Свежая информация и фотографии о планете Марс и планах на ее заселение

Марс планета является ближайшим соседом Земли и достаточно хорошо изучен. Автоматические спутники присылают многочисленные снимки, зонды передают данные о планете. Учёные утверждают, что в недалёком будущем к соседу земли полетят первые космонавты.

Планета Марс у землян всегда вызывала повышенный интерес. Даже название ей в стародавние времена дали в честь древнеримского бога войны Марса, который в древнегреческой мифологии звался Аресом – за красный цвет, цвет крови. В дальнейшем интерес не угас, и с развитием астрономии эта планета только подкидывала загадок и сенсаций. Её даже боялись, как родину враждебной цивилизации, которая когда-нибудь поработит всех нас.

Рельеф марса

Сейчас, когда на Марс доставлено немало исследовательских станций, а на его орбите кружит немало искусственных спутников, планета продолжает интересовать не только ученых. Даже люди, далекие от астрономии и научных исследований, с интересом читают про планы колонизации Красной планеты. Ей посвящено немало фантастических книг и фильмов, например, популярный фильм «Марсианин», снятый по мотивам книги Энди Уира, ставшей бестселлером.

Характеристика

На самом деле, планета Марс более или менее изучена. Сейчас учёным известны её основные параметры. Хотя остаётся много вопросов и до сих пор ведётся изучение и исследования.

Итак, главные особенности:

• Масса равна 0,107 массы Земли, а объём 0,151 от земного.
• Радиус планеты Марс составляет 3390 км, то есть он уступает земному практически в два раза. Между прочим, по размеру стоит на седьмом месте среди всех планетных тел нашей системы.
• Сила тяжести меньше, чем имеет Земля в 2,5 раза.
• Средняя плотность 0,713 земной плотности.
• Имеет разряжённую атмосферу толщиной около 110 км. Она состоит преимущественно из углекислого газа, а также содержит азот, аргон, кислород, водяной пар, угарный газ, неон и полутяжёлую воду.
• Отсутствует магнитосфера, но присутствует высокий уровень радиации.
• По данным учёных, давление на её поверхности меньше, чем на Земле в 160 раз.
• Температура разная от -153 градусов (на полюсах) до +20 градусов (на экваторе). Однако средняя температура оценивается в -63 градуса.
• Ускорение свободного падения на экваторе 3,711 м/с2, что практически аналогично значениям Меркурия.
• Первая космическая скорость 3,6 км/с, а вторая равна 5,027 км/с.
• У красной планеты обнаружили два естественных спутника — Фобос и Деймос.

Конечно, это не все известные данные, а всего лишь краткое описание.

Из чего состоит Марс

Собственно говоря, он схож по своему строению с Землёй .
По оценке учёных, Марс имеет химический состав:

• твёрдое железное ядро-не подвижное, из-за чего отсутствует магнитное поле;
• мантия из силикатов, которая богата сернистым железом;
• кора содержит базальт, кремний, серу и оксид железа.

Поверхность

Прежде всего, площадь составляет 144 млн км. Можно сказать, что она равна площади всей земной суши. Что интересно, на ней присутствуют ударные кратеры, напоминающие лунные. Кроме того, имеются вулканы, пустыни, долины и ледниковые шапки на полюсах.

Марс поверхность

В целом, у марсианского рельефа обнаружили много своеобразных особенностей. К примеру, потухший вулкан Олимп является самой высокой горой, а долина Маринер — это крупнейший каньон, известные на планетных телах нашей системы.

К тому же, северное и южное полушария Марса резко различаются по рельефу. Например, на севере в по большей части равнинная поверхности, а на юге очень много кратеров. Возможно, его Великая Северная равнина сформиравалась после столкновения с метеоритом. Тогда это самый большой из изветных ударных кратеров во всей Солнечной системе.

Равнины

Бо́льшую часть Марса, а особенно его северное полушарие, покрывают пустынные низменные равнины. Одна из них считается самой большой по площади низменностью во всей Солнечной системе, а ее относительная гладкость, возможно, является следствием нахождения здесь воды в далеком прошлом.

