Сколько лететь до марса от земли? когда мы сможем оказаться на “красной планете”?

Среднее время перелета

Время в пути не зависит от технических достижений. Для его определения нужно выполнить сложные математические расчеты и анализ орбит небесных тел. Если среднее расстояние между планетами принять за 225 млн км, совершая полет со средней скоростью самолета (1000 км/ч), лететь придется 22000 дней. Это более 60 лет. Но можно задействовать самый быстрый космический аппарат, который преодолеет дистанцию за 39 дней. Его скорость достигает 58000 км/ч.

Единого маршрута и времени его преодоления нет. В течение года все планеты занимают различные места на своих орбитах, что изменяет расстояние между ними. Перелет на Марс со скоростью света (свыше 299 млн км/ч) займет от 3 до 22 минут. Однако самый скоростной корабль «Voyager-1» способен передвигаться на скорости 62140 км/ч, и к перевозке пассажиров он не приспособлен.

Полёты на Марс – это исследовательские миссии, проводимые с 60-х годов XX века без экипажа при помощи марсоходов и орбитальных станций. Credit: versiya.info.

На ракете современного уровня развивается скорость до 8350 км/ч. Такими темпами длительность полета составит 6586 часов. Это около 274 дней при минимальной удаленности Марса от Земли. При максимальном расстоянии продолжительность путешествия продлится до 5,47 лет. К этому сроку нужно прибавить время на обратную доставку космонавтов.

Способен ли долететь человек

Перед организаторами миссии стоит проблема послать корабль туда и вернуть его обратно. Чем быстрее он полетит, тем лучше. Минимальная скорость должна составлять 18000 км/ч. Если учесть период сближения планет, который длится около 500 дней, понадобится минимум 33 земных месяца на совершение путешествия на Марс. В пути космических путешественников ждут опасности:

• радиация;
• изоляция;
• длина маршрута;
• гравитационные поля;
• ограниченное пространство и др.

Космическая радиация приносит большой вред человеческому здоровью. Никто не может предсказать результаты ее воздействия. Изоляция в течение длительного времени приводит к нарушению сна, перепадам в поведении и в отношениях между участниками космической экспедиции.

Космос — не место для проживания людей. Нужно приложить много усилий для создания комфортных условий на корабле. Половину пути аппарат будет преодолевать на максимально возможной скорости, затем начнет торможение для осуществления мягкой посадки.

Оказавшись на поверхности Красной планеты, звездолетчик не может ждать быстрой помощи с Земли. Еще не изучены последствия влияния земной, космической и инопланетной гравитации на организм.

Человек получит огромную дозу радиации еще на пути к Марсу. Credit: discover24.ru

Еще одна трудность пребывания человека на Марсе — недостаток воздуха. В атмосфере Красной планеты 96% углекислого газа, поэтому передвигаться всегда нужно с дыхательным аппаратом. Частые песчаные бури способны разрушить оборудование и жилье землян, убить самих космонавтов. Угрозу представляют различные пока неизвестные заболевания.

Расход топлива

Инженеры предлагают совершать полет на аппаратах с ядерными двигателями. Для них требуется водород в количестве 6 тонн. На обратный путь планируется применить диоксид углерода, который имеется на Красной планете. Вода расщепляется на водород и кислород, которые расходуются для дыхания и получения метана. Множество нюансов затрудняют точный расчет требуемого на путешествие запаса топлива.

Интерес представляет идея подогрева и ионизации топлива радиоволнами. Результат процесса — плазма. Она дешевле ядерного топлива.

Кратко о планах полёта на Красную планету

Среди претендентов как развитые страны, так и частные компании. Несомненным лидером с большими амбициями является агентство SpaceX. По словам его основателя, Илона Маска, высадка человека на Красной планете должна состояться уже в 2024-2025 году. Для этого есть необходимая техническая база и ресурсы.

