Lietanie do vesmíru a objavovanie vzdialených svetov vždy zaujímalo ľudstvo. Na oblohe sa plavili a hľadali v ňom bohov.
Čím ďalej sa ľudstvo rozvíjalo, tým viac vedomostí získalo a záujem o vesmír pokračoval v raste. Po návšteve Mesiaca chcel človek samozrejme navštíviť planétu, ktorá má čo najbližšie k Zemi - Mars. A vedecký vývoj - od kočiarov až po hadronovho križovatky - za posledných 150 rokov núti ľudí vážne premýšľať o kolonizácii iných svetov.
Prečo letieť na Mars?
Červená planéta je pre vedcov najzreteľnejším predmetom výskumu. Hlavným cieľom cesty je hľadanie mimozemského života, hlbšie skúmanie planéty a jej histórie, príprava ďalšej kolonizácie a rozvoj potrebných technológií.
Či už bolo alebo nebolo niekde inde ako Zem, život je jednou z hlavných otázok ľudskosti. Mars je ideálnym miestom na začatie hľadania, pretože je najviac podobný Zemi.
Štúdium geológie Marsu, ktorý je na jeho povrchu, pomôže lepšie pochopiť históriu planéty. Zatiaľ čo Zem rástla a formovala sa, Mars už prešiel vážnymi klimatickými zmenami a kataklyzmami. Preto, ak pochopíme Mars, lepšie pochopíme Zem.
Cestovanie na Červenú planétu poskytne potrebné pochopenie vplyvu vesmíru a medziplanetárneho cestovania na ľudí. Bude to jeden z najdôležitejších krokov v histórii ľudstva.
Koľko svetla letí na Mars?
Keď sa planéty neustále otáčajú okolo Slnka, vzdialenosť Marsu od hviezdy a Zeme sa neustále mení. Preto svetlo vysielané z konkrétneho bodu na planétu v rôznych časoch získa rôzne množstvo času.
Najprv si predstavme, koľko svetla zaslaného zo Zeme zasiahne. Vzdialenosť medzi planétami sa pohybuje v rozmedzí od 55 do 400 miliónov km. Svetlo s rýchlosťou 299 792 km / s dosahuje na minimálnu vzdialenosť od Zeme z Marsu za 3 minúty, maximálne - za 22 minút.
Vzdialenosť medzi Marsom a Slnkom je 227,990 miliónov km. Svetlo z hviezdy dosiahne červenú planétu asi za 12 minút a 40 sekúnd.
Koľko lietalo na Mars?
Napriek tomu, že ľudská noha nevstúpila na Mars, vedci sa už dlho zaujímajú o planétu a od roku 1964 začali posielať rôzne zariadenia a prístroje na podrobnejšiu štúdiu Červenej planéty.
Prvá misia na štúdium Marsu sa uskutočnila v roku 1964, keď Spojené štáty poslali na obežnú dráhu vzdialenej planéty prístroj s názvom Mariner-4. prístroj letel 228 dní, Vedcom poskytol 21 fotografií.
Mariner-6 bol poslaný na Mars v roku 1969. Let na obežnú dráhu Červenej planéty trvalo 155 dní, V dôsledku tejto misie vedci získali údaje o atmosfére a povrchovej teplote.
Mariner-7 bol odoslaný v rovnakom roku a pôsobil ako záložník. Vzal si cestu 128 dní.
Mariner-9 bol poslaný v roku 1971, prišiel na Mars 168 dní, Toto zariadenie sa stalo prvým umelým satelitom planéty, pre svoju krátku existenciu (do októbra 1972) sa mu podarilo vytvoriť mapu povrchu Marsu.
Viking-1 bol prvý prístroj, ktorého úlohou bolo pristáť na povrchu. Dostával sa 304 dní.
Viking-2 dostal 333 dní a hlavnou úlohou bolo hľadať život. Pomocou prístroja bolo nasnímaných viac ako 16 tisíc obrázkov. Fotografie boli farebné a dávali úplne nový pohľad na Mars.
Mars Pathfinder, ktorý bol uvedený na trh v roku 1996, dosiahol Červenú planétu za 183 dní, Prístroj študoval miestnu pôdu.
Mars Express je vesmírna stanica Európskej vesmírnej agentúry. Bola na ceste 201 dní.
Mars Reconnaissance Orbiter je prvým skautom vyslaným v roku 2005, aby našiel miesto, kde by mohli pristáť prví kolonisti. Cesta prešla 210 dní.
Maven, vyslaný v roku 2013, študoval atmosféru planéty a dostal sa k nej. 307 dní.
Sovietsky zväz nemal šťastie so štúdiom Marsu, počas letu došlo k mnohým neúspešným štartom a poruchám.S Venušou sa to ukázalo oveľa úspešnejšie. Tu sú údaje: sovietske zariadenie Mars-1 odletelo na Mars 230 dní.