Каньоны

Целая сеть каньонов покрывает поверхность Марса. Они сосредоточены, главным образом на экваторе. Свое название – долина Маринера – эти каньоны получили в честь одноименной космической станции, которая зафиксировала их в 1971 году. Длина долины сопоставима с протяженностью Австралии и занимает примерно 4000км, а в глубину иногда уходит на 10км.

Вулканы

На Марсе находится множество вулканов, в том числе самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп. Его высота достигает 27км, что в 3 раза превышает высоту Эвереста. На сегодняшний день не обнаружено ни одного действующего вулкана, но наличие вулканических пород и пепла говорят об их былой активности.
Бассейны рек. На поверхности равнин Марса ученые обнаружили углубления, похожие на следы протекавших здесь рек. Возможно, раньше температура здесь была значительно выше, что позволяло воде существовать в жидком виде.

Водные ресурсы

Помимо этого, на поверхности заметны светлые участки-материки, которые занимают больше половины всей территории. А остальная часть, наооброт, тёмная и её называют морями. Главным образом, моря расположены в южном стороне. Хотя и в северном есть две большие тёмные области: Ацидалийское море и Большой Сирт.

По заключительным данным, на поверхностном слое Марса огромное число геологических образований, которые напоминают водную эрозию. Как предполагают учёные, раньше на их месте протекали реки. Более того, в кратере Эберсвальде была обнаружена речная дельта, имеющая площадь 115 км.

Так или иначе многие факторы указывают на то, что когда-то очень давно Марс обладал значительными водными ресурсами.
Как выяснилось, на поверхности планеты присутствует вода, но в основном в виде льда. Потому как у неё низкое давление, хотя всё же она есть на небольшой части в жидком состоянии благодаря примесям, которые понижают точку замерзания.

Согласно последним наблюдениям, в некоторых районах нашли гейзерную активность. То есть из гейзеров под давлением извергается жидкая вода или пар.

Что важно, южная ледниковая шапка понемногу уменьшается.

Атмосфера

Как уже отмечалось, она сильно разрежена, а сама тонкая газовая оболочка образована углекислотой. Однако климат похож на земной.
В результате сезонного таяния полярных шапок льда давление атмосферы повышается и большие массы газа перемещаются из одного полушария в другое. При этом дуют сильные ветра, поднимающие пыль и песок. Часто на Марсе случаются туманы, свирептствуют пылевые бури и вихри.
Также удалось выяснить, что происходит утечка атмосферного слоя в открытое пространство космоса. Вероятно, через несколько миллиардов лет она совсем исчезнет, испарится.

Притом, что сейчас на Марсе практически отсутствует тектоническая активность, считается, что ранее на планете она была. Вследствие чего, появились каньоны, которых нашли немало. В частности, геологи открыли интересный участок Лабиринт Ночи. Он включает в себя несколько пересекающихся между собой каньонов. Скорее всего, сформировались они именно благодаря активности тектонических плит.

Структура Марса

Подобно другим планетам земной группы, в интерьере Марса выделяют три слоя: кора, мантия и ядро.

Не смотря на то, что точные измерения еще не сделаны, ученые сделали определенные прогнозы о толщине коры Марса на основании данных о глубине долины Маринер. Глубокая, обширная система долины, расположенной в южном полушарии, не могла бы существовать если бы кора Марса не была значительно толще земной. Предварительные оценки указывают на то, что толщина коры Марса в северном полушарии составляет порядка 35 километров и около 80 километров в южном.

Достаточно много исследований было посвящено ядру Марса, в частности выяснению того, является ли оно твердым или жидким.  Некоторые теории указали на отсутствие достаточно мощного магнитного поля как признака твердого ядра. Тем не менее, в последнее десятилетие все большую популярность набирает гипотеза о том, что ядро Марса жидкое, по крайней мере, частично. На это указало открытие намагниченных пород на поверхности планеты, что может быть признаком того, что Марс обладает или обладал жидкой сердцевиной.

Орбита и вращение

Орбита Марса примечательна по трем причинам. Во-первых, ее эксцентриситет является вторым по величине среди всех планет, меньше только у Меркурия.  При такой эллиптической орбите перигелий Марса составляет 2.07 х 108 километров, что гораздо дальше, чем его афелий — 2,49 х 108 километров.

