Сколько лететь до орбиты земли

Скорость ракеты для межзвездного полета

Сколько лететь до орбиты земли

Вырвавшись в космос, люди не остановились на путешествиях вокруг Земли. Следующей целью явилась Луна и  чтобы туда долететь надо было прежде преодолеть притяжение Земли. Для этого  скорость ракеты была  11,2 км/с или 40 000 км/ч.

Скорость ракеты  7,9 км/с (29 тыс.км/ч) необходимо чтобы попасть на околоземную орбиту,   11,2 км/с (40 тыс. км/ч) – если нужно отправить корабль в межпланетное путешествие.

 Скорость корабля для полета на Луну

Для полёта на Луну космический корабль стартовал до орбитальной скорости в 29 000 км/ч, а затем  разогнан до скорости примерно до 40 000 километров в час. При такой скорости космический корабль может удалиться на расстояние, на котором на него уже притяжение Луны сильнее притяжения Земли. Современная техника позволяет создавать корабли, достигающие упомянутой быстроте перемещения.

Однако если не будут действовать двигатели корабля, он разгонится притяжением Луны и упадет на нее с огромной силой, и всё живое внутри корабля погибнет. Поэтому, если в начале пути Земля-Луна реактивные двигатели ускоряют корабль в направлении к Луне, то после того как лунное притяжение сравняется с земным, двигатели будут действовать в противоположном направлении.

Так обеспечивается мягкая посадка на Луну, при которой все люди внутри корабля остаются невредимыми.Воздуха на Луне нет поэтому находиться на ней люди могут только в специальных скафандрах. Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, был американец Армстронг, и произошло это в 1969 году, тогда первое знакомство с составом лунного грунта состоялось.

Изучение его поможет лучше понять историю образования солнечной системы. Геологи не исключают нахождение на Луне таких ценных веществ, которые будет целесообразно добывать.
Масса Луны существенно меньше массы Земли. Значит, взлететь с нее легче и дорога в дальний космос легче осуществится с нее. Не исключено что эту возможность человечество в дальнейшем будет использует.

Скорость вылета на орбиту Луны гораздо меньше и составляет  – 1,7 км/с или 6120 км/ч.

Полеты на Марс и другие планеты

Расстояние до Марса порядка 56 000 000 км. С учетом возможностей существующих технологий лететь до Марса минимум 210 дней.

Это 266 666 км в день или со скоростью 11 111 километров в час 3 км в секунду.

Одной из основных существующих проблем при полете на другие планеты является  скорость ракеты в космосе км/ч которой не достаточно. Пока что более реальней планируется полёт на Марс за марсианскими образцами.

Если до самой ближайшей планеты Марс лететь минимум 210 дней, что физически трудно, но достижимо для человека, то полеты на другие планетыневозможны из-за физиологических возможностей людей.

Скорость ракеты в космосе км/ч зависит от двигателя. Чем с большей быстротой вырываются газы из сопла реактивного двигателя, тем быстрее летит ракета.

Газ, образующийся при сгорании современного химического топлива, имеет скорость 3-4 километра в секунду (10 800-14 400 километров в час).

И этим ограничивается максимальная быстрота перемещения, которую они могут сообщить ракете с космическим кораблем.

Ионные двигатели для космических аппаратов

А вот ионы и электроны в специальных ускорителях могут быть разогнаны до быстроты близкой к скорости света – 300 000 километров в секунду. Однако такие ускорители – это пока  массивные сооружения не подходящие для летательных аппаратов.

Но установки, у которых скорость истечения заряженных частиц около 100 километров в секунду, могут быть на ракетах установлены. Следовательно, они могут сообщить соединенному с ними телу быстроту перемещения большую, чем может достигнуть ракета с химическим топливом.

К сожалению, у созданных к настоящему времени ионных космических двигателях сила тяги мала, и вывести на орбиту многотонную ракету с кораблем пока они не могут.Однако их целесообразно устанавливать на корабле с тем, чтобы они работали, когда корабль уже летает по орбите.

Находясь на корпусе корабля, они могут непрерывно поддерживать его ориентацию и постепенно слабым воздействием увеличивать скорость корабля выше той, которую ему сообщили с помощью химического горючего.