Технологические прорывы SpaceX за последние годы действительно значимы:

• Разработка новой ракеты-носителя Falcon.
• Космический беспилотный корабль Dragon. Он стал первым частным аппаратом, который пристыковался к МКС.
• Разработка первых ракет-носителей многоразового пользования.
• Разработка сверхтяжёлой ракеты-носителя Falcon Heavy, использованные ступени которой могут приземляться. Сейчас эта ракета самая мощная в распоряжении землян.
• Проект Starlink — предусматривает обеспечение всей планеты высокоскоростным интернетом за счёт размещения на орбите нескольких тысяч спутников.
• Crew Dragon — первый частный космический корабль, который доставил астронавтов на орбиту.

Уже сейчас SpaceX отбирает кандидатов для экспедиции. Это должны быть не только высококвалифицированные специалисты, но и люди осознающие риски этой миссии, т.к. велика вероятность, что они погибнут уже во время перелёта, не говоря уже обо всех опасностях чужой планеты.

Этапы полёта на Марс:

1. Доставить на Красную планету провизию и оборудование, необходимое для строительства базы. Для этого будут использоваться беспилотные корабли. Провал хоть одной такой миссии может на несколько лет отдалить отправку людей.
2. Доставить колонистов к точке высадки. Как говорилось выше, очень велика вероятность, что где-то между Землёй и Марсом что-то пойдёт не так. Это может быть не только серьёзная техническая поломка, но и проявление психологических проблем у членов экипажа. Сложно представить, как человек может начать вести себя в небольшой металлической капсуле, которая плывёт по смертельно опасной космической бездне.
3. Первые годы колонисты будут преимущественно заниматься строительством станций добычи электричества и топлива, а так же теплиц для выращивания пищи. Изначально жить они будут на кораблях, пока не обустроят жилые модули.
4. Небольшая база с прибытием новых колонистов будет разрастаться в первый марсианский город.
5. Постепенно марсиане должны терраформировать планету, чтобы на ней были комфортные земные условия. На это могут уйти тысячи лет.

Визуализация полёта на Марс от SpaceX

Как ускорить полет

Сейчас ведущие ученые и конструкторы НАСА работают над вопросами ускорения полетов на Марс, да и вообще полетов в пределах нашей Солнечной системы. Впрочем, и 250 дневное путешествие к Марсу могло бы быть приемлемым, ведь в свое время Колумб открывший Америку, и другие отважные мореплаватели эпохи великих географических открытий плавали не меньше, так что астронавты, отправляющиеся к другим планетам, были бы им под стать. Но дело не только в этом, а в том, что для отправки первых людей на Марс на космическом корабле потребуется использовать кардинально другой вид топлива. К тому же космос далеко не самое приветливое место для людей, и необходимо подумать, как защитить астронавтов от действия космической радиации, которая будет откладываться во всех частях тела и впоследствии останется с человеком на всю жизнь. Уменьшение времени полета уменьшит риск человеку быть облученным этой радиацией.

Среди идей по ускорению космических полетов на Марс на наш взгляд внимание заслуживают следующие:

• Использование ядерных ракет, в основе работы которых стоит разогрев сжиженного топлива с последующим выбрасыванием его из сопла на очень высокой скорости. Тяга при использовании ядерных ракет будет в разы сильнее, что теоретически сможет сократить полет к Марсу до 7-ми месяцев.
• Использование магнетизма. Технология магнетизма основана на использовании специального электромагнетического прибора, который будет ионизировать и разогревать ракетное топливо, превращая его в ионизированный газ, или иными словами в плазму, которая и будет разгонять космический корабль. При этом способе полет гипотетически можно сократить до 5 месяцев.
• Использование антиматерии. Это, пожалуй, самая странная из идей, хотя она может оказаться и наиболее успешной. Частички антиматерии можно получить только в ускорителе частиц и согласно физике элементарных частиц и знаменитого уравнения Эйнштейна при столкновении частиц и античастиц происходит выброс колоссального количества энергии, которую можно было бы использовать в столько полезном деле. Согласно предварительным расчетом для того, чтобы корабль достиг Марса понадобится всего лишь 10 миллиграмм антиматерии, вот только на производства, даже столько малого количества антиматерии понадобится потратить как минимум 250 миллионов долларов. Сам же полет на Марс с помощью антиматерии опять таки по предварительным расчетам займет всего лишь 45 дней.

