марса (53 млн км) было в 2003 году (подобное сближение в следующий раз будет только через 50 тыс. лет). Один раз в два года расстояние между планетами сокращается до 54,6 млн км. Это стандартное минимальное расстояние между Землёй и Марсом. Максимально же возможным расстоянием учёные считают 401 млн км. Среднее расстояние между Землёй и Марсом составляет 225 млн км.

Как рассчитывается время полёта на Красную планету

Скорее всего, пилотируемый космический аппарат будет запущен на Марс именно при нахождении планет на минимальном расстоянии друг от друга. При расчёте длительности полёта в данном случае будет приниматься старт космического корабля в период оптимального взаимного расположения планет и время его полёта до Марса. В этом случае предполагается, что космонавты будут находиться в пути на Красную планету минимум шесть и максимум семь месяцев. Итого, дорога в одну сторону займёт от 180 до 210 дней.

Но не всё так просто. Приведённые выше расчёты являются теоретическими, а время полёта — средним. Не следует забывать и о возвращении космонавтов на Землю. Старт космического корабля с Земли на Марс, конечно, без особых проблем может быть осуществлён в оптимальный период взаимного расположения планет. А вот для возвращения на Землю придётся ждать следующего периода, когда Марс и Земля будут наиболее близки друг к другу. А этот период составляет 18 месяцев. К этому времени следует добавить минимум полугодовой период возвращения с Марса на Землю. В итоге мы получаем два с половиной года. Именно столько при благоприятном стечении обстоятельств займёт время полёта пилотируемого космического корабля на Марс от момента его старта до возвращения модуля с космонавтами на Землю.

На практике пилотируемых полётов на Марс пока ещё не было. Например, американская автоматическая исследовательская станция «Кьюриосити» летела на Марс по гомановской траектории с 26.11.2011 по 06.08.2012. Как видим, на полёт ушло чуть более восьми месяцев. А ещё в 1964 году тоже американский Mariner-4 проделал путь от нашей планеты до Красной за время, превышающее семь месяцев (28.11.1964 – 14.07.1965).

Автоматическая станция «Кьюриосити» высадила марсоход на Красной планете почти через восемь месяцев

Расчёт времени полёта космонавтов на Марс является одной из ключевых задач при разработке проекта пилотируемой космической экспедиции на Красную планету. От этого зависит количество пищи, топлива, ёмкость аккумуляторов, запасы кислорода и так далее. Ошибка может обойтись очень дорого

Также очень важно правильно рассчитать траекторию. Ведь Земля и Марс не находятся в статическом состоянии, постоянно двигаясь по своим орбитам

Запуск ракеты из точки А, находящейся на Земле, в точку B на Марсе необходимо делать с учётом опережения. Ведь за время полёта Марс значительно увеличит расстояние с нашей планетой, продолжая двигаться по своей орбите.

Сколько лететь до Марса от Луны

Полёт от Земли до Луны занимает около трёх дней. По времени полёт от Луны до Марса будет короче на три дня. Но это снова теория. На практике же лунный старт позволит значительно уменьшить затратность самого полёта, снизить вес космического аппарата за счёт меньшего количества топлива. Вторая космическая скорость для Луны составляет «всего» 2,4 км/с земными 11,2 км/с.

Соответственно, потребуются гораздо меньшие усилия для выхода из гравитационного поля космического тела (в данном случае — Луны). Но пока что лунный старт относится к области теоретических разработок. Между лунным стартом космического корабля на Марс и сегодняшним положением вещей отсутствует одно звено — невозможность старта с лунной поверхности ввиду отсутствия на спутнике Земли соответствующего стартового комплекса.

Длительность полёта от Луны до Марса принципиально не отличается от длительности полёта на Марс с Земли. Но старт пилотируемого космического комплекса с Луны позволит гораздо более эффективно использовать сам космический корабль. Предполагается, что при старте с Земли коэффициент полезной нагрузки будет составлять не более 25%, а при старте корабля с лунной поверхности этот показатель будет превышать 40%.

Зачем лететь на Марс?

Красная планета — самый очевидный объект исследования для ученых. Главные цели путешествия — поиск внеземной жизни, более глубокое изучение планеты и ее истории, подготовка дальнейшей колонизации и развитие необходимых технологий.

Есть ли или была ли где-то, кроме Земли, жизнь — один из главных вопросов человечества. Марс же является идеальным местом для начала поиска, так как он наиболее схож с Землей.