Разработка таких, действующих на орбите, электрореактивных двигателей ведется, используя различные физические явления. Одна из задач, стоящих перед разработчиками ионных космических двигателей, сделать их пригодными для полетов на другие планеты.

Возможность достичь с такими двигателями значительно больших скоростей ракеты в космосе, чем с химическим топливом, делает более реальным создание кораблей для полетов на ближайшие планеты.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d8245b0028d6800ac341130/skorost-rakety-dlia-mejzvezdnogo-poleta-5d8324d36f5f6f00ad7a3c82

https://ria.ru/20180710/1524294206.html

“Прогресс” долетел до МКС за рекордное время

“Прогресс” долетел до МКС за рекордное время

Россия установила новый космический рекорд — грузовой корабль “Прогресс МС-09” достиг Международной космической станции (МКС) в два раза быстрее, чем обычно… РИА Новости, 10.07.2018

2018-07-10T13:03

2018-07-10T13:03

2020-03-03T11:05

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/sharing/article/1524294206.jpg?15242715441583222738

россия

РИА Новости

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

россия, космос – риа наука

МОСКВА, 10 июл — РИА Новости. Россия установила новый космический рекорд — грузовой корабль “Прогресс МС-09” достиг Международной космической станции (МКС) в два раза быстрее, чем обычно. Эксперты и специалисты космической отрасли считают это шагом к освоению Луны и созданию удобных условий для космонавтов при полетах на орбиту.

Ракету “Союз-2.1а” успешно запустили с космодрома Байконур нынешней ночью. Стыковка со станцией произошла через три часа 40 минут после старта, что на девять минут раньше расчетного времени. До этого рекорд полета к МКС составлял пять часов 39 минут.

“Сегодня ночью впервые в истории космических полетов нами успешно применена двухвитковая схема сближения космических кораблей с МКС”, — прокомментировал это событие у себя в глава “Роскосмоса” Дмитрий Рогозин.

За пуском он наблюдал со смотровой площадки космодрома, а трансляцию стыковки смотрел уже в самом городе Байконуре.

“Успешная короткая стыковка “Прогресса” с МКС имеет принципиально важное значение для отработки нами технологии двухпусковой схемы с последующей орбитальной сборкой кораблей для дальних космических миссий. Сегодня ночью с Байконура сделан шаг в правильном направлении”, — написал Рогозин.

Руководитель летно-космического центра Ракетно-космической корпорации (РКК) “Энергия” Александр Калери рассказал журналистам, что отработка технологий быстрых стыковок на орбите сразу после старта с Байконура пригодится при сборке космических кораблей для будущих лунных миссий.

Такая схема ранее разрабатывалась в РКК “Энергия” для пилотируемых полетов к Луне с использованием тяжелых ракет “Ангара”. Для облета естественного спутника Земли требовалось два пуска ракеты: одной — с пилотируемым кораблем “Федерация”, второй — с разгонным блоком и запасами топлива.

Высадка на Луну требовала уже четырех пусков “Ангары”. В дальнейшем “Роскосмос” отказался от такой схемы, решив разрабатывать сверхтяжелую ракету. Для облета Луны хватило бы одного ее пуска. Однако высадка пилотируемой экспедиции все равно нуждалась в нескольких стартах такой ракеты.

“Если на космодроме Восточный модернизировать стартовый стол ракеты “Союз” до возможности запуска пилотируемых кораблей, если там же построить стартовый стол для ракеты “Ангара” и разработать кислородно-водородную ступень для ракеты “Ангара-А5В”, тогда появляется возможность запуска пилотируемых кораблей “Союз” до окололунной орбиты и возвращения обратно”, — обрисовал РИА Новости открывающиеся возможности популяризатор космонавтики Виталий Егоров.

По словам Егорова, таким способом можно отправить российских космонавтов на корабле “Союз” в облет Луны или на международную окололунную станцию Lunar Orbital Platform — Gateway или же запустить к Луне туристов, желающих повторить полет американского корабля Apollo 8, на котором люди впервые облетели естественный спутник Земли.

