Сколько лететь до Марса

Планета Марс – один из ярчайших объектов на нашем ночном небе, который даже виден невооружённым глазом и напоминает яркую красную звезду. Примерно каждые два года наша планета и Марс максимально сближаются. Такое событие в астрономии называется «противостояние». В этот момент Марс будет всего в пятидесяти пяти миллионах километров от Земли. Люди извлекают выгоду из этого, посылая на Красную Планету во время противостояния космические корабли. Так сколько лететь до Марса?

Орбита Марса и Земли

Полное путешествие от Земли к Марсу займёт от 150 до 300 дней с учётом скорости запуска, расположения планет и длины пути, который должен пройти космический корабль. При этом главенствующим фактором является только количество топлива. Чем больше топлива, тем быстрее пройдёт полёт.

История полётов на Марс

---

Первый в истории космический корабль, совершивший путешествие Земля-Марс, был созданный НАСА Mariner 4. Он был запущен в конце ноября 1964 года и оказался на Марсе 14 июля 1965, сделав при этом 21 фотографию. Mariner 4 достиг Марса за 228 дней.

Следующий удачный полёт совершил Mariner 6, который оторвался от земли 25 февраля 1969 года, и уже 31 июля того же года достиг Марса. Время его полёта составляет всего 156 дней. Mariner 7 долетел до Марса всего лишь за 131 день.

Mariner 9 был первым космическим кораблём, что успешно вышел на марсианскую орбиту, стартовав 30 мая 1971 и достигнув своей цели 13 ноября, за 167 дней.

Космический аппарат Mariner 9, долетевший до Марса за 167 дней

Примерно, таким образом уже 50 лет идёт исследование Марса: каждый полёт занимает 150-300 дней.

Ещё примеры:

• Viking 1 (полёт 1976 года) – 335 дней
• Viking 2 (полёт 1976 года) – 360 дней
• Mars Reconnaissance Orbiter (полёт 2006 года) – 210 дней
• Phoenix Lander (полёт 2008 года) – 295 дней
• Curiosity Lander (полёт 2012 года) – 253 дней

Почему же так долго?

Зная, что Марс всего в 55 миллионах километров от нас, а космические корабли передвигаются со скоростью, превышающей 20 тыс. километров в час несложно подсчитать, что на полёт от Земли к Марсу уйдёт 115 дней. На практике полёт протекает примерно в два раза дольше. С чем же это связано? Причина в том, что наша планета и Марс вращаются вокруг Солнца. Нельзя просто соорудить ракету и запустить её прямиком на Марс. К тому времени как ракета долетит туда, Марс уже уйдёт вперёд по орбите. Чтобы запуск увенчался успехом необходимо целиться на опережение, туда, где планеты ещё нет.

Примерная схема отправки астронавтов на Марс

Следующее препятствие – топливо. Если предположить, что на борту имеется неограниченное количество горючего, то можно запустить ракету напрямую к Марсу, ускоряясь до середины пройденного пути, а после прохождения этой середины развернуть все сопла и замедлять корабль. К сожалению, для такого запуска потребуется неимоверное количество топлива и ещё более неимоверных размеров корабль, который это топливо сможет на себе нести.

Каким образом достичь Марса с наименьшими потерями ракетного топлива?

Главной задачей инженеров является не экономия времени, как может показаться, а экономия топлива. И дело тут совсем не в заботе об экологии окружающей среды, а в банальной экономии.

Инженеры НАСА используют метод, названный Гомановской траекторией, или траекторией с минимальными затратами. Этим способом можно запускать космические корабли на Марс, используя минимум топлива. Способ был предложен Уолтером Гоманом в 1925 году. Вместо того чтобы направлять свою ракету прямиком на Марс, гораздо рациональнее будет вывести ракету на Солнечную орбиту. Некоторое время спустя, эта орбита пересечётся с орбитой Марса, а Марс как по волшебству и окажется в этой точке своей орбиты. Конечно, за всем волшебством скрываются серьёзные научные расчёты.

Другие идеи по ускорению космических полётов

Хотя, 250-дневное путешествие космического корабля требует немалого терпения и выдержки, оно вполне приемлемо. Но для того чтобы отправить первых людей на Марс, потребуется радикально другой вид топлива. Космос достаточно неприветливое место для людей. Человеческое тело очень восприимчиво к космической радиации. Она откладывается во всех частях тела и остаётся с человеком на всю жизнь. Незащищённый от радиации космонавт не протянет и пару часов в глубинах космоса. Уменьшая время полёта, можно снизить для космонавтов риск быть облучёнными, а также уменьшить количество запасов, необходимых людям для выживания.

Использование ядерных ракет

Одной из перспективных идей являются ядерные ракеты, суть работы которых состоит в разогреве сжиженного топлива, например, водорода, с последующим выбрасыванием его из сопла на очень высокой скорости, это и будет создавать тягу. Намного более эффективные ядерные ракеты в сравнении с обычными потребляют меньше топлива и создают большую тягу. Теоретически, использование ядерных ракет сокращает время полёта до семи месяцев.

Использование магнетизма

Следующая идея основана на магнитно-плазматической ракете с переменным импульсом. Технология базируется на электромагнетическом приборе, который при помощи радиоволн ионизирует и разогревает ракетное топливо. Это создаёт ионизированный газ, то есть плазму. Плазма и будет разгонять космический корабль. Бывший космонавт Франклин Чанг-Диаз управляет разработкой этой технологии. Прототип собираются установить на МКС, чтобы помочь ей поддерживать необходимую орбиту над землёй. При помощи этой технологии гипотетическое путешествие на Марс займёт пять месяцев.

Использование антиматерии

Возможно, самая экстремальная идея из всех — это создание ракеты на антиматерии. Антиматерию можно получить только в ускорителе частиц. Когда частицы антиматерии сталкиваются с частицами материи, происходит выброс невероятного количества энергии в соответствии со знаменитым уравнением Энштейна. Чтобы достичь Марса понадобятся лишь 10 миллиграмм антиматерии. И хотя на такой полёт уйдёт всего 45 дней, производство даже ничтожно малого количества антиматерии обойдётся в 250 миллионов долларов.

Будущие полёты на Марс

Несмотря на то, что уже сейчас в разработке новые технологии, которые существенно сократят время полёта на Марс, инженеры НАСА пока что используют старые и проверенные методы запуска ракет. Возможно, пройдёт ещё не одно десятилетие, прежде чем новые методы запуска станут использоваться в покорении космоса.

v-kosmose.com/mars-planeta-solnechnoy-sistemyi/skolko-letet/