Taký významný rozdiel v trvaní letov sa prejavuje v dôsledku rôznych umiestnení týchto dvoch planét. A technologický rozvoj nemôže vážne ovplyvniť cestovný čas - väčšinou závisí dĺžka od zložitých matematických výpočtov spočívajúcich v analýze obežných dráh dvoch nebeských telies.
Koľko kilometrov letí na Mars zo Zeme?
- Najväčšia vzdialenosť medzi planétami Zeme a Mars môže byť 401 miliónov km.
- Priemerná vzdialenosť je asi 225 miliónov km.
- Najbližšia vzdialenosť, na ktorú sa Mars môže priblížiť k Zemi, je 54,6 milióna km.
Ak vezmeme ideálne podmienky a schopnosť rozptýliť vesmírnu loď s ľuďmi na palube pri rýchlosti najrýchlejšieho vozidla, aké kedy ľudstvo uviedlo - „New Horizons“, ktorého rýchlosť dosiahla 58 000 km / h, potom po priamke po ceste to bude trvať iba 39 dní.
Ako dlho trvá let na Mars rýchlosťou lietadla?
Napríklad, ak by bolo možné poslať lietadlá na medziplanetárne cestovanie, potom pri priemernej rýchlosti moderných lietadiel 1000 km / h by cesta na Mars trvala dlhšie ako 22 tisíc dní.
Letové trasy
Malo by byť zrejmé, že slnečná sústava má veľký počet gravitačných bodov, takže nie je možné spustiť žiadne objekty v priamke. Je potrebné vyhnúť sa príťažlivosti Slnka, ktoré môže ľahko prilákať akýkoľvek objekt vypustený zo Zeme a zničiť ho. Preto boli vyvinuté určité trajektórie, po ktorých je možný let na Červenú planétu. Existuje niekoľko hlavných spôsobov, ako sa dostať na Mars.
Gomanovského trajektória
Táto metóda spočíva v odpálení objektu smerom k nebeskému telu. Túto metódu vyvinul nemecký inžinier Walter Goman, ktorý navrhoval posielanie vozidiel proti pohybu planét. Táto trajektória má však jednu významnú mínus - na brzdenie vyžaduje veľké množstvo paliva.
Ballistic capture
Balistický záchyt je druhý spôsob, ktorý ponúka štartovanie vozidiel priamo na obežnej dráhe Marsu, opäť v smere pohybu, a vďaka atmosfére dôjde k brzdeniu. Implementácia tejto metódy si vyžaduje viac času.
Parabolická trajektória
Parabolická trajektória je podľa technických požiadaviek najťažšia cesta, jej prekonanie však bude trvať iba 80 dní. Táto metóda bude vyžadovať, aby kozmická loď zrýchlila na 16,7 km / s, čo sa rovná tretej vesmírnej rýchlosti. Taký manéver bude vyžadovať 4-krát viac paliva ako pri prvej metóde, ale vďaka výraznému skráteniu času cesty môžete ušetriť na jedle a na živobytie posádky.
Spiatočná misia
Organizátori prvej misie na Mars majú veľmi ťažký problém - zariadenie neposielajte iba niekde ďaleko, ale vrátite ho späť. Čím vyššia je rýchlosť lode, tým menšie náklady budú potrebné. Minimálna rýchlosť pre takúto operáciu sa považuje za 18 km / s.
Pre leteckého inžiniera Robert Zubin navrhuje použiť jadrové motory, ktoré vyžadujú, aby loď zobrala zo Zeme 6 ton vodíka. A naspäť - použije sa oxid uhličitý, ktorý sa na Marse dá ľahko nájsť. Voda sa môže rozdeliť na kyslík a vodík a vodík sa môže premeniť na metán. Všetky tieto procesy poskytnú astronautom palivo na cestu domov.
Za týchto podmienok bude cesta trvať približne 9 mesiacov, zatiaľ čo loď bude musieť byť na obežnej dráhe Červenej planéty 17 mesiacov, pretože je potrebné znovu zachytiť ideálne usporiadanie dvoch nebeských telies. Spájanie týchto dvoch planét môže trvať až 500 dní.
Z toho vyplýva nasledujúci záver - minimálna doba cesty bude 33 mesiacov, Nezabudnite však, že v tejto fáze vývoja technológie dostanú astronauti vážne škody na zdraví, keď sú v ISS šesť mesiacov. Takže pre operáciu na Marse bude vyžadovať niečo úplne iné úrovne.
Koľko paliva je potrebné na let na Mars?
Musíte pochopiť, že pred výpočtom paliva by ste mali presne nasmerovať kozmickú loď. Mars sa neustále pohybuje okolo Slnka a inžinieri musia vypočítať dráhu letu, miesto, kde bude planéta v čase príchodu. Na základe toho sa určuje vzdialenosť, ktorú loď a palivo budú lietať.
Kvôli veľkému počtu nuancií môžete vypočítať iba potrebné rezervy pre motor. Inžinier Robert Zubrin sa pokúsil vypočítať rôzne možnosti na spustenie kozmickej lode v jadrovom reaktore. Po vykonaní výskumu dospel k záveru, že na ceste zo Zeme na Mars približne 6 ton vodíka.