“В таком случае отпадает необходимость в разработке космического корабля “Федерация” и сверхтяжелой ракеты на базе “Союз-5″, о которой много говорили в последние годы”, — пояснил Егоров.

Ранее Рогозин сообщал, что, пока завершается разработка “Федерации”, к Луне могут отправиться пилотируемые “Союзы”.

Удобство космонавтов

Космонавтов переведут на рекордно быструю схему полета к МКС после еще одного испытательного полета грузового корабля серии “Прогресс”, рассказал Александр Калери.

“Сегодня удалось отработать всю циклограмму, подтвердить все заложенные принципы, то есть получился хороший результат. Обычно мы два раза повторяем, если второй раз будет успешный, то дорога пилотируемым будет открыта”, — сказал он.

Два предыдущих грузовика — “Прогресс МС-07” и “Прогресс МС-08” — также планировалось отправить по этой схеме 12 октября 2017 года и 11 февраля 2018-го соответственно. Однако оба раза автоматика отменяла пуск за секунды до старта, и корабли приходилось запускать в резервную дату, когда баллистические условия уже не позволяли добраться до МКС за три часа.

До сегодняшнего дня корабли прилетали на МКС примерно через шесть часов после старта. Традиционной считается схема, при которой корабль делает 34 витка и добирается до станции чуть более чем за двое суток.

Сами космонавты поддерживают переход к сокращенному по времени полету. Герой России, космонавт Александр Мисуркин рассказал РИА Новости, что считает новую возможность “шагом вперед”. “Я лично этому очень рад. Это сокращает время полета. К тому же это совершенствование нашей космической техники”, — рассказал космонавт.

“Чем быстрее доставишь космонавта на станцию, тем лучше, потому что сокращается для них время пребывания в некомфортных условиях небольшого объема корабля “Союз”, — пояснил РИА Новости научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев.

Он напомнил, что первая попытка стыковки в космосе сразу после старта была предпринята во время полета корабля “Союз-3” с космонавтом Георгием Береговым на борту. Он должен был состыковаться с беспилотным кораблем “Союз-2”, но попытка не удалась.

После этого было принято решение проводить стыковки позже, на втором витке, то есть через полтора часа полета или вообще на вторые и третьи сутки.

Эта традиция держалась до последнего времени, хотя тестирование “экспресс-схем” полета на орбиту проводилось еще в СССР.

Тогда, рассказал РИА Новости академик Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков, беспилотные грузовые корабли добирались до станций чуть больше чем за час. “Короткая схема уменьшает время полета, что особенно важно при пилотируемых миссиях, чтобы космонавты могли прибыть на станцию быстрее, экономя силы”, — пояснил Железняков.

Сейчас при шестичасовом полете с момента старта с Байконура до стыковки с МКС рабочий день экипажа длится 16 часов.

Космонавтов будят за восемь часов до старта, а после прибытия на МКС экипаж полтора-два часа ожидает открытия люка (идет выравнивание давления и проверка герметичности стыковки).

Космонавты проводят практически все это время в скафандрах в небольшом объеме космического корабля.

Источник: https://ria.ru/20180710/1524294206.html

Достижение околоземной орбиты требует много времени

Сколько лететь до орбиты земли

Мы все наслышаны о полетах в космос и не обращаем особенно­го внимания на сообщение об очередном успешном космическом запуске. Но при этом мы почти ничего не знаем о том, как проис­ходит полет ракеты и космического аппарата.

Конечно, несложно в общих чертах представить старт ракеты-носителя, однако почти никто из нас не сможет назвать время, которое требуется ракете для достижения высоты, например, в 200 км.

Может показаться, что ракете для вывода космического аппарата на околоземную орбиту необходимо очень много времени; на самом же деле достижение нужной высоты требует всего-навсего нескольких минут.

Еще основоположник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский говорил о том, что наибольшую опасность в кос­мических полетах представляет именно старт ракеты с Земли.

Судьба миссии длиной в годы всецело зависит от успеха в первые десять минут: если на этом этапе с ракетой ничего не произой­дет, то за дальнейший полет, пусть он будет длиться хоть тысячу лет, можно особенно не переживать.