Как бы там не было, будет надеяться, что настанет день, когда человек сможет отправится на Марс (да и к другим планетам) так же легко как сегодня он может поехать в другой город.

Статья обновлена 20.07.2018.

Основные опасности путешествия на Марс

Космос является невероятно красивым местом, но при этом он бесконечно опасен для своих исследователей. Пока цивилизация в своей короткой истории освоения космоса научилась защищать астронавтов лишь в условиях относительно непродолжительных миссий, таких как нахождение на Международной космической станции (МКС) или путешествие на Луну, но перед ученными все еще стоят вопросы более сложных и продолжительных полетов.

Например, во время потенциальной миссии на Марс специальная программа НАСА предвидит пять главных опасностей для астронавтов. Эта программа изучает и разрабатывает новейшие способы защиты и оборудование, которое способно обезопасить будущих межпланетных путешественников.

Радиация

Почти все знают, что, подвергшись слишком сильному воздействию радиации, человек может серьезно повредить здоровье, но уровни опасного излучения, которое человек получает на Земле, ничто, если сравнивать с тем, с чем предстоит столкнуться первым путешественникам на Марс.

Космическое излучение гораздо более опасное, чем излучение, испытываемое людьми на Земле. Даже находясь на МКС, человек подвергается излучению в 10 раз более сильному, чем земное, хоть Земля, благодаря своему магнитному полю, и выступает щитом на пути радиации. Что же будет с людьми в открытом космосе — никто не знает.

Изоляция и заключение

Далеко не все опасности вытекают из потаенных уголков космоса. Психика человека — крайне хрупкий механизм. Ученым давно известно, что длительная изоляция приводит к перепадам настроения, нарушениям восприятия окружения, проблемам межличностного взаимодействия, а также может стать следствием серьезных нарушений сна. По оценкам НАСА изменение сознания людей при длительном нахождении в замкнутом помещении неизбежно. Поэтому отбор в подобное путешествие должен быть крайне жестким.

Расстояние от Земли

Если астронавты доберутся до Красной планеты, то они окажутся на самом далеком расстоянии от Земли, чем кто-либо до них. Если Луна находится на расстоянии 380 тысяч км от родной планеты, то Марс — на расстоянии 225 миллионов км. И это означает, что когда первые колонизаторы ступят на пески далекой нового мира — они должны будут быть максимально самодостаточными, потому что быстрой доставки с Земли им не стоит ожидать. Любой сигнал будет идти около 20 минут. Ученые до сих пор бьются над вопросами, касаемые груза, который будет необходим первым людям в таком путешествии.

Гипотетическое время полета со скоростью света спутника и ракеты

Скорость света достаточно высока для быстрого преодоления огромных расстояний. Расстояние постоянно изменяется и определяется время полета.

При наихудших условиях лететь до точки назначения максимально придется несколько часов. Спутник будет лететь с меньшей скоростью, чем ракета. В ракете помещается больше топлива.

Обратите внимание! В каждом случае время зависит от того, на каком расстоянии находится планета-сосед в определенный момент. Марсоход Илон Маск летел приблизительно 9 месяцев.. Если двигаться к соседней планете, измеряя время и расстояние в земных годах, то полет будет продолжаться 5-12 месяцев

Если двигаться к соседней планете, измеряя время и расстояние в земных годах, то полет будет продолжаться 5-12 месяцев.

Скорость объекта должна составлять не меньше 20 тысяч километров за 1 час. Нужно ориентироваться на современные технологии и достижения космонавтики.

Когда аппарат будет двигаться со скоростью 299 792 км/с, достигнуть поверхности красной планеты удастся быстрее.