Изучение геологии Марса, находясь на его поверхности, поможет лучше понять историю планеты. Пока Земля росла и формировалась, Марс уже проходил через серьезные климатические изменения и катаклизмы. Поэтому поняв Марс, мы лучше поймем и Землю.

Строение Марса

Путешествие на Красную планету даст необходимое понимание влияния космоса и межпланетных путешествий на человека. Это будет одним из важнейших шагов в истории человечества.

Гиперболическая траектория полета к Марсу

Человечество уже освоило возможность разгона космических аппаратов до гиперболических скоростей. За 60 лет космической эры осуществлены 5 запусков космических зондов в межзвездное пространство (“Пионер-10“, “Пионер-11“, “Вояджер-1”, “Вояджер-2” и “Новые Горизонты”). Так “Новым Горизонтам“ потребовалось всего 78 суток для полета с Земли до марсианской орбиты. Недавно открытый первый межзвездный объект “Oumuamua” обладает ещё большей гиперболической скоростью: пространство между земной и марсианской орбитой он пролетел всего за 2 недели.

В настоящее время разрабатываются проекты полетов к Марсу по гиперболическим траекториям. Здесь большие надежды возлагаются на электрические (ионные) ракетные двигатели, у которых скорость истечения может достигать 100 км в секунду (для сравнения у химических двигателей этот показатель ограничен 5 км в секунду). В настоящее время это направление быстро развивается. Так ионные двигатели зонда Dawn смогли обеспечить приращение скорости больше 10 километров в секунду, используя лишь полтонны ксенона за 10 лет миссии, что является рекордом для любой межпланетной станции. Главным минусом таких двигателей является небольшая мощность, вызванная использованием маломощных источников энергии (солнечных батарей). Так европейской станции SMART-1 для перелета с геопереходной орбиты к Луне потребовался целый год. Для сравнения обычные лунные станции осуществляли перелет к Луне всего за несколько суток. В связи с этим оснащение межпланетных кораблей ионными двигателями будет тесно связано с развитием космических ядерных энергетических установок. Так ожидается, что двигатель VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) мощностью в 200 мегаватт и работающий на аргоне сможет осуществлять 40-суточные полеты человека к Марсу. Для сравнения подводные лодки класса “Сифульф“ используют 34-мегаваттный ядерный реактор, а авианосец класса “Джеральд Форд” 300-мегаватнный ядерный реактор.

Ещё более заманчивые перспективы в области полетов к Марсу обещает проект двигателя Х3, который теоретически способен доставить человека на Марс всего за 2 недели. Недавно этот двигатель, разрабатываемый учеными Мичиганского университета, ВВС США и NASA показал рекордную мощность (100 кВт) и тягу (5.4 ньютона). Предшествующий рекорд тяги для ионного двигателя составлял 3.3 ньютона.

Falcon Heavy – как «Санта-Мария» Христофора Колумба

В планах SpaceX создание сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy, верхняя ступень которой одновременно будет космическим кораблем и возвратной ракетой с Красной планеты. Для большей эффективности ракету планируется заправлять прямо на орбите. Первый презентационный видеоролик о Falcon Heavy был опубликован на Youtube-канале SpaceX два года назад.

Falcon Heavy станет самой мощной ракетой в мире, она сможет доставлять на низкую орбиту до 55 тонн полезного груза. При отправке такой ракеты на Марс ее грузоподъёмность составит всего лишь 13 тонн.

Первый тестовый запуск планируется провести уже в ближайшие три месяца, об этом Илон сообщил в своем твиттере.

Основные причины растущего интереса к теме полётов на Марс

Марс всегда вызывал жгучий интерес у человечества. Например, в древнеримской мифологии Марс был богом войны, одним из трёх богов, возглавлявших древнеримский пантеон. Знания о Красной планете постепенно накапливались, человечество становилось всё ближе к первому шагу его представителя по марсианской поверхности.

Тема полётов на Марс представляет интерес в первую очередь для учёных. О возможном существовании жизни на этой планете говорят уже давно. В данном случае интерес к Марсу связан с ответом на один из основных вопросов, волнующих человечество. Это вопрос о том, одни ли мы во Вселенной или жизнь может существовать и в других её уголках. Доказано, что на Красной планете давным-давно была вода и тёплый климат. Если исследователям удастся обнаружить следы современной жизни на Марсе или неопровержимые доказательства её существования на этой планете в прошлом, то будет подтверждена теория о том, что процесс эволюционного развития от простых химических соединений к сложным характерен для Вселенной в целом.