Понятно, что для достижения различных высот ракете не­обходимо разное время, однако оно лежит в пределах 8-12 ми­нут.

Продолжительность полета зависит как от высоты, которую должна достичь последняя ступень ракеты с космическим аппа­ратом, так и от ускорения, с которым ракета будет подниматься с поверхности нашей планеты.

Именно в ускорении (или, как принято говорить в космонавтике, в перегрузках) лежит основ­ная причина того, что достижение космических высот не может быть меньше пяти минут.

Все дело в неспособности человека и приборов переносить перегрузки выше определенного уровня. Установлено, что не стоит отправлять космонавтов на орбиту с ускорением, пре­вышающим 3-4 g(g — ускорение свободного падения у поверх­ности Земли, 9,8 м/с2).

Если перегрузки будут превышать данные значения, то ничем хорошим это не кончится — люди могут просто-напросто погибнуть. Техника способна переносить гораз­до большие нагрузки, однако многим приборам также «противо­показаны» значительные ускорения.

Отечественные ракеты-носители «Союз» и «Протон» под­нимаются в пространство с перегрузками, не превышаю­щими 3, иногда 4 единицы (то есть с ускорением не более 30-40 м/с2).

С таким ускорением те же «Союзы» достигают высот в 180-190 км примерно за 580 секунд, то есть почти за 10 минут.

Именно на этих высотах они набирают первую космическую скорость (около 8 км/с), достаточную для ста­бильного орбитального полета.

Потратив около десятка минут на самый опасный этап поле­та, космический аппарат может подниматься на более высокие орбиты. А это требует уже гораздо больших временных затрат — от нескольких минут до нескольких часов.

Дальнейшие же пере­мещения космического аппарата могут занять дни (до Луны можно добраться за 4-6 дней), месяцы, годы (полет к Юпитеру займет около 2 лет, до Нептуна —12 лет) и десятилетия (знаме­нитые «Вояджеры» и «Пионеры» достигли границы Солнечной системы, и это заняло у них чуть более 30 лет).

Итак, ракеты достигают космоса примерно через 10 минут. А набирающие известность и популярность суборбитальные полеты проходят в гораздо меньшие сроки.

Суборбитальный полет в космическое пространство происходит без достижения первой космической скорости.

Это значит, что аппарат наберет определенную высоту, однако не выйдет на орбиту Земли, а начнет спускаться под действием силы притяжения.

В настоящее время пилотируемые суборбитальные полеты — крайняя редкость, обычно их совершают научно-исследовательские ракеты, несущие разнообразные приборы. Аппараты для суборбитальных полетов достигают высот от 100 до 180 км — фактически это уже космическое пространство, ведь даже корабль Ю. А. Гагарина «Восток-1» был на высоте в 120 км.

Однако полет 12 апреля 1961 года был «полноценным» космическим — Гагарин за 108 минут облетел вокруг Земли по круговой орбите.

А вот первый американский астронавт Алан Шепард 5 мая 1961 года совершил именно суборбитальный полет продолжительностью всего 15 минут — его корабль буквально совершил «прыжок» в космос на высоту 186,5 км, после чего успешно приземлился.

Как видно из этого примера, весь суборбитальный полет от взлета до посадки длится весьма короткое время, не превы­шающее 10-15 минут. Для достижения высоты в 100 км аппарату требуется 5 с небольшим минут, пребывание на этой отметке исчисляется секундами, после чего на протяжении нескольких минут происходят падение и посадка с помощью парашютов или крыльев.

Так что космос ближе, чем кажется. Ракете, выводящей на ор­биту пилотируемый корабль, требуется не больше 10 минут для достижения нужной высоты. А на короткий «прыжок» в космос — суборбитальный полет — требуется еще меньше времени.

Источник: https://zablugdeniyam-net.ru/kosmos/dostizhenie-okolozemnoj-orbity-trebuet-mnogo-vremeni/

Вместо 50 часов космической корабль «Союз ТМА-08М», стартующий в ночь на пятницу, должен довезти членов нового экипажа до Международной космической станции всего за 5,5 часов.

