Att flyga ut i rymden och utforska avlägsna världar har alltid intresserat mänskligheten. På himlen navigerade de och letade efter gudar i den.
Ju mer mänskligheten utvecklades, desto mer kunskap fick den och intresset för rymden fortsatte att växa. Efter att ha besökt månen ville man naturligtvis besöka planeten närmast med egenskaper till jorden - Mars. Och den vetenskapliga utvecklingen - från vagnar till hadroncollideren - under de senaste 150 åren får människor att tänka på koloniseringen av andra världar.
Varför flyga till Mars?
Den röda planeten är det mest uppenbara forskningsobjektet för forskare. Resans huvudmål är sökandet efter utomjordiskt liv, en djupare studie av planeten och dess historia, beredningen av ytterligare kolonisering och utvecklingen av nödvändig teknik.
Oavsett om det fanns någon annanstans än Jorden, är livet en av de viktigaste frågorna för mänskligheten. Mars är en idealisk plats att börja söka eftersom den liknar jorden.
Att studera Mars geologi, på sin yta, kommer att hjälpa till att bättre förstå planetens historia. Medan jorden växte och bildades, var Mars redan genom allvarliga klimatförändringar och katastrofer. Därför förstår vi Mars, vi förstår bättre jorden.
Att resa till den röda planeten kommer att ge den nödvändiga förståelsen för rymdens och interplanetära resor på människor. Detta kommer att vara ett av de viktigaste stegen i mänsklighetens historia.
Hur mycket ljus flyger till Mars?
När planeterna kontinuerligt kretsar kring solen förändras Mars avstånd till stjärnan och jorden ständigt. Följaktligen kommer ljuset som skickas från en viss punkt till planeten vid olika tidpunkter att få en annan tid.
Låt oss först ta reda på hur mycket ljus som skickas från jorden når. Avståndet mellan planeterna varierar i intervallet från 55 till 400 miljoner km. På ett minsta avstånd når ljus med en hastighet av 299 792 km / s jorden från Mars på 3 minuter, maximalt - på 22 minuter.
Avståndet mellan Mars och solen är 227.990 miljoner km. Ljus från stjärnan når den röda planeten på cirka 12 minuter och 40 sekunder.
Hur många flög till Mars?
Trots att en mänsklig fot inte har satt foten på Mars har forskare länge varit intresserade av planeten och sedan 1964 började skicka olika apparater och apparater för en mer detaljerad studie av Röda planeten.
Det första uppdraget att studera Mars genomfördes 1964, då USA skickade en apparat som heter Mariner-4 till en avlägsen planets omloppsbana. Anordning flög 228 dagar. Han gav forskare 21 fotografier.
Mariner-6 skickades till Mars 1969. Flyg till den röda planets bana varade i 155 dagar. Som ett resultat av detta uppdrag erhöll forskare data om atmosfären och yttemperaturen.
Mariner-7 levererades samma år och agerade som en fallback. Han tog sig 128 dagar.
Mariner-9 skickades 1971, han nådde Mars för 168 dagar. Denna enhet blev den första konstgjorda satelliten på planeten, för dess korta existens (fram till oktober 1972) lyckades han skapa en karta över Marsytan.
Viking-1 var den första enheten vars uppgift var att landa på ytan. Han fick 304 dagar.
Viking-2 fick 333 dagar och huvuduppgiften var att söka efter livet. Med hjälp av enheten togs mer än 16 tusen bilder. Bilderna var färg, vilket gav ett helt nytt utseende på Mars.
Mars Pathfinder, som lanserades 1996, nådde den röda planeten på 183 dagar. Enheten studerade den lokala marken.
Mars Express är en rymdstation för European Space Agency. Hon var på väg 201 dagar.
Mars Reconnaissance Orbiter är den första scout som skickades 2005 för att hitta en plats där de första kolonisterna kunde landa. Vägen har tagit 210 dagar.
Maven, som skickades 2013, studerade planetens atmosfär och kom till den. 307 dagar.
Sovjetunionen var inte lycklig med studien av Mars, det fanns många misslyckade lanseringar och uppdelningar under flygningen.Med Venus visade det sig mycket mer framgångsrikt. Här är informationen: den sovjetiska enheten Mars-1 flög till Mars i 230 dagar.