Полет по времени составит …. со скоростью света:

55 миллионов километров	225 миллионов километров	401 миллионов километров
Полет будет иметь продолжительность 4 минуты. Ухудшение условий затянет время	Скорость света позволит переместиться за 15-18 минут в точку назначения	Полет будет составлять 1/2 часа в момент плохих условий

Опасность марсианского путешествия

Как мы уже выяснили, полет до Марса займет не менее 80 суток. И такое долгое космическое путешествие не может не иметь последствий для экипажа корабля. Кроме того, сам полет может пойти совсем не по плану, ведь все опасности и трудности просто невозможно спрогнозировать. Чем может быть опасен полет к Марсу?

Влияние на психическое и физическое здоровье

Космическая радиация пагубно влияет на живые организмы. Астронавты будут в некоторой степени защищены от нее, находясь в переделах космического корабля. Но исследователи подчитали, что за время полета до марсианской орбиты они получат дозу облучения, равную 1 Зв. Для сравнения, годовая доза облучения на Земле составляет 2,5 мЗв. Такое облучение может оказать крайне негативное влияние на нервную, сосудистую и пищеварительную систему путешественников. Кроме того, риск развития у них злокачественных опухолей возрастет в десятки раз. Если же корабль попадет под поток высокоэнергетического солнечного ветра, никакая защита не защитит экипаж от смерти в результате острой лучевой болезни.

Кроме радиации, опасность для здоровья астронавтов несет длительное состояние невесомости. В отсутствие силы притяжения, опорно-двигательный аппарат и кровеносная система быстро теряют свой тонус. Реабилитация после полета займет не менее 2 лет, а последствия для здоровья могут преследовать путешественников всю оставшуюся жизнь.

Изолированное пространство, однообразное питание, переутомление и другие издержки длительного космического полета негативно скажутся на психике первых марсианских путешественников. Это может привести к конфликтам в команде и даже к реальным психическим расстройствам.

Технические трудности

Невозможно предугадать точный сценарий полета. В любой момент может наступить поломка двигателя или столкновения корабля с мелким космическим телом. Кроме того он может попасть под поток солнечного ветра или в эпицентр марсианской песчаной бури.

Чтобы отправить людей на красную планету, ученые должны оснастить корабль резервными двигателями. Кроме того защитить его жилые помещения от излучения и пыли. Это сложный и затратный процесс и здесь нет права на ошибку. Поэтому полет состоится только тогда, когда все технические системы будут доведены практически до совершенства. И даже в этом случае, риск гибели экипажа очень высок.

Реальное испытание для нервов

Наше упоминание о вероятной психической нестабильности, грозящей каждому космонавту в полете – вполне себе реальная угроза. На российской платформе был реализован проект Марс-500. В нем приняли участие шесть космонавтов, из которых четверо за пятьсот двадцать дней пребывания в замкнутом пространстве показали развитие депрессивного состояния. Начались проблемы со сном

У одно человека даже на почве хронического недосыпания пострадали внимание и способность к концентрации

На самом деле пока еще никто из астронавтов не проводил столько времени в космическом пространстве. Да еще и без связи и прочих условий, максимально приближенных к привычной комфортной жизни пусть и в невесомости. Не разрешается больше полугода находиться на МКС уже потому, что происходит потеря костной и мышечной тканей.

Напомним, марсонавтам придется провести в полете более двухсот дней – больше, чем полгода.

Возможные пути до Марса

Ученые разработали три траектории, отличающиеся по продолжительности полета и скорости:
1. Эллиптическая, по которой полет будет самым простым, менее энергозатратным и самым длительным.
2. Параболическая.
3. Гиперболическая, характеризующаяся большими энергетическими затратами для более быстрого достижения поверхности Красной планеты.

Эллиптическая траектория

Эллиптическая траектория имеет второе название «гомановская» по имени немецкого ученого Вальтера Гомана, разработавшего ее. Одновременно с ним эту траекторию предложили советские ученые Фридрих Цандер и Владимир Ветчинкин.