«Это все равно, что долететь до Нью-Йорка не за 9 часов, а за один», – сравнил новую схему пилотируемого полета замначальника лётно-испытательного отдела РКК «Энергия» Марк СЕРОВ.

Специалисты-баллистики корпорации говорят, что кроме удобства для самих покорителей небес, эта схема приносит большую экономию топлива — по 20 кг при запуске каждого корабля. Если умножить 20 кг на 6 грузовых кораблей и 4 «Союза», получаем 200 кг экономии в год.

В общем, резон лететь по “быстрой” схеме есть. Корреспондент «МК» разбиралась, что пришлось изменить специалистам для ее осуществления и с чем придется впервые встретиться космонавтам во время настоящей гонки по вертикали.

Как говорят сотрудники отрасли, вопрос с “быстрой” стыковкой встал еще года четыре назад, когда на наших кораблях к МКС летали космические туристы.

«Представляете, как тяжело было выдержать двое суток в тесном отсеке корабля «Союз» людям неподготовленным, – говорит заместитель начальника отдела баллистики РКК, кандидат технических наук Рафаил Муртазин. – Вспоминается, были некоторые проблемы у Анюши Ансари, ей было очень тяжело выдержать этот полет».

Кроме тесноты, примерно на пятом витке, после первоначальной эйфории у космонавтов начиналась так называемая острая фаза адаптации к полету, то есть, наваливались дикая слабость, усталость, тошнота.

В общем, посоветовавшись с опытными космонавтами, баллистики решили разработать быструю схему сближения — за четыре витка, которая кроме облегчения участи членов экипажей позволяла еще и прилично экономить финансы.

Справка «МК». Первая “быстрая” схема сближения космических аппаратов в СССР была произведена в 1968 году за 47 минут. В практике пилотируемых полетов рекордсменами по времени сближения (за 94 минуты) считаются американцы, осуществившие это в 1966 году.

Первый грузовой корабль был отправлен по скоростной траектории 1 августа 2012 года. За ним — еще три. После того, как специалисты убедились в безопасности такой схемы, решено было готовить к ней космонавтов. Своего рода первопроходцами этой схемы были выбраны Павел Виноградов Александр Мисуркин и американец Кристофер Кэссиди.

Александр Мисуркин, Павел Виноградов и Кристофер Кэссиди. Фото ЦПК им. Ю.А.Гагарина.

Первая тренировка по отработке быстрой схемы полета у них состоялась еще 22 февраля. К чему же надо быть готовыми космонавтам? Давайте вспомним прежнюю 2-суточную схему полета корабля «Союз» к МКС.

После взлета корабль проводил первые 2 манёвра, потом экипаж пережидал длительную закрутку корабля, – это почти 30 часов безделья. Скука в этот период постепенно осложняется недомоганием, “морской болезнью”.

В новой же схеме скучать космонавтам некогда: только взлетели и через каких-нибудь 5-6 часов – уже стыковка.

– Как изменится обычный распорядок дня космонавтов в связи с переходом на 4-витковую схему сближения с МКС? Будет ли у них время поесть, переодеться, размять косточки?- спрашиваю я Марка Серова.

-При 2-суточном полете необходимо было питаться, привыкать к невесомости, обеспечивать собственную жизнедеятельность, контролировать полетную ситуацию и готовиться к операциям по сближению и стыковке с орбитальной станцией. При «быстрой» схеме всё примерно так же, только 2-суточная работа уплотняется до 6 часов.

После выхода корабля на орбиту экипаж совместно со специалистами Главной оперативной группы управления подмосковного Центра управления полетами не только выполняет тесты и проверки, но и сразу же приступает к выполнению операций по маневрированию и сближению с орбитальной станцией.

График работы сжатый, времени на «раскачку» или плохое самочувствие нет. Понятно, что в этом случае у космонавтов не остается времени снять скафандры, полноценно пообедать или поспать. Но это не значит, что они всё время полёта к станции сидят «привязанными» в кресле.

Есть периоды времени (они могут достигать до 50 минут), когда космонавты могут открыть люк в бытовой отсек, перейти в него, сходить в туалет, попить воды или даже перекусить.