Во-вторых, научные данные свидетельствуют о том, что столь высокая степень эксцентричности присутствовала далеко не всегда, и, возможно, была меньше Земной в какой-то момент истории существования Марса. Причиной такого изменения ученые называют гравитационные силы соседних планет, воздействующие на Марс.

В-третьих, из всех планет земной группы Марс является единственной, на которой год длится дольше, чем на Земле. Естественным образом это связано с его орбитальным расстоянием от Солнца. Один марсианский год равен почти 686 земным дням. Марсианский день длится примерно 24 часа 40 минут, — именно такое время требуется планете, чтобы завершить один полный оборот вокруг своей оси.

Еще одним примечательным сходством планеты с Землей является ее наклон оси, который составляет примерно 25°. Такая особенность указывает на то, что сезоны на Красной планете сменяют друг друга точно таким же образом как и на Земле. Тем не менее, полушария Марса переживают абсолютно другие, отличные от земных, температурные режимы для каждого сезона. Это связано опять же с гораздо большим эксцентриситетом орбиты планеты.

SpaceX И планы по колонизации Марса

Итак, мы знаем, что SpaceX хочет отправить людей на Марс в 2024 году, но их первой марсианской миссией будет запуск капсулы «Красного Дракона» в 2018 году. Какие шаги собирается предпринять компания для достижения этой цели?

Илон Маск, основатель SpaceX

• 2018 год. Запуск космического зонда «Красный Дракон» в целях демонстрации технологий. Цель миссии — достичь Марса и совершить некоторые изыскания на месте посадки в небольшом масштабе. Возможно, поставка дополнительной информации для НАСА или космических агентств других государств.
• 2020 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT1 (беспилотный). Цель миссии — отправка груза и возврат образцов. Масштабные демонстрации технологии для обитания, жизнеобеспечения, энергетики.
• 2022 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT2 (беспилотный). Вторая итерация MCT. В это время MCT1 будет на обратном пути к Земле, неся марсианские образцы. MCT2 осуществляет поставку, оборудования для первого пилотируемого полета. Корабль MCT2 будет готов к запуску, как только экипаж прибудет на Красную планету через 2 года. В случае возникновения неприятностей (как в фильме «Марсианин») команда сможет им воспользоваться, чтобы покинуть планету.
• 2024 год. Третья итерация Mars Colonial Transporter MCT3 и первый пилотируемый полет. На тот момент все технологии докажут свою работоспособность, MCT1 совершит путешествие на Марс и обратно, а MCT2  готов и протестирован на Марсе.

Размер и масса

Марс — небольшая планета, он почти в два раза меньше Земли, а его масса составляет лишь 10,7% массы Земли. Поверхность Марса имеет площадь в 144,3 млн км2 и примерно равняется площади земной суши, не покрытой океанами.

Сравнение размеров Земли, Марса и Луны

Спутники Марса

Видимо, астрономы питают определенную слабость к древнегреческой мифологии, ведь два спутника планеты — Фобос и Деймос — были названы в честь сыновей бога войны Ареса (Марса).

Оба спутника имеют неправильную несферическую форму и напоминают астероиды класса С. Они покрыты кратерами, толстым шаром пыли и состоят из каменистых пород.

По сравнению с Луной спутники очень малы: радиус Фобоса в 158 раз меньше радиуса Луны, а Деймоса — в 290 раз.

Из-за близкого расположения Фобоса к Марсу – в 68 раз ближе, чем расстояние между Луной и Землей, которое к тому же сейчас сокращается на 1,8 см в год, – спутник обречен на верную гибель.

Фобос — больший спутник Марса

Деймос — меньший спутник планеты Марс

В итоге он либо распадется на мелкие части, образуя кольцо вокруг планеты, либо упадет на Марс. Хорошая новость состоит в том, что случится это лишь через 20-40 миллионов лет.

Марсианский Климат

Марс намного холоднее Земли, в большей степени это обусловлено значительным расстоянием от Солнца. Средняя температура составляет около минус 60 градусов Цельсия. Как и на нашей планете, температура варъируется в зависимости от сезона, но если марсианское лето напоминает земное со средней температурой от +20 днём на экваторе, то зимы — суровые, как на Севере Вестероса, с морозами в -125 на полюсах.

