Zborul în spațiu și explorarea lumilor îndepărtate au interesat întotdeauna omenirea. Pe cer navigau și căutau zei în el.
Cu cât omenirea s-a dezvoltat în continuare, cu atât a dobândit mai multe cunoștințe și interesul pentru spațiu a continuat să crească. După ce a vizitat Luna, omul, desigur, a dorit să viziteze planeta cea mai apropiată cu caracteristicile Pământului - Marte. Iar dezvoltarea științifică - de la trăsuri până la colizorul de hadron - în ultimii 150 de ani îi face pe oameni să se gândească serios la colonizarea altor lumi.
De ce să zboare la Marte?
Planeta roșie este cel mai evident obiect de cercetare pentru oamenii de știință. Principalele obiective ale călătoriei sunt căutarea vieții extraterestre, un studiu mai profund al planetei și istoria acesteia, pregătirea colonizării ulterioare și dezvoltarea tehnologiilor necesare.
Indiferent dacă a existat sau nu altundeva decât Pământul, viața este una dintre problemele principale ale umanității. Marte este un loc ideal pentru a începe căutarea, deoarece este cel mai asemănător cu Pământul.
Studierea geologiei lui Marte, fiind pe suprafața sa, va ajuta la o mai bună înțelegere a istoriei planetei. În timp ce Pământul crește și se forma, Marte traversa deja schimbări climatice grave și cataclisme. Prin urmare, înțelegând Marte, înțelegem mai bine Pământul.
Călătoria pe Planeta Roșie va oferi înțelegerea necesară a impactului spațiului și a călătoriilor interplanetare asupra oamenilor. Acesta va fi unul dintre cei mai importanți pași din istoria omenirii.
Câtă lumină zboară spre Marte?
Pe măsură ce planetele gravitează continuu în jurul Soarelui, distanța Marte față de stea și Pământ este în continuă schimbare. În consecință, lumina trimisă dintr-un anumit punct către planetă în momente diferite va avea o perioadă de timp diferită.
În primul rând, să ne dăm seama cât de multă lumină trimisă de pe Pământ ajunge. Distanța dintre planete variază între 55 și 400 milioane km. La o distanță minimă, lumina, având o viteză de 299.792 km / s, ajunge pe Pământ de pe Marte în 3 minute, la maxim - în 22 de minute.
Distanța dintre Marte și Soare este de 227.990 milioane km. Lumina de la stea ajunge pe planeta roșie în aproximativ 12 minute 40 de secunde.
Câți au zburat pe Marte?
În ciuda faptului că un picior uman nu a călcat pe Marte, oamenii de știință s-au interesat de mult de pe planetă și din 1964 au început să trimită diverse dispozitive și aparate pentru un studiu mai detaliat al Planetei Roșii.
Prima misiune de a studia Marte a fost realizată în 1964, când Statele Unite au trimis pe orbita unei planete îndepărtate un aparat numit Mariner-4. Aparat a zburat 228 de zile. El a oferit oamenilor de știință 21 de fotografii.
Mariner-6 a fost trimis pe Marte în 1969. Zbor la orbita Planetei Roșii a durat 155 de zile. În urma acestei misiuni, oamenii de știință au obținut date despre atmosferă și temperatura suprafeței.
Mariner-7 a fost expediat în același an, acționând ca un amortizor. Își luă drumul 128 zile.
Mariner-9 a fost trimis în 1971, a ajuns pe Marte pentru 168 zile. Acest dispozitiv a devenit primul satelit artificial al planetei, pentru existența sa scurtă (până în octombrie 1972), a reușit să creeze o hartă a suprafeței de pe Marte.
Viking-1 a fost primul dispozitiv a cărui misiune a fost să aterizeze la suprafață. El primea 304 zile.
Viking-2 a primit 333 de zile, iar sarcina principală a fost să-și caute viața. Cu ajutorul dispozitivului au fost realizate peste 16 mii de poze. Fotografiile erau de culoare, dând un aspect complet nou lui Marte.
Mars Pathfinder, lansat în 1996, a ajuns pe Planeta Roșie în 183 de zile. Aparatul a studiat solul local.
Mars Express este o stație spațială a Agenției Spațiale Europene. Era pe drum 201 zile.
Mars Reconnaissance Orbiter este primul cercetaș trimis în 2005 pentru a găsi un loc în care primii coloniști ar putea ateriza. Calea a parcurs 210 zile.
Maven, trimis în 2013, a studiat atmosfera planetei și a ajuns la ea. 307 zile.
Uniunea Sovietică nu a avut noroc cu studiul lui Marte, au fost multe lansări și defecțiuni nereușite în timpul zborului.Cu Venus s-a dovedit mult mai cu succes. Iată datele: dispozitivul sovietic Marte-1 a zburat pe Marte 230 de zile.