– Перед полетом Павел Виноградов, говорил об одном существенном минусе быстрого полета — организм, особенно у новичков, не успевает за короткое время привыкнуть к невесомости. Как будет решена эта проблема, ведь Александр Мисуркин летит впервые?

– Конечно, у космонавтов остается меньше времени на адаптацию к невесомости. Однако, время адаптации – вещь индивидуальная. У одних она занимает дни, у других часы.

Для того, чтобы период острой адаптации проходил гладко, на Земле перед полетом космонавты тренируют вестибулярный аппарат, сердечно-сосудистую систему.

Немаловажен и тот факт, что при 2-суточной схеме основное время полета корабль вращается вокруг поперечной оси, ориентированной на Солнце для обеспечения его стабилизации и требуемого температурного режима. В результате получается, что космонавты оказываются одновременно и в невесомости, и на «карусели».

В «быстрой» схеме такая «закрутка» не требуется, корабль совершает полет в заданной ориентации относительно орбитальной системы координат, например, так, чтобы его продольная ось была постоянно направлена по вектору скорости полёта.

Вместе с тем, 2-суточная программа сближения менее динамичная, менее напряжённая для наземного центра управления полетом, имеет запасы времени для принятия решений в случае возникновения нештатной ситуации.

-Предусмотрены ли резервные варианты полёта на случай возникновения непредвиденной ситуации?

-Прелесть этого нововведения в том и состоит, что в случае возникновения нештатной ситуации на «быстрой» схеме, мы безболезненно переключимся на привычную и хорошо отработанную 2-суточную схему.

-Требует ли «быстрая» схема каких-то особых навыков у космонавтов?

– Космонавтам нет необходимости переучиваться под новую схему. Все знания и навыки по пилотированию космического корабля в основном одинаковы для любой схемы.

Поэтому программа наземной подготовки экипажа изменена незначительно, введено только дополнительное ознакомление с особенностями работы экипажа на борту корабля при реализации «быстрой» схемы, в том числе по переходу на продолжение полета по 2-суточной схеме в случае нештатной ситуации.

Источник: https://www.mk.ru/science/2013/03/27/832476-quotsoyuz-tma08mquot-doletit-do-orbityi-tak-byistro-chto-kosmonavtyi-ne-uspeyut-pereodetsya.html

Пилотируемый полет на Марс: ожидание и реальность

Сколько лететь до орбиты земли

В своих поисках признаков жизни на других планетах человечество обратило свое внимание на Марс. Это связано с близостью планеты и сходством ее с Землей.

Проведенные на Земле исследования с моделированием среды показали, что живые организмы, в частности бактерии-экстремофилы, сине-зеленые водоросли и лишайники, способны нормально существовать в марсианских условиях.

Но, несмотря на этот факт, побывавшие на Красной планете марсоходы не обнаружили какой-либо формы жизни. Это несоответствие порождает новые вопросы: сможет ли человек выжить в марсианских условиях и, если сможет, то сколько лететь до Марса.

Оригинал статьии многие другие материалы, вы можете найти на нашемсайте.

Ставьте, пожалуйста, лайки и подписывайтесь на канал“О планетах”. Это позволит нам публиковать больше интересных статей.

Сколько лететь до Марса от Земли по времени

Нельзя определенно ответить на вопрос, сколько по времени лететь до Марса.

Время полета на планету будет зависеть от трех факторов:

1. Траектория полета.
2. Скорость.
3. Вес корабля с грузом.

Можно рассчитать примерное время полета, исходя из предполагаемых скорости и траектории полета. Скорость самого быстрого космического корабля, когда-либо запускаемого в космос, 58000 км/ч.

Но этот корабль под названием «Новые горизонты», достигший орбиты Красной планеты за 78 суток, был относительно легким, так как на нем не было тяжелой аппаратуры.

Корабль “Новые горизонты” (фото из открытых источников)

Снаряженный корабль вместе с приборами и экипажем будет достаточно тяжелым. Поэтому для расчета лучше использовать среднюю скорость космических ракет, которая составляет 20000 км/ч.

Казалось бы, самым коротким путем будет прямая траектория. Но с учетом постоянного вращения планет вокруг Солнца по такой траектории до Марса долететь не получится – когда корабль достигнет марсианской орбиты, планеты там не окажется.

