Сколько времени лететь до Марса, расстояние от Земли в километрах, какая там температура и условия

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Марс всегда привлекал внимание ученых и особенно много разговоров о нем стало вестись, когда там нашли воду (в виде льда).

Это означает потенциальную возможность найти там жизнь, а также возможность приспособить планету в будущем для жизни там людей.

Сегодня мы поговорим про то, почему еще Марс так привлекателен для нас, сколько до него лететь, какая там температура и какие есть планы его освоения.

Сколько времени лететь до Марса

Если говорить об уже достигнутых результатах, то на непилотируемый перелёт потребовалось 6-8 месяцев. Например, уже упоминавшийся MARINER-4 достиг красной планеты за 228 дней, а его «старший брат» MARINER-9 (в 1971 году он стал первым искусственным спутником Марса) – за 168 дней.

Однако эти аппараты не коснулись поверхности Марса, а лишь вышли на его орбиту. Для орбитальных станций и зондов, которые совершили посадку на красную планету (VIKING, GLOBAL SURVEYOR, MAVEN и др.) времени потребовалось гораздо больше: от 304 до 332 суток, поскольку эта задача намного сложнее.

Временная разница обусловлена взаимным расположением планет и траекторией полёта, а вот технический уровень космических кораблей значения почти не имеет: кардинального прорыва в ракетном двигателестроении за последнее время не произошло.

Теоретики считают, что пилотируемый полёт в один конец можно осуществить за 8-9 месяцев, при условии, что:

1. скорость КА будет порядка 65 000 км/час (более 18 км/сек);
2. Земля должна находиться на максимальном удалении от Солнца (в афелии), а Марс – на минимальном (в перигелии).

Таким образом, чтобы вернутся обратно на Землю, придётся подождать около двух лет, до очередного сближения планет. То есть вся миссия продлится не менее 40 месяцев.

Тем не менее, желающих совершить такое рискованное путешествие хватает, а самые отчаянные готовы купить билет в один конец…

Планета Марс и расстояние до Земли

Марс – это четвёртая по счёту планета солнечной системы (Земля – третья). Его ещё называют «красной планетой»: так он выглядит в телескоп из-за большого содержания оксида железа.

Расстояние от Земли до Марса не является постоянной величиной, а колеблется в весьма значительном диапазоне: от 55 до 400 миллионов километров.

Объясняется это эксцентриситетом орбит обеих планет и разным периодом их обращения вокруг Солнца. Когда Земля и Марс находятся по одну сторону от светила, расстояние между ними минимальное, когда же Солнце оказывается между планетами, эта дистанция достигает максимума.

Каждые два года орбиты Земли и Марса сближаются (обычное противостояние), а каждые 15-17 лет случается великое противостояние – максимальное сближение планет.

Астрономам XXI века повезло: в период великого противостояния 2003 года была зафиксирована самая маленькая дистанция между Землёй и Марсом за последние пять тысяч лет.

Впервые расстояние от Земли до Марса вычислил итальянский астроном Дж.Кассини ещё в XVII веке. Он и его французский коллега Ж.Рише наблюдали планету из разных точек (Кассини из Парижа, а Рише из Французской Гвианы), после чего Кассини произвёл расчёты методом параллакса.

Погрешность оказалась всего 7%, что делает честь обоим учёным мужам.

Спутники Марса

У Марса два спутника: Фобос и Деймос. Их обнаружил американский астроном А.Холл в 1877 г., присвоив имена древнегреческих богов. По космическим меркам спутники очень маленькие: Фобос имеет диаметр 22 км, Демос и того меньше – всего 12 км.

Средняя отдалённость первого – 9500 км, второго – 23400 км. Оба вращаются практически по круговым орбитам. Время обращения Фобоса – 10 часов, Демоса – 21,5 часа.

Существует гипотеза, что когда-то Фобос и Деймос были обыкновенными астероидами, притянутые к Марсу силой гравитации.

Но есть и «ударная» версия, утверждающая, что спутники сформировались из тела красной планеты, будучи вырванными из него сильным ударом при столкновении с другим небесным телом.

Краткая история покорения красной планеты

Техническую возможность пилотируемой миссии на Марс изложил небезызвестный Вернер фон Браун (он же штурмбанфюрер СС, он же отец американской космической программы) ещё в 1948 г. в книге «Проект Марс».

С тех пор путешествие на красную планету стало для человечества чуть ли не навязчивой идеей, а по мере развития научно-технического прогресса попытки покорения Марса становятся всё настойчивей.

Мало кто знает, что ещё в 1960 году в СССР был запущен космический аппарат (КА) по направлению к Марсу, однако попытка потерпела неудачу.

В 1965 г. американский КА «MARINER-4» приблизился к красной планете на 10 000 км и впервые передал на Землю фотографии её поверхности, а в1971 г. спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции «МАРС-3» совершил первую в мире благополучную посадку на эту планету.

В 1975 г. американские КА «VIKING-1» и «VIKING-2» взяли пробу марсианского грунта с целью определения в нём признаков жизни, а в 1997 г. на поверхность Марса был спущен колёсный марсоход SOJOURNER, который за 83 сола (марсианские сутки) прошёл почти 100 метров, транслируя сигналы на Землю.