Гомановская траектория

Дорога к Марсу по эллиптической траектории будет простейшей, требующей минимальных затрат горючей смеси. Она представляет половину отрезка эллиптической орбиты вокруг Солнца. При этом Земля расположена в ближайшей к Солнцу точке орбиты (в перицентре), а самая удаленная от Солнца точка орбиты (апоцентр) расположена вблизи планеты Марс.

Запуск космического корабля должен произойти в наиболее благоприятный период времени. Математические расчеты позволяют предсказать такое время старта, чтобы в момент достижения аппаратом орбиты планеты ее положение совпало с точкой прибытия космического корабля. Такие «окна» наблюдаются раз в 2 года и 50 суток.

По продолжительности полет по эллиптической траектории будет самым долгим.

В зависимости от начальной скорости (11,6-12 км/с) и длины дуги эллипса миссия на Марс может занять 150-260 суток.

Исторически самый короткий по времени полет к Красной планете произошел 1969 году. Аппарат Маринер-6 достиг ее за 131 сутки. Самые долгие полеты на ракете длились больше 330 суток («Марс Обсервер», «Марс Полар Лэндэр», «Викинг-2»).

Учитывая необходимость наличия окон в траектории, экипажу нужно будет провести на планете 450 суток в ожидании следующего окна. В результате полет на Марс туда и обратно займет 2 года и 8 месяцев.

Параболическая траектория

Параболическая траектория полета имеет форму параболы. Если запустить корабль по такому маршруту, он достигнет Марса за 70 суток.

Но по сравнению с эллиптической, параболическая траектория будет очень энергозатратна (затраты топлива возрастают в 4,3 раза).

Это связано с большим потреблением горючей смесь в момент старта и посадки. Ведь чтобы пройти по параболической траектории, необходимо разогнать корабль до 16,7 км/с (третья космическая скорость), а потом затормозить при посадке (к этому моменту скорость будет составлять 20,9 км/с). Несмотря на большие энергетические затраты, путешествие на Марс по параболе займет 5 месяцев.

Параболитическая траектория

Гиперболическая траектория

По гиперболической траектории корабль должен будет пролететь мимо планеты, а затем изменить направление движения, попав в ее гравитационное поле.

Полет по гиперболической траектории по времени будет самым коротким и займет 1-1,5 месяца.

Скорость корабля должна превышать третью космическую, то есть она будет выше 16,7 км/с.

Человечество уже запускало корабли на такой высокой скорости, например, «Новые горизонты», «Пионер-10». По энергетическим затратам это самая дорогостоящая дорога к Марсу.

Корабль с химическим типом двигателя не сможет лететь до Марса по такой траектории. Необходима быстрая ракета с другим более эффективным двигателем, способным разогнать ее до третьей космической скорости и выше при более низких энергозатратах, к примеру, ядерным или электрическим.

Гиперболическая траектория

Проблемы и недостатки современных систем для космических перелетов по эллиптическим орбитам и сложности полета на Марс

Межпланетные полеты по эллиптическим орбитам, доступные нам в настоящее время и подробно описанные выше имеют очень существенное преимущество – они очень экономичны, так как всю работу делает солнечная и планетная гравитация, что позволяет очень ограниченно использовать двигатели (и тратить топливо).

Но полеты по эллиптические орбиты имеют и существенный недостаток: слишком велика продолжительность полета. Так, например, полет по полу эллипсу до Марса займет 259 суток, то есть более 8,5 месяца.

В случае полета на Марс корабля с экипажем возникает проблема обязательного возвращения людей па Землю. И пока эта проблема не будет решена, ни о каких полетах человека к планетам не может быть и речи. Сколько же времени понадобится на весь полет?

Начнем с того, что межпланетный корабль необходимо отправлять в полет в период удобного расположения планеты назначения относительно Земли. Иначе он ее не достигнет. Такие «стартовые окна» при запусках к Марсу повторяются в среднем через 2 года и 2 месяца. А чтобы экипаж смог благополучно возвратиться на Землю, люди должны выжидать на Марсе 450 суток, пока не наступит «стартовое окно» для полета к Земле. В конечном счете все путешествие продлится 2 года и 8 месяцев!