Если лететь до Марса по эллиптической траектории, корабль высадится на Красной планете через 289 дней.

Самым коротким маршрутом будет полет на Марс по гиперболе, он займет примерно 1,5 месяца.

Сколько свет летит до Марса

Для математического расчета среднего времени путешествия к Марсу необходимы значения среднего расстояния от Марса до Солнца (228 млн. км) и скорости света в вакууме (300 тыс. км/с).

В результате получается, что среднее время достижения светом Красной планеты составляет 760 секунд, или 12 минут. Когда она находится в перигелии, это время равняется 11 минутам, в афелии – 13,01 минутам.

Расстояние до Марса в километрах

В зависимости от взаимного расположения Марс и Земля могут находиться друг от друга на разном расстоянии.

Когда Солнце находится между ними, это расстояние максимально и составляет 401 млн. км. В момент нахождения Земли между Марсом и Солнцем расстояние минимально и равняется примерно 55,75 млн. км.

Расстояние до Марса (иллюстрация из открытых источников)

Цели полета на Марс

Основными целями человеческой миссии на планету являются:

1. Колонизаторская

Поскольку полет займет очень долгое время, колония – это наилучший вариант для непосредственно изучения Красной планеты.

Кроме этого, как бы жестоко ни звучало, ученые получат ответ на вопрос, сможет ли человек существовать в таких условиях, которые есть на планете.

2. Исследовательская

• Поиски форм жизни.
Большое сходство Земли и Марса позволяет ученым предположить, что на Красной планете могла существовать жизнь.

И хотя марсоходы не нашли живых организмов на Марсе, были обнаружены участки с высокой концентрацией метана, источника углерода для белковой формы жизни.

Поэтому ученые все еще надеются найти на планете Марс какие-либо микроорганизмы;

• Изучение ценных геологических ресурсов.
Теоретически марсианская лава содержит большие запасы цветных (никель, медь) и драгоценных металлов платиновой группы;

Исследование природных условий, состава грунта и других особенностей Красной планеты.

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 (иллюстрация из открытых источников)

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 короткийпо 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 (иллюстрация из открытых источников)

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 (иллюстрация из открытых источников)

Когда запланирован первый полет людей на Марс

Космические корабли на соседнюю планету планируют запустить Роскосмос, НАСА (США) и ЕКА (Европа).

Несмотря на успешное проведение международного 500-суточного эксперимента с искусственной изоляцией «Марс-500», главы космических агентств не называют определенной даты полета.

Предположительно, первое путешествие на Марс будет не ранее 2025 года.

Подготовкой к полету занимаются не только космические агентства разных стран, но и частные компании.

Mars One планирует высадить первых людей на планету в 2027 году. Space X, предположительно, доставит человека на Марс в 2024 году. Исследовательский центр им. Эймса разрабатывает проект отправки в 2030 году людей на Марс без возвращения на Землю.

Три космических агентства – Роскосмос, НАСА, ЕКА – объявили путешествие на Марс своей целью в XXI веке.

Другие страны пока не разрабатывают план полета на эту планету, что связано с недостаточным развитием космической отрасли.

Некоторые страны вообще отказались от полетов. Совет по религии ОАЭ категорично высказался о полетах на Красную планету как о форме самоубийства и запретил своим гражданам лететь до Марса.

Планы России

Как и другие жители Земли, русские на Марсе никогда не были. Но российские ученые активно занимаются подготовкой к полету.

В 2012 году компания объявила о работе совместно с Казахстаном над проектом создания и отправки сверхтяжелой ракеты на Марс.

По плану ракета, названная «Содружество», эффективна по энергозатратам и грузоподъемности.

Она будет работать на ядерном топливе и солнечных батареях и сможет перевозить до 65 тонн груза на борту.

В настоящее время Росатом совместно с Роскосмосом занимаются разработкой ядерного электродвигателя.

Как только он будет сконструирован, а это планируется в 2023 году, первые российские космонавты смогут отправиться на Марс.

Ракета Содружество (иллюстрация из открытых источников)

Планы Америки

Первые планы по полету на Марс предлагались еще при Джордже Буше, но из-за больших финансовых затрат они были не были реализованы.

В 2015 году НАСА разработала новый план полета на Марс.

План состоит из нескольких этапов:

1. Добыча полезных ресурсов на Луне, а именно топлива, кислорода, воды и строительных материалов. Эти запасы с помощью ионных тягачей будут доставлены на марсианскую орбиту.

2. Колонизация Марса с использованием ее ресурсов. По другому варианту плана мини-база будет создана не на самой планете, а на одном из ее спутников – Фобосе или Деймосе. Астронавты проведут на ней год, а затем вернутся на Землю.

В конце 2015 года НАСА начала работу по поиску места высадки астронавтов на Красной планете.

Планы Европейского космического агентства

Европейское космическое агентство составило программу под названием «Аврора», включающую пилотируемые космические миссии на Марс и Луну.

Как рассчитывают ученые, первая экскурсия на Марс состоится в 2033 году.

Инициативы частных организаций

Перспективный полет к Марсу является целью нескольких частных организаций.

1. Проект Mars One под руководством Баса Лансдорпа направлен на осуществление полета на Красную планету и основание на ней колонии.

Также предполагается телевизионная трансляция жизни первых поселенцев. Mars One поддерживается Герардом Хоофтом, лауреатом Нобелевской премии в области физики.

Проект Mars One (иллюстрация из открытых источников)

2. SpaceX во главе с Илоном Маском. Первоначально Илон Маск, руководитель SpaceX, в рамках проекта Mars Oasis планировал построить на Красной планете небольшую теплицу для выращивания растений. Но ввиду отсутствия более совершенных энергетически выгодных ракет Mars Oasis был заброшен.

Маском была создана аэрокосмическая компания SpaceX, которая сможет доставить человека на планету. По мере подготовки миссии туда доставят конструкционные элементы будущей базы, а в 2024 году высадятся первые марсиане.

SpaceX – полет на Марс (иллюстрация из открытых источников)

3. Исследовательский институт Эймса разрабатывает проект полета первых людей на Марс в один конец для создания колонии в 2030 году.

По предположениям ученых запланированный полет будет менее затратным по ресурсам, чем полет туда и обратно.

В таком случае космический корабль может перевезти больше груза и людей.

Первые марсиане с помощью небольшого ядерного реактора и высокотехнологичных приборов будут производить кислород, пищу и воду.

Раз в два года, когда планета будет находиться в нужной точке орбиты, американское НАСА будет отправлять корабли с новыми астронавтами.

Сколько топлива нужно для полета на Марс

Для полета на Красную планету потребуются очень большое количество топлива, приблизительно 1630 тонн.

Связано это, в первую очередь, с использованием в космических кораблях энергозатратных химических двигателей.

Такие ракеты разгоняются до высоких скоростей, но требуют большого количества химической энергии, выделяемой при сгорании горючей смеси.

Большой объем топлива расходуется, когда происходит запуск и посадка на Марс. Кроме этого, чем больше масса корабля, тем больше энергии необходимо.

В процессе полета топливо также расходуется на работу приборов систем жизнеобеспечения.

Перспективные виды космического топлива

На данный момент в химических ракетных двигателях используется горючая смесь из несимметричного диметилгидразина и тетраоксида азота.

Поскольку полет на Марс требует огромных запасов этого топлива, ученые занимаются разработкой более эффективных двигателей и видов топлива.

Сегодня большое внимание ученые уделяют разработке ядерного ракетного двигателя.

В России разработана термическая ядерная установка, принцип работы которой заключается в расщеплении атомов, сопровождающемся выделением тепловой энергии для создания реактивной тяги.

Оригинал статьии многие другие материалы, вы можете найти на нашемсайте.

Ставьте, пожалуйста, лайки и подписывайтесь на канал“О планетах”. Это позволит нам публиковать больше интересных статей.

Читать еще:Признаки жизни на снимках НАСА с Марса

Источник: https://zen.yandex.com/media/oplanetah/pilotiruemyi-polet-na-mars-ojidanie-i-realnost-5cab97600c7b5200af2154e3

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.