O astfel de diferență semnificativă în durata zborurilor apare datorită locațiilor diferite ale celor două planete. Iar dezvoltarea tehnologică nu poate afecta serios timpul călătoriei - în mare parte, durata depinde de calcule matematice complexe constând în analiza orbitelor a două corpuri cerești.
Câți kilometri zboară către Marte de pe Pământ?
- Cea mai mare distanță între planetele Pământului și Marte poate fi de 401 milioane km.
- Distanța medie este de aproximativ 225 milioane km.
- Cea mai apropiată distanță de care Marte se poate apropia de Pământ este de 54,6 milioane km.
Dacă luăm condiții ideale și capacitatea de a dispersa o navă spațială cu oamenii de la bord la viteza celui mai rapid vehicul lansat vreodată de omenire - „Noi Orizonturi”, a căror viteză a atins 58 mii km / h, apoi în linie dreaptă pe parcurs va dura doar 39 de zile.
Cât durează pentru a zbura pe Marte cu viteza unui avion?
De exemplu, dacă ar fi posibil să se trimită avioane pentru călătorii interplanetare, atunci cu o viteză medie a companiilor aeriene moderne de 1000 km / h, calea către Marte ar dura mai mult de 22 de mii de zile.
Căile de zbor
Trebuie înțeles că sistemul solar are un număr mare de puncte gravitaționale, astfel încât nu este posibil să se lanseze obiecte în linie dreaptă. Este necesar să se evite atracția Soarelui, care poate atrage cu ușurință orice obiect lansat de pe Pământ și distrugerea acestuia. Prin urmare, au fost dezvoltate anumite traiectorii de-a lungul cărora zborul către Planeta Roșie este posibil. Există câteva moduri principale de a ajunge pe Marte.
Traiectoria lui Gomanovsky
Această metodă constă în lansarea unui obiect către un corp ceresc. Această metodă a fost dezvoltată de inginerul german Walter Goman, care a propus trimiterea vehiculelor împotriva mișcării planetare. Dar această traiectorie are un minus semnificativ - necesită o cantitate mare de combustibil pentru frânare.
Captura balistică
Captarea balistică este a doua metodă care oferă lansarea vehiculelor direct pe orbita Marte, din nou în direcția mișcării, iar frânarea se va produce din cauza atmosferei. Această metodă necesită mai mult timp pentru implementare.
Traiectoria parabolică
O traiectorie parabolică este cea mai dificilă rută după cerințele tehnice, dar va dura doar 80 de zile pentru a o depăși. Această metodă va necesita ca nava spațială să accelereze până la 16,7 km / s, ceea ce este egal cu a treia viteză spațială. O astfel de manevră va necesita de 4 ori mai mult combustibil decât prima metodă, dar datorită reducerii accentuate a timpului de călătorie, puteți economisi pe mâncare și pe mijloacele de trai ale echipajului.
Misiunea dus-întors
Organizatorii primei misiuni pe Marte au o problemă foarte dificilă - nu numai că trimit dispozitivul undeva departe, ci îl întorc înapoi. Cu cât este mai mare viteza navei, cu atât va fi necesar un cost mai mic. Viteza minimă pentru o astfel de operație este considerată a fi de 18 km / s.
Pentru inginerul de zbor Robert Zubin propune utilizarea motoarelor nucleare, care necesită nava să ia 6 tone de hidrogen de pe Pământ. Și pentru întoarcere - va fi utilizat dioxidul de carbon, care este ușor de găsit pe Marte. Apa poate fi împărțită în oxigen și hidrogen, iar cea din urmă poate fi transformată în metan. Toate aceste procese vor oferi astronauților combustibil pentru călătoria lor spre casă.
În astfel de condiții, călătoria va dura aproximativ 9 luni, în timp ce nava va trebui să fie pe orbita Planetei Roșii timp de 17 luni, deoarece este necesar să prinzi din nou aranjamentul ideal al două corpuri cerești. Poate dura până la 500 de zile pentru a reuni cele două planete.
Următoarea concluzie este extrasă din aceasta - timpul minim de călătorie va fi de 33 de luni. Nu uitați însă că, în această etapă a dezvoltării tehnologiei, astronauții primesc un rău grav sănătății lor atunci când sunt pe ISS timp de șase luni. Deci pentru operarea de pe Marte va fi nevoie de ceva complet diferit.
Cât combustibil este necesar pentru a zbura către Marte?
Trebuie să înțelegeți că, înainte de a calcula combustibilul, trebuie să rutați cu exactitate nava spațială. Marte se mișcă tot timpul în jurul Soarelui, iar inginerii trebuie să calculeze calea de zbor, locul unde va fi planeta în momentul sosirii. Pe baza acestui fapt, este determinată distanța pe care nava și combustibilul vor zbura.
Datorită numărului mare de nuanțe, puteți calcula doar aproximativ rezervele necesare pentru motor. Inginerul Robert Zubrin a încercat să calculeze diferite opțiuni pentru lansarea unei nave spațiale într-un reactor nuclear. După efectuarea cercetărilor, el a ajuns la concluzia că pe drumul de pe Pământ spre Marte, aproximativ 6 tone de hidrogen.