Hlavné nebezpečenstvo pri cestovaní na Mars
Vesmír je neuveriteľne krásne miesto, ale zároveň je pre jeho vedcov nekonečne nebezpečný. Zatiaľ čo sa civilizácia vo svojej krátkej histórii vesmírneho prieskumu naučila, ako chrániť astronautov iba v podmienkach relatívne krátkych misií, ako je napríklad prítomnosť na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS) alebo cestovanie na Mesiac, vedci stále čelia zložitejším a zdĺhavejším letom.
Napríklad počas potenciálnej misie na Mars predvída špeciálny program agentúry NASA päť veľkých nebezpečenstiev pre astronautov. Tento program skúma a vyvíja najnovšie metódy a zariadenia ochrany, ktoré môžu chrániť budúcich medziplanetárnych cestujúcich.
Žiarenie
Takmer každý vie, že ak je človek vystavený príliš veľkému množstvu žiarenia, môže vážne poškodiť jeho zdravie, ale úrovne nebezpečného žiarenia, ktoré človek na Zemi prijíma, nie sú ničím v porovnaní s tým, s čím čelia prví cestujúci na Mars.
Kozmické žiarenie je oveľa nebezpečnejšie ako žiarenie, ktoré zažívajú ľudia na Zemi. Aj keď je človek na ISS, je vystavený žiareniu 10-krát silnejšiemu ako Zem, aj keď Zem vďaka svojmu magnetickému poľu pôsobí ako štít na ceste žiarenia. Čo sa stane s ľuďmi vo vesmíre - nikto nevie.
Izolácia a záver
Nie všetky nebezpečenstvá vyplývajú zo skrytých kútov vesmíru. Ľudská psychika je mimoriadne krehký mechanizmus. Vedci už dávno vedeli, že predĺžená izolácia vedie k výkyvom nálady, poruchám vo vnímaní prostredia, problémom interpersonálnej interakcie a môže byť tiež dôsledkom vážnych porúch spánku. Podľa agentúry NASA je nevyhnutná zmena vedomia ľudí pri dlhšom vystavení sa uzavretej miestnosti. Preto by výber takejto cesty mal byť mimoriadne prísny.
Vzdialenosť od Zeme
Ak sa astronauti dostanú k Červenej planéte, budú v najväčšej vzdialenosti od Zeme ako ktokoľvek iný pred nimi. Ak sa mesiac nachádza vo vzdialenosti 380 000 km od domácej planéty, potom je Mars vo vzdialenosti 225 miliónov km. A to znamená, že keď prví kolonizátori vstúpia na piesok vzdialeného nového sveta, budú musieť byť čo naj sebestačnejší, pretože by nemali očakávať rýchle doručenie zo Zeme. Akýkoľvek signál bude pokračovať asi 20 minút. Vedci stále zápasia s otázkami týkajúcimi sa nákladu, ktoré budú potrebné pre prvých ľudí na takomto výlete.
Gravitačné polia
Na ceste na Mars budú kolonialisti musieť čeliť trom rôznym gravitačným poliam: gravitácia Zeme, absencia takmer akejkoľvek príťažlivosti vo vesmíre a Mars. Vedci stále skúmajú vplyv takýchto zmien na ľudské zdravie.
Nepriateľské prostredie a obmedzené priestory
Podľa vedcov bude let prvých kolonizátorov na Mars trvať asi 6 mesiacov.Vesmír nie je určený vôbec na život, preto životy ľudí budú závisieť od podmienok a kvality lode. Preto budú musieť inžinieri dosiahnuť maximálny komfort pre astronautov a vytvoriť podmienky, ktoré ich neustále povzbudzujú, aby boli pozitívni a aktívni.
Zaujímavý fakt: Elon Musk, ktorý dúfa v kolonizáciu Marsu, v rozhovore, ktorý dal počas konferencie TED v roku 2015, uviedol, že do konca svojho života dokončil kolonizáciu takejto zvodnej planéty. Bude tam vytvárať celé mesto. Prečo sú Maskove otázky na všetky otázky tazateľa? Ten odpovedal: „Nesnažím sa byť žiadnym spasiteľom ľudstva, len sa snažím premýšľať o budúcnosti a nezaťažovať sa.“ Pripomeňme - všetky sľuby, ktoré dal inžinier na tejto konferencii, boli doteraz splnené.
Na záver by som rád uviedol predpoklady veľkého ruského vedca Konstantina Eduardoviča Tsiolkovského o hlavných etapách prieskumu vesmíru.
Mars je planéta, ktorá sa najviac podobá Zemi v slnečnej sústave. Dnes je to možný let. Kolonizácia záhadnej planéty sa vyvíja a zlepšuje. Ak civilizácia niekedy začne skúmať vzdialené svety, potom bude Mars prvým, napriek všetkým ťažkostiam, s ktorými sa stretávajú inžinieri a vedci.