Скільки летіти на Марс

Серед інших завдань, які доведеться вирішити людині при підготовці експедитора на Марс, однією з головних є розрахунок часу польоту. Це дуже суттєво, так як необхідно створити таку автономну систему життєзабезпечення, яка гарантувала б успіх всього найважчого підприємства. Обмовимося відразу, що сучасна ракетно-космічна техніка, яка використовує принципи реактивного руху зуміла досягти тільки першої (7,9 км / с) і другий (11,2 км / с) космічних швидкостей, необхідних для виходу космічного корабля на навколоземну орбіту і польотів до інших планет. Третя космічна швидкість була досягнута американськими станціями "Піонер" не за рахунок сили тяги двигунів, а за рахунок прискорення в гравітаційному полі планет-гігантів (Юпітера, Сатурна, Урана, Нептуна) при прольоті повз них. Ось і всі наші успіхи. Проте другої космічної швидкості цілком достатньо для польоту на Марс і повернення назад.

Земля і Марс обертаються навколо Сонця з різними швидкостями (30 км / с і 24 км / с- соответсвенно), тому Земля при русі по своїй орбіті завжди "наздоганяє" Марс. Коли планети знаходяться по одну сторону відносно Сонця, і відстань між їх орбітами мінімально, відбувається протистояння. Такий стан Землі і Марса настає приблизно кожні 780 діб (тобто 26 місяців) дивись малюнок №1. У періоди протистоянь летіти до Марса найбільш вигідно, але в зв'язку з тим, що орбіта Марса сильно витягнута, а орбіта Землі майже кругова, відстань між ними коливається від 55 до 100 млн. Км. В інших же випадках відстань між планетами може досягати, якщо вони знаходяться, наприклад, в протилежних, найбільш віддалених від Сонця, точках орбіти-400 млн. Км.

Політ в зворотному напрямку буде відбуватися за тією ж схемою, тільки заздалегідь потрібно летіти з Марса. Оскільки наступне протистояння відбудеться на більш значній відстані планет одна від одної (близько 70 млн. Км), то і летіти потрібно буде довше (приблизно 9 місяців) .Смотрі малюнок №3
Таким чином дорога туди і назад займе 16 місяців, що становить близько 500 діб, про які так багато говорять останнім часом.
Але полетіти з Марса відразу, на жаль, не можна, тому що після Великого протистояння планет Земля стрімко "йде" вперед за рахунок різниці орбітальних швидкостей, а через 3 місяці можна взагалі говорити про "розбігання" планет (за рахунок швидкої зміни вектора орбітальної швидкості у землі). У космічного корабля просто немає шансів потрапити назад на Землю. Можна навіть розрахувати швидкість, з якою потрібно йти з орбіти навколо Марса, щоб повернутися домой.Смотрі малюнок №4

Приріст швидкості, згідно отриманого результату повинно скласти 18 (!) Км / с, що сучасним космічним кораблям не під силу. Тому необхідно чекати настання Слуда протистояння планет (26 місяців). В цей термін входить політ назад до Землі (9 місяців) і. на жаль, перебування корабля на орбіті навколо Марса (17 місяців).

Таким чином, загальна тривалість польоту експедиції на Марс займе (7 + 9 + 17) = 33 месяца.Справедлівості заради, потрібно відзначити, що реальний політ буде дещо відрізнятися від представленого вище, і у часі польоту, можливо, вдасться "відвоювати" 2 3 місяці. Але і тоді політ на Марс займе 2,5 року. Ось так.