Вполне понятно, что такие сроки неприемлемы. Как же быть?

Для примера изображена схема полета межпланетной станции «Мессенджер» к Меркурию. Как видите аппарат совершил в общей сложности 6 гравитационных маневров, тормозя сперва «об Венеру» и только сбросив скорость до приемлемой, двинулся дальше к Меркурию

Добиться существенного сокращения продолжительности межпланетного полета можно за счет увеличения начальной скорости в момент старта. Допустим, что при старте с околоземной орбиты ракета придаст кораблю не вторую, а третью космическую скорость — 16,7 км/с. Тогда полет будет совершаться уже не по эллипсу, а по скоростной параболической траектории и паши путешественники смогут достичь Марса всего за 70 суток! В этом случае время пребывания на Марсе можно сократить до 12 суток, а вес путешествие по трассе Земля—Марс—Земля продлится 152 дня.

Но чем дальше нужно лететь, тем большую скорость требуется сообщить межпланетному кораблю при старте. Так, если для полета к ближайшим планетам — Венере и Марсу — минимальные начальные скорости относительно Земли составляют 11,5 и 11,6 км/с соответственно, то для полета к Юпитеру начальная скорость должна быть не меньше 14,2 км/с., а для достижения далекого Плутона — 16,3 км/с, то есть почти равна третьей космической скорости.

Последнее объясняется тем, что для полетов к окраинам Солнечной системы корабль должен располагать еще некоторым дополнительным запасом энергии, необходимой для преодоления силы тяготения Солнца.

И наконец, если отправиться в межпланетный полет со скоростью, превышающей значение третьей космической скорости, то наш корабль будет лететь уже не по параболе, а по самой скоростной — гиперболической трассе. Достижение гиперболических скоростей позволит максимально сократить сроки межпланетных полетом.

Но как получить такие большие скорости? Ученые и конструкторы новой космической техники видят решение этой проблемы в создании межпланетных кораблей с атомными и электрическими ракетными двигателями.

Этапы полета к Марсу – активный и пассивный участок полета космического корабля

Если кто-то думает, что полет на Марс происходит как в фантастических фильмах, где космический корабль двигается к цели за счет тяги собственных реактивных двигателей, то спешу вас огорчить – в жизни все происходит куда “суровей”.

Дело в том, что несмотря на семимильные шаги технического прогресса, двигатели современных космических ракет еще слишком несовершенны, очень “прожорливы” и потому применяются только на сравнительно небольших участках полета. Да и то, главным образом для коррекции направления полета, а не для придачи ускорения.

В основном же “космическим штурманам” прокладывающим маршруты к планетам, приходится прибегать к силам природы – чаще всего к силе тяготения Солнца. В связи с этим межпланетную траекторию можно условно разделить на участки двух видов.

Первый из них — это активный участок траектории полета, полет на котором совершается с работающими двигателями. Таких участков может быть несколько по пути следования космического аппарата.

В заранее рассчитанное время включаются двигатели разгонного ракетного блока, и межпланетный корабль стартует с околоземной орбиты.

Как видно из рисунка объясняющего «гравитационные маневры» аппарата Фобос-Грунт для изучения Марса, о полетах по прямой космонавтам приходится только мечтать

Для достижения планеты назначения траектория полета должна быть рассчитана таким образом, чтобы после выхода из сферы действия Земли и попадания в поле тяготения Солнца наш корабль продолжал бы полет в намеченную точку до встречи с другой планетой.

С одной стороны, траектория космического аппарата определяется начальной скоростью и направлением движения (в момент старта с околоземной орбиты) космического корабля, с другой — притяжением самого Солнца. На полет также оказывают некоторое влияние планеты и их спутники — они своей гравитацией отклоняют его от расчетного пути. Но отклонения эти невелики и легко поддаются устранению путем кратковременного включения на трассе полета корректирующих ракетных двигателей.