В этом же году на марсианскую орбиту был выведен КА «MARS GLOBAL SURVEYOR», который за 304 дня пролетел 750 млн.км и произвёл картографирование Марса. Аппарат пробыл на орбите почти 10 лет, выполняя ещё и функцию телекоммуникационного спутника. Этот проект NASA считается одним из наиболее успешных.

Нельзя не упомянуть и двух легендарных роверов; SPIRIT и OPPORTUNITY, которые были доставлены на противоположные стороны Марса в 2004 г. Первый из них колесил по красной планете до середины 2009 года, а второй умудрился проработать на 9 лет дольше. С их помощью были получены уникальные фотоснимки.

И, наконец, CURIOSITY – самый большой и единственный пока действующий марсоход, предназначенный для исследования геологического строения Марса (фактически это научная лаборатория). С момента посадки в 2014 г. марсоход прошёл около 20 км.

Всего же на Марс было направлено более 40 миссий, включая обыкновенные пролёты, орбитальные зонды, автоматические станции и марсоходы. Из них только 18 считаются полностью успешными, при этом 15 – на счету США.

Почему именно Марс — температура, вода, атмосфера

Ближе всех к Земле находится Венера (среднее расстояние – 108 млн.км). Казалось бы, и внимание к ней должно быть сильнее, чем к другим планетам солнечной системы: и наблюдать легче, и лететь быстрее.

Более того, размеры Венеры мало отличаются от земных, а значит, и гравитация почти такая же (0,9 g). Почему же предпочтение отдано Марсу?

Дело в том, что интерес к небесным телам определяется, прежде всего, возможностью их колонизации.

А такая возможность характеризуется планетарными параметрами, среди которых:

1. ускорение свободного падения (сила тяжести);
2. состав атмосферы и атмосферное давление;
3. диапазон колебания температур;
4. наличие воды;
5. присутствие озонового слоя и магнитного поля.

Если по первому пункту с Венерой всё в порядке, то остальные параметры полностью исключают возможность жизнедеятельности человека на этой планете.

В частности, её атмосфера, состоящая главным образом из углекислого газа, очень плотная, что создаёт огромный парниковый эффект, из-за которого поверхность разогревается до 4500 С. Понятно, что ни о какой воде и речи быть не может. Картину завершает атмосферное давление: оно в 90 раз больше земного!

У Марса с Землей тоже мало сходства: он почти вдвое меньше, марсианская гравитация – 1/3 от земной, средняя температура поверхности – 215 К (-580 С), атмосферный слой очень тонкий и на 96% состоит из двуокиси углерода.

Атмосферное давление составляет лишь 1/200 от земного. Но главное то, что на Марсе есть вода, пусть даже в виде льда в полярных шапках.

Есть следы извилистых долин, напоминающих русла рек, и даже гора Олимп высотой 21 км с вулканом и следами лавовых потоков (признак того, что вулкан был когда-то активным). А это уже обнадеживает.

Полет на Марс: фантазия или далекая реальность

Идея колонизации Марса возникла давно и продолжает будоражить умы энтузиастов покорения космоса.

При этом все сходятся в одном: материализация идеи требует комплексного подхода, прорывных технологий, большой подготовительной работы и огромных финансовых затрат.

В 1990 г. признанный американский эксперт по изучению и освоению Марса Р.Зубрин разработал проект под названием «Mars Direct» (прямой путь на Марс), который предусматривает двухэтапный план доставки астронавтов на красную планету.

1. На первом – подготовительном этапе намечается запуск автоматического космического корабля с возвращаемым аппаратом. Корабль оснащается ядерным реактором и резервуаром с водородом.

   Из него и имеющегося на Марсе диоксида углерода будет производиться метан и вода, а из воды путём электролиза будет вырабатываться кислород. Эти ресурсы будут накапливаться и храниться до прилёта пилотируемого КА с астронавтами на борту.

2. Запуск пилотируемого аппарата должен быть произведён с открытием следующего стартового окна, примерно через 2 года (когда наступит очередное противостояние).

   Астронавты проведут на Марсе полтора земных года в специальном модуле, после чего вернутся на Землю на аппарате, который был доставлен первым кораблём.

Зубрин полагает, что за тысячу лет можно произвести терраформирование Марса, то есть создать условия, пригодные для жизни людей без скафандров и закрытых городов.

Для этого потребуется провести ряд мероприятий, направленных на изменение теплового баланса планеты. В частности, предлагается построить орбитальное зеркало диаметром 125 километров, которое будет вращаться вокруг Марса и повышать его температуру отражёнными солнечными лучами.

Параллельно будет производиться бомбардирование Марса крупными астероидами, орбиты которых будут нужным образом корректироваться путём применения ядерных зарядов.

После того как средняя температура красной планеты повысится на 10-15 градусов, начнётся активное таяние льдов, высвобождение газов и формирование атмосферы, близкой к земной. С этого момента уже можно будет приступить к постройке первых постоянных поселений.

Существуют и другие проекты полёта на Марс и его колонизации. Например, «Mars One» Беса Лансдорпа (высадка экипажа планируется уже в 2027 г.) и программа Илона Маска (главы корпорации SpaceX) по терраформирванию планеты.

Рассматриваются варианты создания стартовых площадок на Луне и на околоземной орбите (наиболее глубокие проработки сделаны NASA). Пока всё это выглядит как сплошная фантастика.

Однако вспомните слова некогда популярной песни: «утверждают космонавты и мечтатели, что на Марсе будут яблони цвести». А что, может, это и впрямь когда-нибудь случится.