Скільки летіти до Марса

Планета Марс - один з найяскравіших об'єктів на нашому нічному небі, який навіть видно неозброєним оком і нагадує яскраву червону зірку. Приблизно кожні два роки наша планета і Марс максимально зближуються. Така подія в астрономії називається «протистояння». У цей момент Марс буде всього в п'ятдесяти п'яти мільйонах кілометрів від Землі. Люди отримують вигоду від цього, посилаючи на Червону Планету під час протистояння космічні кораблі. Так скільки летіти до Марса?

Орбіта Марса і Землі

Повний подорож від Землі до Марса займе від 150 до 300 днів з урахуванням швидкості запуску, розташування планет і довжини шляху, який повинен пройти космічний корабель. При цьому чільним фактором є тільки кількість палива. Чим більше палива, тим швидше пройде політ.

Історія польотів на Марс

Космічний апарат Mariner 9, що долетів до Марса за 167 днів

Приблизно, таким чином вже 50 років йде дослідження Марса: кожен політ займає 150-300 днів.

Чому ж так довго?

Знаючи, що Марс всього в 55 мільйонах кілометрів від нас, а космічні кораблі пересуваються зі швидкістю, що перевищує 20 тис. Кілометрів на годину нескладно підрахувати, що на політ від Землі до Марса піде 115 днів. На практиці політ протікає приблизно в два рази довше. З чим же це пов'язано? Причина в тому, що наша планета і Марс обертаються навколо Сонця. Не можна просто спорудити ракету і запустити її прямо на Марс. На той час як ракета долетить туди, Марс вже піде вперед по орбіті. Щоб запуск увінчався успіхом необхідно цілитися на випередження, туди, де планети ще немає.

Орієнтовна схема відправки астронавтів на Марс

Наступна перешкода - паливо. Якщо припустити, що на борту є необмежена кількість пального, то можна запустити ракету безпосередньо до Марса, прискорюючись до середини пройденого шляху, а після проходження цієї середини розгорнути всі сопла і сповільнювати корабель. На жаль, для такого запуску буде потрібно неймовірна кількість палива і ще більш неймовірних розмірів корабель, який це паливо зможе на собі нести.

Яким чином досягти Марса з найменшими втратами ракетного палива?

Головним завданням інженерів є не економія часу, як може здатися, а економія палива. І справа тут зовсім не в турботі про екологію навколишнього середовища, а в банальній економії.

Інженери НАСА використовують метод, названий Гомановской траєкторією, або траєкторією з мінімальними витратами. Цим способом можна запускати космічні кораблі на Марс, використовуючи мінімум палива. Спосіб був запропонований Уолтером Гоманом в 1925 році. Замість того щоб направляти свою ракету прямо на Марс, набагато раціональніше буде вивести ракету на Сонячну орбіту. Деякий час по тому, ця орбіта перетнеться з орбітою Марса, а Марс як за помахом чарівної палички і виявиться в цій точці своєї орбіти. Звичайно, за всім чарами ховаються серйозні наукові розрахунки.

Інші ідеї щодо прискорення космічних польотів

Хоча, 250-денну подорож космічного корабля вимагає неабиякого терпіння і витримки, воно цілком прийнятно. Але для того щоб відправити перших людей на Марс, буде потрібно радикально інший вид палива. Космос досить непривітне місце для людей. Людське тіло дуже вразливе до космічної радіації. Вона відкладається у всіх частинах тіла і залишається з людиною на все життя. Незахищений від радіації космонавт не протягне і пару годин в глибинах космосу. Зменшуючи час польоту, можна знизити для космонавтів ризик бути опромінені, а також зменшити кількість запасів, необхідних людям для виживання.

Використання ядерних ракет

Однією з перспективних ідей є ядерні ракети, суть роботи яких полягає в розігріві зрідженого палива, наприклад, водню, з подальшим викиданням його з сопла на дуже високій швидкості, це і буде створювати тягу. Набагато більш ефективні ядерні ракети в порівнянні зі звичайними споживають менше палива і створюють велику тягу. Теоретично, використання ядерних ракет скорочує час польоту до семи місяців.

Наступна ідея заснована на магнітно-плазматичної ракеті зі змінним імпульсом. Технологія базується на електромагнітне приладі, який за допомогою радіохвиль іонізує і розігріває ракетне паливо. Це створює іонізований газ, тобто плазму. Плазма і буде розганяти космічний корабель. Колишній космонавт Франклін Чанг-Діаз управляє розробкою цієї технології. Прототип збираються встановити на МКС, щоб допомогти їй підтримувати необхідну орбіту над землею. За допомогою цієї технології гіпотетичне подорож на Марс займе п'ять місяців.

Можливо, сама екстремальна ідея з усіх - це створення ракети на антиматерії. Антиматерію можна отримати тільки в прискорювачі часток. Коли частинки антиматерії стикаються з частинками матерії, відбувається викид неймовірної кількості енергії відповідно до знаменитим рівнянням Ейнштейна. Щоб досягти Марса знадобляться лише 10 міліграм антиматерії. І хоча на такий політ піде всього 45 днів, виробництво навіть мізерно малу кількість антиматерії обійдеться в 250 мільйонів доларів.

Майбутні польоти на Марс

Незважаючи на те, що вже зараз в розробці нові технології, які суттєво скоротять час польоту на Марс, інженери НАСА поки що використовують старі і перевірені методи запуску ракет. Можливо, пройде ще не одне десятиліття, перш ніж нові методи запуску стануть використовуватися в підкоренні космосу.

Положення та рух Марса