Для выхода космического корабля на расчетную траекторию полета к Марсу ему необходим скорость не менее 11,6 км/с, то есть чуть больше второй космической скорости, что позволяет космическому кораблю “выскочить” за пределы гравитации нашей планеты.

Как только нужная скорость достигнута, начинается длительный полет с выключенными двигателями по второму, пассивному участку межпланетного полета.

Иными словами, космическому кораблю нужно “вырваться” из гравитационных “объятий” Земли с помощью двигателей, а дальше  полет межпланетного корабля происходит уже в основном по инерции, за счет тяготения Солнца.

Эта же сила формирует и межпланетную траекторию. Если скорость “отрыва” будет недостаточна для преодоления тяготения Земли, объект не полетит к другой планете, а перейдет на околосолнечную эллиптическую орбиту. То есть станет вращаться вокруг Солнца как его искусственный спутник.

Условия перелета

Расстояние и время – не единственная проблема столь амбициозного проекта

Вот основные неудобства, на которые обращают внимание астрономы:

• Необходимо понимать, что для полета на расстояние 55 млн. км потребуется огромное количество топлива, если говорить о пилотируемых полетах. Опять же, каких-то определенных расчетов по этому поводу не существует, есть лишь проекты. Например, проект Роберта Зубина предполагает, что для полета и возвращения необходимо 100 тонн топлива.
• Техника может сломаться и тогда починить многие поломки будет невозможно. На земле или даже на МКС можно быстро доставить какие-то запчасти или другие средства для починки. А в далеком космосе все может пойти не по плану.
• На астронавтов будет влиять длительное отсутствие полноценного сна, у них может нарушиться психическое состояние из-за осознания отдаленности от дома и времени в полете. Организм может перестать работать так, как мы привыкли. Поэтому придется разрабатывать такие корабли, которые могли бы полностью имитировать земные условия.

Говоря о последнем пункте, также стоит уточнить, что до середины пути корабль будет лететь вперед на максимальной скорости, а потом завернет сопла, чтобы постепенно замедляться. Это позволить не врезаться в «красную планету», а спокойно сесть на нее. Для таких маневров тоже потребуется огромное количество ресурсов. На данный момент у человечества такие ресурсы есть лишь в теории.

В интернете вы также можете встретить приверженцев теории заговора, которые говорят, что полеты в космос в принципе невозможны из-за радиации, инопланетян и прочего. Не стоит доверять этим невеждам. Люди были в космосе и вернулись оттуда, а некоторые находятся там и сейчас (на МКС). Радиационный пояс вокруг Земли действительно существует, но он не вокруг всей ее поверхности. Он имеет форму, похожую на уши и, если лететь между этими «ушами», вполне можно попасть в космос. Таким образом люди летели на Луну, таким же образом они полетят и к Марсу.

Радиационный пояс вокруг Земли

На этом примере мы хотели бы показать, что невежество и глупость – одна из самых больших проблем развития человечества и полетов на Марс в частности. Есть проекты и есть люди, которые готовы их внедрять. Об этом мы и поговорим.

Скорость полета, и от чего она зависит

Раз в два года расстояние между Марсом и Землей максимально сокращается. Дело в том, что марсианский год почти в два раза длиннее земного, поэтому, вращаясь по орбите, которая в два раза больше земной, Марс то приближается к нам, то отдаляется. Время, когда “красная планета” находится ближе всего к Земле — самое оптимальное для высадки.

При скорости, которую могут развивать современные ракеты, добраться до Марса можно всего за 115 дней, но не все так просто: на практике полет может занять до 300 дней. Дело в том, что для увеличения скорости необходимо гораздо больше топлива, следовательно, и космический корабль, который будет это топливо перевозить, должен быть просто гигантских размеров.

Ученые продолжают работать над проблемой увеличения скорости и экономии топлива, но на данный момент новые разработки еще не внедрены. Уменьшение времени полета — это крайне важная задача не только для сокращения расходов на топливо и минимизации негативного влияния на окружающую среду, но и для сохранения здоровья астронавтов.