Principalele pericole ale călătoriei pe Marte
Spațiul este un loc incredibil de frumos, dar, în același timp, este infinit de periculos pentru cercetătorii săi. În timp ce civilizația, în scurta sa istorie de explorare spațială, a învățat cum să protejeze astronauții doar în condiții de misiuni relativ scurte, cum ar fi să se afle în Stația Spațială Internațională (ISS) sau să călătorească pe Lună, oamenii de știință încă se confruntă cu zboruri mai complexe și de lungă durată.
De exemplu, în timpul unei potențiale misiuni pe Marte, programul special al NASA prevede cinci pericole majore pentru astronauți. Acest program studiază și dezvoltă cele mai noi metode și echipamente de protecție care pot proteja viitorii călători interplanetari.
Radiație
Aproape toată lumea știe că, dacă este expusă la prea multă radiație, o persoană își poate deteriora grav sănătatea, însă nivelurile de radiații periculoase pe care le primește o persoană pe Pământ nu sunt nimic în comparație cu ceea ce se confruntă primii călători pe Marte.
Radiația cosmică este mult mai periculoasă decât radiația experimentată de oamenii de pe Pământ. Chiar dacă este pe ISS, o persoană este expusă radiațiilor de 10 ori mai puternică decât pământul, chiar dacă Pământul, datorită câmpului său magnetic, acționează ca un scut pe calea radiației. Ce se va întâmpla cu oamenii din spațiul exterior - nimeni nu știe.
Izolarea și concluzia
Nu toate pericolele apar din colțurile ascunse ale spațiului. Psihicul uman este un mecanism extrem de fragil. Oamenii de știință știu de multă vreme că izolarea prelungită duce la modificări de dispoziție, tulburări în percepția mediului, probleme de interacțiune interpersonală și pot rezulta, de asemenea, din tulburări grave de somn. Conform NASA, este inevitabilă o schimbare a conștiinței oamenilor cu expunere prelungită la o cameră închisă. Prin urmare, selecția pentru o astfel de călătorie ar trebui să fie extrem de strictă.
Distanța față de pământ
Dacă astronauții ajung pe Planeta Roșie, ei vor fi la cea mai îndepărtată distanță de Pământ decât oricine înaintea lor. Dacă luna este situată la o distanță de 380 de mii de km de planeta de origine, atunci Marte se află la o distanță de 225 milioane km. Și asta înseamnă că, atunci când primii coloniști vor pune piciorul pe nisipul unei lumi noi îndepărtate, vor trebui să fie cât mai autosuficienți, pentru că nu ar trebui să se aștepte la o livrare rapidă de pe Pământ. Orice semnal va continua timp de aproximativ 20 de minute. Oamenii de știință încă se luptă cu probleme legate de marfă care vor fi necesare pentru primii oameni într-o astfel de călătorie.
Câmpurile gravitaționale
Pe drumul către Marte, coloniștii vor trebui să se confrunte cu trei câmpuri gravitaționale diferite: gravitația Pământului, absența aproape orice atracție în spațiul exterior și Marte. Oamenii de știință încă studiază impactul acestor schimbări asupra sănătății umane.
Mediu ostil și spații limitate
Potrivit oamenilor de știință, zborul primilor colonizatori spre Marte va dura aproximativ 6 luni.Spațiul nu este destinat deloc pentru viață, prin urmare, viața oamenilor va depinde de condițiile și calitatea navei. Prin urmare, inginerii vor trebui să obțină confort maxim pentru astronauți, precum și să creeze condiții care să-i încurajeze permanent să fie pozitivi și activi.
Fapt interesant: Elon Musk, care speră la colonizarea planetei Marte, într-un interviu pe care l-a acordat în cadrul conferinței TED din 2015, a declarat că până la sfârșitul vieții sale va finaliza colonizarea unei planete atât de atrăgătoare. El va crea acolo un întreg oraș. La întrebările intervievatorului, de ce este mascată toate acestea? Acesta din urmă a răspuns: „Nu încerc să fiu niciun salvator al umanității, încerc doar să mă gândesc la viitor și să nu mă deprime.” Reamintim - toate promisiunile date de inginer la această conferință au fost îndeplinite până acum.
În concluzie, aș dori să prezint ipotezele Marelui om de știință rus Konstantin Eduardovici Tsiolkovski, despre principalele etape ale explorării spațiale.
Marte este cea mai asemănătoare planetă din sistemul solar. Un zbor spre ea este posibil astăzi. Colonizarea unei planete misterioase este dezvoltată și îmbunătățită. Dacă civilizația va începe vreodată explorarea lumilor îndepărtate, atunci Marte va fi primul, în ciuda tuturor dificultăților cu care se confruntă ingineri și oameni de știință.