En sådan betydande skillnad i varaktigheten för flygningar verkar bero på de två platserna för de två planeterna. Och teknisk utveckling kan inte påverka restiden på allvar - för det mesta beror varaktigheten på komplexa matematiska beräkningar som består i analysen av banorna i två himmelkroppar.
Hur många kilometer flyger till Mars från jorden?
- Det största avståndet mellan Jorden och Mars-planeterna kan vara 401 miljoner km.
- Det genomsnittliga avståndet är cirka 225 miljoner km.
- Det närmaste avståndet Mars kan närma sig Jorden är 54,6 miljoner km.
Om vi tar ideala förhållanden och förmågan att sprida ett rymdskepp med människor ombord med hastigheten på det snabbaste fordonet som någonsin har lanserats av mänskligheten - "New Horizons", vars hastighet nådde 58 tusen km / h, sedan i en rak linje på vägen tar det bara 39 dagar.
Hur lång tid tar det att flyga till Mars med ett flygplan hastighet?
Om det till exempel skulle vara möjligt att skicka flygplan för interplanetär resor, då med en genomsnittlig hastighet för moderna flygplan på 1000 km / h, skulle vägen till Mars ta mer än 22 tusen dagar.
Flygvägar
Det bör förstås att solsystemet har ett stort antal tyngdpunkter, så det är inte möjligt att lansera några objekt i en rak linje. Det är nödvändigt att undvika solens attraktion, som lätt kan locka till sig alla objekt som sjösätts från jorden och förstöra den. Därför utvecklades vissa banor längs vilken flygning till den röda planeten är möjlig. Det finns flera huvudsakliga sätt att komma till Mars.
Gomanovsky-bana
Denna metod består i att lansera ett objekt mot en himmelkropp. Denna metod utvecklades av den tyska ingenjören Walter Goman, som föreslog att skicka fordon mot planetrörelse. Men denna bana har ett betydande minus - det kräver en stor mängd bränsle för bromsning.
Ballistisk fångst
Ballistisk fångst är den andra metoden som erbjuder lansering av fordon direkt i Marsbanan, återigen i rörelseriktning, och bromsning kommer att ske på grund av atmosfären. Den här metoden kräver mer tid att implementera.
Parabolsk bana
En parabolsk bana är den svåraste vägen enligt tekniska krav, men det tar bara 80 dagar att övervinna den. Denna metod kommer att kräva att rymdskeppet accelererar till 16,7 km / s, vilket är lika med den tredje rymdhastigheten. En sådan manöver kommer att kräva fyra gånger mer bränsle än den första metoden, men på grund av en kraftig minskning av restiden kan du spara på mat och på besättningens försörjning.
Återresa uppdrag
Arrangörerna av det första uppdraget till Mars har ett mycket svårt problem - inte bara skicka enheten någonstans långt borta, utan returnera den tillbaka. Ju större fartygets hastighet desto mindre kostnad krävs. Minimihastigheten för en sådan operation anses vara 18 km / s.
För flygingenjören föreslår Robert Zubin att använda kärnkraftsmotorer, som kräver att fartyget tar 6 ton väte från jorden. Och för vägen tillbaka kommer koldioxid att användas, vilket är lätt att hitta på Mars. Vatten kan delas upp i syre och väte, och det senare kan omvandlas till metan. Alla dessa processer kommer att ge astronauter bränsle för sin hemresa.
Under sådana förhållanden kommer resan att pågå ungefär nio månader, medan fartyget måste vara i omloppsbana för den röda planeten i 17 månader, eftersom det är nödvändigt att fånga igen det ideala arrangemanget av två himmelkroppar. Det kan ta upp till 500 dagar att föra samman de två planeterna.
Följande slutsats dras av detta - minsta restid är 33 månader. Men glöm inte att astronauter i detta skede i teknikutvecklingen får allvarliga skador på deras hälsa när de är på ISS i sex månader. Så för operationen på Mars kommer att kräva något helt annat nivå.
Hur mycket bränsle behövs för att flyga till Mars?
Du måste förstå att innan du beräknar bränsle måste du röra rymdskeppet noggrant. Mars rör sig runt solen hela tiden, och ingenjörer måste beräkna flygvägen, den plats där planeten kommer att vara vid ankomst. Baserat på detta bestäms avståndet som fartyget och bränslet kommer att flyga.