В том же случае, когда на Марсе не удастся обнаружить свидетельства жизни, то, скорее всего, учёные придут к выводу о том, что для возникновения органической жизни необходим ещё и элемент случайности, невероятного стечения обстоятельств. И тогда можно с большой долей вероятности утверждать, что планета Земля является единственным обитаемым уголком в космосе.

Вторым фактором, обуславливающим резко возросший интерес к полётам на Марс, является вызов человеческому обществу, которое может развиваться только в том случае, когда преодолевает препятствия и отвечает на вызовы. В противном случае начинается застой и прекращение развития. Учёные мечтают стать пионерами новых миров. Полет на Марс поможет миллионам учёных, конструкторов, исследователей в различных областях получить невероятный интеллектуальный капитал, который станет достоянием человеческого общества. Полёт на Марс — это открытия, новые технологии, большой толчок в технологическом развитии.

Третьим фактором можно считать необходимость полёта на Марс для будущего человечества. Рано или поздно человеческая цивилизация столкнётся с перенаселением планеты, исчерпанием природных ресурсов, запасов энергоносителей, дефицита продуктов питания. Поэтому наиболее прозорливые учёные уверены в том, что уже сегодня надо приступать к освоению других планет. Вначале это будет создание небольших колоний, но с развитием технологий и увеличением темпов заселения других планет, в частности, Марса начнётся строительство крупных поселений с развитой инфраструктурой и многочисленным населением.

Пилотируемый полёт на Марс может стать началом новой эры всего человечества

Вывод о Земле и Марсе

Мы рассмотрели две планеты. Давайте сопоставим их главные параметры (Земля – слева, а Марс – справа):

  • Средний радиус: 6 371 км / 3 396 км.
  • Масса: 59.7 × 1023 кг / 6.42 х 1023 кг.
  • Объем: 10.8 x 1011 км3 / 1.63 × 10¹¹ км³.
  • Полуось: 0.983 – 1.015 а.е. / 1.3814 – 1.666 а.е.
  • Давление: 101.325 кПа / 0.4 — 0.87 кПа.
  • Гравитация: 9.8 м/с² / 3.711 м/с²
  • Средний температурный показатель: 14°C / -46°C.
  • Температурные колебания: ±160°C / ±178 °C.
  • Осевой наклон: 23° / 25.19°.
  • Продолжительность дня: 24 часа /24 часа и 40 минут.
  • Длина года: 365.25 дней / 686.971 дней.
  • Вода: обильная / прерывистая (в виде льда).
  • Полярные ледяные шапки: Да / Да.

Мы видим, что Марс по сравнению с нами – маленькая и пустынная планета. Его характеристики показывают, что колонизаторам придется столкнуться с огромным количеством трудностей. И все же мы готовы рискнуть и отправиться в путешествие. Тем более, что расстояние от Земли до Марса относительно небольшое. Возможно, однажды мы сделаем его вторым домом.

  • Интересные факты о Марсе;
  • Колонизация Марса;
  • Марс и Земля;
  • Есть ли жизнь на Марсе;
  • Терраформирование Марса
  • Когда мы отправим людей на Марс?
  • Сравнение Марса и Земли
  • Как Земля выглядит с Марса?
  • Что такое марсианское проклятие?
  • Когда открыли Марс?

Положение и движение Марса

  • Орбита Марса;
  • Сезоны на Марсе
  • Как далеко Марс от Солнца?
  • Сближение Марса
  • Как далеко находится Марс?
  • Сколько лететь до Марса;
  • День на Марсе;
  • Год на Марсе;

Строение Марса

  • Размеры Марса;
  • Кольца Марса;
  • Состав Марса;
  • Атмосфера Марса;
  • Воздух на Марсе;
  • Масса Марса;

Поверхность Марса

  • Поверхность Марса;
  • Лед на Марсе
  • Радиация на Марсе
  • Вода на Марсе;
  • Температура на Марсе;
  • Гравитация на Марсе;
  • Цвет Марса;
  • Почему Марс красный;
  • Насколько холодный Марс;
  • Вулканы на Марсе;
  • Вулкан Олимп;
  • Долина Маринер;
  • Лицо на Марсе;
  • Пирамида на Марсе;
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий