Volare nello spazio ed esplorare mondi lontani ha sempre interessato l'umanità. Nel cielo navigarono e cercarono dei in esso.
Più l'umanità si è sviluppata, più conoscenza ha acquisito e l'interesse per lo spazio ha continuato a crescere. Dopo aver visitato la Luna, l'uomo, ovviamente, voleva visitare il pianeta più vicino per caratteristiche alla Terra - Marte. E lo sviluppo scientifico - dalle carrozze al collisore adronico - negli ultimi 150 anni fa riflettere seriamente la colonizzazione di altri mondi.
Perché volare su Marte?
Il pianeta rosso è l'oggetto di ricerca più ovvio per gli scienziati. Gli obiettivi principali del viaggio sono la ricerca della vita extraterrestre, uno studio più approfondito del pianeta e della sua storia, la preparazione di un'ulteriore colonizzazione e lo sviluppo delle tecnologie necessarie.
Che ci fosse o meno un posto diverso dalla Terra, la vita è uno dei problemi principali dell'umanità. Marte è il luogo ideale per iniziare la ricerca, poiché è molto simile alla Terra.
Studiare la geologia di Marte, trovandosi sulla sua superficie, aiuterà a comprendere meglio la storia del pianeta. Mentre la Terra cresceva e si formava, Marte stava già attraversando gravi cambiamenti climatici e cataclismi. Pertanto, comprendendo Marte, comprendiamo meglio la Terra.
Viaggiare sul Pianeta Rosso fornirà la necessaria comprensione dell'impatto dello spazio e dei viaggi interplanetari sull'uomo. Questo sarà uno dei passi più importanti nella storia dell'umanità.
Quanta luce vola su Marte?
Mentre i pianeti ruotano continuamente attorno al Sole, la distanza di Marte dalla stella e dalla Terra è in continua evoluzione. Di conseguenza, la luce inviata da un determinato punto al pianeta in momenti diversi avrà una diversa quantità di tempo.
Innanzitutto, cerchiamo di capire quanta luce viene inviata dalla Terra. La distanza tra i pianeti varia nell'intervallo da 55 a 400 milioni di km. A una distanza minima, la luce, con una velocità di 299.792 km / s, raggiunge la Terra da Marte in 3 minuti, al massimo - in 22 minuti.
La distanza tra Marte e il Sole è di 227.990 milioni di km. La luce della stella raggiunge il pianeta rosso in circa 12 minuti e 40 secondi.
Quanti volarono su Marte?
Nonostante il fatto che un piede umano non abbia messo piede su Marte, gli scienziati sono stati a lungo interessati al pianeta e dal 1964 hanno iniziato a inviare vari dispositivi e apparati per uno studio più dettagliato del Pianeta Rosso.
La prima missione per studiare Marte fu effettuata nel 1964, quando gli Stati Uniti mandarono un apparato chiamato Mariner-4 nell'orbita di un pianeta lontano. apparato volò 228 giorni. Ha fornito agli scienziati 21 fotografie.
Mariner-6 fu inviato su Marte nel 1969. Volo verso l'orbita del Pianeta Rosso è durato 155 giorni. Come risultato di questa missione, gli scienziati hanno ottenuto dati sull'atmosfera e sulla temperatura superficiale.
Mariner-7 fu spedito lo stesso anno, fungendo da fallback. Ha preso la sua strada 128 giorni.
Mariner-9 fu inviato nel 1971, per cui raggiunse Marte 168 giorni. Questo dispositivo divenne il primo satellite artificiale del pianeta, per la sua breve esistenza (fino all'ottobre 1972), riuscì a creare una mappa della superficie di Marte.
Viking-1 è stato il primo dispositivo la cui missione era di atterrare in superficie. Stava arrivando 304 giorni.
Viking-2 ha ottenuto 333 giorni e il compito principale era quello di cercare la vita. Con l'aiuto del dispositivo sono state scattate più di 16 mila foto. Le foto erano a colori, dando un aspetto completamente nuovo a Marte.
Mars Pathfinder, lanciato nel 1996, ha raggiunto il Pianeta Rosso tra 183 giorni. Il dispositivo ha studiato il suolo locale.
Mars Express è una stazione spaziale dell'Agenzia spaziale europea. Stava arrivando 201 giorni.
Mars Reconnaissance Orbiter è il primo scout inviato nel 2005 per trovare un posto dove i primi coloni potrebbero sbarcare. Il percorso ha preso 210 giorni.
Il Maven, inviato nel 2013, ha studiato l'atmosfera del pianeta e l'ha raggiunto. 307 giorni.
L'Unione Sovietica non fu fortunata con lo studio di Marte, ci furono molti lanci e guasti falliti durante il volo.Con Venere si è rivelato molto più efficace. Ecco i dati: il dispositivo sovietico Mars-1 è volato su Marte per 230 giorni.
Una differenza così significativa nella durata dei voli appare a causa delle diverse posizioni dei due pianeti. E lo sviluppo tecnico non può influenzare seriamente il tempo di viaggio - per la maggior parte, la durata dipende da complessi calcoli matematici che consistono nell'analisi delle orbite di due corpi celesti.
Quanti chilometri volano su Marte dalla Terra?
- La più grande distanza tra i pianeti Terra e Marte può essere di 401 milioni di km.
- La distanza media è di circa 225 milioni di km.
- La distanza più vicina a Marte che può avvicinarsi alla Terra è di 54,6 milioni di km.
Se prendiamo le condizioni ideali e la capacità di disperdere un'astronave con le persone a bordo alla velocità del veicolo più veloce mai lanciato dall'umanità - "New Horizons", la cui velocità ha raggiunto 58 mila km / h, quindi in linea retta sulla strada ci vorranno solo 39 giorni.
Quanto tempo ci vuole per volare su Marte alla velocità di un aereo?
Ad esempio, se fosse possibile inviare aerei per viaggi interplanetari, a una velocità media dei moderni aerei di linea di 1000 km / h, il percorso verso Marte richiederebbe più di 22 mila giorni.
Percorsi di volo
Dovrebbe essere chiaro che il sistema solare ha un gran numero di punti gravitazionali, quindi non è possibile lanciare oggetti in linea retta. È necessario evitare l'attrazione del Sole, che può facilmente attrarre qualsiasi oggetto lanciato dalla Terra e distruggerlo. Pertanto, sono state sviluppate alcune traiettorie lungo le quali è possibile il volo verso il Pianeta Rosso. Esistono diversi modi principali per arrivare su Marte.
Traiettoria di Gomanovsky
Questo metodo consiste nel lanciare un oggetto verso un corpo celeste. Questo metodo è stato sviluppato dall'ingegnere tedesco Walter Goman, che ha proposto di inviare veicoli contro il movimento planetario. Ma questa traiettoria ha un aspetto negativo: richiede una grande quantità di carburante per frenare.
Cattura balistica
La cattura balistica è il secondo metodo che offre il lancio di veicoli direttamente nell'orbita di Marte, sempre nella direzione del movimento, e si verificherà una frenata dovuta all'atmosfera. Questo metodo richiede più tempo per l'implementazione.
Traiettoria parabolica
Una traiettoria parabolica è la via più difficile per esigenze tecniche, ma ci vorranno solo 80 giorni per superarla. Questo metodo richiederà al veicolo spaziale di accelerare a 16,7 km / s, che equivale alla terza velocità spaziale. Tale manovra richiederà 4 volte più carburante rispetto al primo metodo, ma a causa di una forte riduzione dei tempi di viaggio, è possibile risparmiare sul cibo e sui mezzi di sussistenza dell'equipaggio.
Missione di andata e ritorno
Gli organizzatori della prima missione su Marte hanno un problema molto difficile: non solo inviare il dispositivo da qualche parte lontano, ma restituirlo indietro. Maggiore è la velocità della nave, minore sarà il costo richiesto. La velocità minima per tale operazione è considerata di 18 km / s.
Per l'ingegnere di volo Robert Zubin propone di utilizzare motori nucleari, che richiedono alla nave di prelevare 6 tonnellate di idrogeno dalla Terra. E per il ritorno - verrà utilizzato l'anidride carbonica, che è facile da trovare su Marte. L'acqua può essere suddivisa in ossigeno e idrogeno e quest'ultima può essere convertita in metano. Tutti questi processi forniranno agli astronauti carburante per il loro viaggio verso casa.
In tali condizioni, il viaggio durerà circa 9 mesi, mentre la nave dovrà essere in orbita sul Pianeta Rosso per 17 mesi, perché è necessario catturare nuovamente la posizione ideale di due corpi celesti. Potrebbero essere necessari fino a 500 giorni per riunire i due pianeti.
La seguente conclusione è tratta da questo - il tempo minimo di viaggio sarà di 33 mesi. Ma non dimenticare che in questa fase dello sviluppo della tecnologia, gli astronauti ricevono gravi danni alla loro salute quando sono in ISS per sei mesi. Quindi per l'operazione su Marte richiederà qualcosa di completamente diverso livello.
Quanto carburante è necessario per volare su Marte?
È necessario capire che prima di calcolare il carburante, è necessario instradare con precisione il veicolo spaziale. Marte si sposta continuamente intorno al Sole e gli ingegneri devono calcolare la traiettoria di volo, il luogo in cui si troverà il pianeta al momento dell'arrivo. Sulla base di ciò, viene determinata la distanza che la nave e il carburante voleranno.
A causa del gran numero di sfumature, è possibile calcolare solo approssimativamente le riserve necessarie per il motore. L'ingegnere Robert Zubrin ha provato a calcolare diverse opzioni per il lancio di un veicolo spaziale in un reattore nucleare. Dopo aver condotto ricerche, ha concluso che sul percorso dalla Terra a Marte, circa 6 tonnellate di idrogeno.
I principali pericoli di viaggiare su Marte
Lo spazio è un posto incredibilmente bello, ma allo stesso tempo è infinitamente pericoloso per i suoi ricercatori. Mentre la civiltà, nella sua breve storia di esplorazione dello spazio, ha imparato a proteggere gli astronauti solo in condizioni di missioni relativamente brevi, come essere sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) o viaggiare sulla Luna, gli scienziati devono ancora affrontare voli più complessi e lunghi.
Ad esempio, durante una potenziale missione su Marte, il programma speciale della NASA prevede cinque grandi pericoli per gli astronauti. Questo programma studia e sviluppa i metodi e le attrezzature di protezione più recenti in grado di proteggere i futuri viaggiatori interplanetari.
Radiazione
Quasi tutti sanno che se esposta a troppe radiazioni, una persona può danneggiare seriamente la propria salute, ma i livelli di radiazioni pericolose che una persona riceve sulla Terra non sono nulla in confronto a ciò che devono affrontare i primi viaggiatori su Marte.
Le radiazioni cosmiche sono molto più pericolose delle radiazioni subite dalle persone sulla Terra. Pur essendo sulla ISS, una persona è esposta alle radiazioni 10 volte più forte della terra, anche se la Terra, grazie al suo campo magnetico, funge da scudo sul percorso delle radiazioni. Cosa succederà alle persone nello spazio - nessuno lo sa.
Isolamento e conclusione
Non tutti i pericoli derivano dagli angoli nascosti dello spazio. La psiche umana è un meccanismo estremamente fragile. Gli scienziati sanno da tempo che un prolungato isolamento porta a sbalzi d'umore, disturbi nella percezione dell'ambiente, problemi di interazione interpersonale e può anche derivare da gravi disturbi del sonno. Secondo la NASA, è inevitabile un cambiamento nella coscienza delle persone con un'esposizione prolungata a una stanza chiusa. Pertanto, la selezione per tale viaggio dovrebbe essere estremamente severa.
Distanza dalla terra
Se gli astronauti arrivano sul Pianeta Rosso, saranno alla distanza più lontana dalla Terra rispetto a chiunque altro prima di loro. Se la luna si trova a una distanza di 380 mila km dal pianeta natale, allora Marte si trova a una distanza di 225 milioni di km. E questo significa che quando i primi colonialisti metteranno piede sulle sabbie di un nuovo mondo distante, dovranno essere il più autosufficienti possibile, perché non dovrebbero aspettarsi una consegna veloce dalla Terra. Qualsiasi segnale continuerà per circa 20 minuti. Gli scienziati stanno ancora lottando con le questioni relative al carico che saranno necessarie per le prime persone in tale viaggio.
Campi gravitazionali
Sulla strada per Marte, i colonialisti dovranno affrontare tre diversi campi gravitazionali: la gravità terrestre, l'assenza di quasi ogni attrazione nello spazio e Marte. Gli scienziati stanno ancora studiando l'impatto di tali cambiamenti sulla salute umana.
Ambiente ostile e spazi confinati
Secondo gli scienziati, il volo dei primi colonizzatori su Marte richiederà circa 6 mesi.Lo spazio non è affatto destinato alla vita, quindi la vita delle persone dipenderà dalle condizioni e dalla qualità della nave. Pertanto, gli ingegneri dovranno raggiungere il massimo comfort per gli astronauti, nonché creare condizioni che li incoraggino costantemente a essere positivi e attivi.
Fatto interessante: Elon Musk, che spera nella colonizzazione di Marte, in un'intervista rilasciata durante la conferenza TED nel 2015, ha dichiarato che entro la fine della sua vita avrebbe finito la colonizzazione di un pianeta così affascinante. Lì creerà un'intera città. Alle domande dell'intervistatore, perché Mask è tutto questo? Quest'ultimo rispose: "Non sto cercando di essere un salvatore dell'umanità, sto solo cercando di pensare al futuro e di non deprimermi". Ricordiamo: finora tutte le promesse fatte dall'ingegnere a questa conferenza sono state mantenute.
In conclusione, vorrei dare le ipotesi del grande scienziato russo Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky sulle principali fasi dell'esplorazione spaziale.
Marte è il pianeta più simile alla Terra nel sistema solare. Un volo per esso è possibile oggi. La colonizzazione di un pianeta misterioso viene sviluppata e migliorata. Se la civiltà inizierà mai l'esplorazione di mondi distanti, allora Marte sarà il primo, nonostante tutte le difficoltà che ingegneri e scienziati devono affrontare.