Даже для человека, не имеющего соответствующего образования, очевидно, что Космос — далеко не самая дружелюбная среда. Чем дольше астронавт пребывает на его просторах, тем сильнее он страдает от облучения, что может серьезно отразиться на здоровье. Поэтому проблема увеличения скорости полета крайне актуальна для дальнейших исследований Космоса.

Зачем лететь на Марс

Мы уже разобрались, сколько километров лететь до Марса и как долго продлится такое путешествие. Но стоит ли оно всех затрат? Ведь для создания корабля с мощными ионными двигателями, подготовки экипажа и всех запасов топлива и продовольствия, нужно потратить просто астрономические суммы. Так зачем лететь на Марс?

Первая цель – исследования. По мнению многих исследователей, планета некогда имела атмосферу и развитую гидросферу. Также экспериментально было доказано, что в марсианском грунте способны прижиться и вырасти некоторые виды земных растений. Путешествие могло бы пролить свет на прошлое этого небесного тела. Кроме того, ученые могли бы продолжить эксперименты по заносу живых организмов на марсианскую поверхность.

Вторая цель – колонизация. Человечество уже давно ищет место для переселения, куда можно будет экстренно эвакуироваться в случае глобальной катастрофы на Земле. Условия на четвертой планете Солнечной системы, конечно, далеки от идеала. Но уже есть несколько теорий о том, как можно создать на нем искусственную атмосферу и создать человеческое поселение.

Третья цель – туризм. Пока туристические круизы к марсианским кратерам кажутся вымыслом писателей-фантастов. Но туристы уже не раз посещали международную космическую станцию. Полеты к нашему красному соседу – следующий этап этого прибыльного и перспективного направления.

Сколько лететь по времени до Марса со скоростью света?

Скорость света – верхний скоростной предел во вселенной. Она равняется почти 300 000 километров в 1 секунду. Это утверждение тоже обосновал вышеупомянутый Альберт Эйнштейн.

Данный рубеж может интересовать нас по двум причинам:

• быстрее разогнаться (а значит – оперативнее добраться до Марса) никак не выйдет;
• свет в перспективе может сам по себе являться переносчиком информации.

Если мы достигнем скоростного совершенства, то долететь до Марса или передать сообщение получится за 3 минуты и 7 секунд

В таком случае уже не важно, когда вылетать. При самом медленном варианте путешествие не превысит 22 минут

Используя ядерный двигатель можно будет еще посетить другие близлежащие планеты, т.к. энергии на это хватит с лихвой.

Расстояние до Марса от Земли и время полета

Если ночью присмотреться к звездному небу, то можно увидеть красную звездочку – Марс. С Земли она кажется такой маленькой… Расстояние между ним и Землей неодинаково в разное время. Наиболее благоприятное время полета тогда, когда обе они максимально приблизятся к друг другу. Это бывает раз в два года примерно. В этот момент их расстояние равно – 55,76 млн км. Скорость космического корабля – 20 000 км/ч, а значит до Красной планеты можно добраться за 115 дней. Ну это по теории. В реальности, все иначе, ведь за это время она уйдет на приличное расстояние по своей орбите. Итог: делать рассчетаты надо на опережение.

Орбиты планет имеют круглую форму, поэтому удается срезать путь

Если летать на ракете, то важно учесть солнечное притяжение. Чтобы как то сэкономить топливо, космические корабли передвигаются на максимальном расстоянии от звезды

В общем, если удаленность средняя, то космическая станция может долететь можно за 162 дня, при максимуме – 289 дней, минимум – 39 дней.

Лететь к тому же, затратно. Чтобы экономить топливо, рассматриваются варианты: путешествовать от одной планеты к другой, совершать гравитационные маневры. По оценкам SpaceX, с помощью Starship можно прибыть на «огненную» планету за 6 месяцев, но путь будет намного труден.