På grund av det stora antalet nyanser kan du bara beräkna de nödvändiga reserverna för motorn. Ingenjör Robert Zubrin försökte beräkna olika alternativ för att sjösätta ett rymdskepp i en kärnreaktor. Efter att ha gjort forskning drog han slutsatsen att på vägen från Jorden till Mars, ungefär 6 ton väte.
De viktigaste farorna med att resa till Mars
Rymden är en otroligt vacker plats, men samtidigt är det oändligt farligt för forskarna. Medan civilisationen i sin korta historia av rymdutforskning har lärt sig att skydda astronauter endast under förhållanden med relativt korta uppdrag, som att vara på International Space Station (ISS) eller resa till månen, möter forskare fortfarande mer komplexa och långa flygningar.
Till exempel, under ett potentiellt uppdrag till Mars, förutser NASA: s specialprogram fem stora faror för astronauter. Detta program studerar och utvecklar de senaste skyddsmetoderna och utrustningen som kan skydda framtida interplanetära resenärer.
Strålning
Nästan alla vet att om de utsätts för för mycket strålning kan en person allvarligt skada sin hälsa, men nivåerna av farlig strålning som en person får på jorden är ingenting jämfört med vad de första resenärerna till Mars möter.
Kosmisk strålning är mycket farligare än den strålning som människor på jorden upplever. Även om han befinner sig på ISS utsätts en person för strålning som är tio gånger starkare än jorden, även om jorden, tack vare sitt magnetfält, fungerar som en sköld på strålningsvägen. Vad som händer med människor i yttre rymden - ingen vet.
Isolering och slutsats
Inte alla faror uppstår från rymdens dolda hörn. Den mänskliga psyken är en extremt bräcklig mekanism. Forskare har länge vetat att långvarig isolering leder till humörsvängningar, störningar i uppfattningen av miljön, problem med interpersonell interaktion och kan också bero på allvarliga sömnstörningar. Enligt NASA är en förändring i människors medvetande med långvarig exponering i ett stängt rum oundvikligt. Därför bör valet för en sådan resa vara extremt strikt.
Avstånd från jorden
Om astronauter kommer till den röda planeten, kommer de att ligga längst bort från jorden än någon annan före dem. Om månen ligger på ett avstånd av 380 tusen km från hemplaneten, är Mars på ett avstånd av 225 miljoner km. Och detta betyder att när de första kolonialisterna satte foten på sandet i en avlägsen ny värld, måste de vara så självförsörjande som möjligt, eftersom de inte borde förvänta sig snabb leverans från Jorden. Alla signaler kommer att pågå i cirka 20 minuter. Forskare kämpar fortfarande med frågor relaterade till lasten som kommer att behövas för de första människorna på en sådan resa.
Tyngdfält
På vägen till Mars måste kolonialisterna möta tre olika gravitationsfält: Jordtyngdekraften, frånvaron av nästan vilken attraktion som helst i yttre rymden och Mars. Forskare studerar fortfarande effekterna av sådana förändringar på människors hälsa.
Fientlig miljö och trånga utrymmen
Enligt forskare kommer flygningen av de första kolonisatörerna till Mars att ta cirka 6 månader.Rymden är inte avsedd för livet alls, därför kommer människors liv att bero på fartygets förhållanden och kvalitet. Därför måste ingenjörer uppnå maximal komfort för astronauter, samt skapa förhållanden som ständigt uppmuntrar dem att vara positiva och aktiva.
Intressant fakta: Elon Musk, som hoppas på koloniseringen av Mars, i en intervju som han gav under TED-konferensen 2015, sa att han i slutet av sitt liv skulle avsluta koloniseringen av en sådan lockande planet. Han kommer att skapa en hel stad där. Till intervjuarens frågor, varför är Mask allt detta? Den sistnämnda svarade: "Jag försöker inte vara någon frälsare för mänskligheten, jag försöker bara tänka på framtiden och inte bli deprimerad." Kom ihåg - alla löften som ingenjören gav på denna konferens har uppfyllts hittills.
Sammanfattningsvis vill jag ge antagandena från den stora ryska forskaren Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky om huvudstadierna för rymdutforskningen.
Mars är den mest jordliknande planeten i solsystemet. En flygning till det är möjligt idag. Kolonisering av en mystisk planet utvecklas och förbättras. Om civilisationen någonsin börjar sin utforskning av avlägsna världar, kommer Mars att vara den allra första, trots alla svårigheter som ingenjörer och forskare möter.