«Когда-то Марс был богат водой и плодородным. Сейчас он мертвенно сухой. На Марсе случилось что-то плохое. Я бы хотел узнать что, чтобы у нас была возможность предотвратить это на Земле.»

Нил Деграсс Тайсон

Марс покрыт водой миллиард лет назад — представление художника

Олимп и другие достопримечательности

Красная планета является домом для высочайшей в Солнечной системе горы Олимп и самой длинной долины, названой Долиной Маринера. Высота Олимпа достигает 27 километров, что больше, чем в три раза высоты Эвереста.

Долины Маринер (Valles Marineris) — система каньонов на Марсе.

Если же Вы всегда мечтали увидеть Большой каньон, отправляйтесь не в Аризону, а на Марс: огромная система каньонов Долина Маринера покрывает пятую часть Марса и имеет протяженность в 4000 км. Также Марс обладает самыми большими в Солнечной система вулканами.

Как выглядит планета

Оксид железа, присутствующий в большом количестве на поверхности, придаёт планете буро-красный оттенок. Оксид металла входит в структуру мелкозернистой пыли, покрывающей глубоким слоем марсианские просторы. Пыль, переносимая ветром, формирует плотные облака, это явление и стало причиной того, что планета видится нам в красном цвете.

Красный ареол небесного тела заметили ещё в древнейшие времена астрономы Римской империи, и именно в Древнем Риме, ему дали название бога войны.

Первые непилотируемые аппараты передали снимки, которые позволили увидеть, какой цвет Марс имеет в действительности. Фотографии наглядно иллюстрируют наличие многоцветия на поверхности. Преобладающими действительно стали красные и бурые оттенки, но их разбавляют жёлтые, синие, серые и даже зелёные цвета.

В описаниях планеты также упоминается о наличии характерных белых пятен на полюсах. Эти пятна – ледники из углекислоты и водяного льда – называют полярными шапками. Они содержат минимум пыли, имеют яркий белый цвет и заметны с Земли. Толщина слоя льда в шапках колеблется от 1 метра до 4 км, площадь динамична и зависит от сезона.

Водяной лёд присутствует в твёрдом состоянии, но если его растопить, то только вода южного полюса покроет 11-метровым слоем всю поверхность.

Положение планеты в Солнечной системе

Марс расположенная между Землёй и Юпитером. Являясь четвёртым планетарным телом относительно Солнца, имеет эксцентричную орбиту. Так, самая близкорасположенная точка орбиты Марса перигелий удалена от Солнца на 206 600 000 км, в афелии (наиболее удалённая точка орбиты) расстояние равно 249 200 000 км, в средней точке между небесными телами примерно 227 936 640 км.

Расстояние от Марса до Земли также изменяется в зависимости от нахождения орбиты планеты:

• в перигелии – 55 760 000 км;
• в афелии (апогелии) – 401 000 000 км.

Интересные факты о Марсе

Если обычно люди следуют за мечтой, то ученые NASA на Марсе следуют за водой. В 2015 г. их усилия увенчались успехом: жидкая вода на планете была найдена! Вот только это вода не в чистом её виде, а своеобразный соляной раствор — полигидратированные сульфаты, потоки которых образуются летом на скалах и склонах кратеров.

Кроме этого, воду на Красной планете можно найти в полярных шапках, реголитовом льду и филосиликатных минералах.

Пылевые бури на Красной планете — самые мощные в Солнечной системе, они могут продолжаться месяцами и охватывать всю планету.

Из-за того, что гравитация на планете составляет лишь около трети земной, человек с весом в 60 кг на Марсе будет весить лишь 22,2 кг.

На фото, сделанном Mars Reconnaissance Orbiter, видна горная система Ореол Олимпа.

Полярные шапки Марса

Если наблюдать за Марсом регулярно, можно заметить, как меняются его полярные шапки. Они то становятся больше, то практически исчезают. Там тоже есть времена года, и когда в каком-то полушарии лето, шапка там тает. Северная полярная шапка имеет постоянную часть размером в 1000 км, которая сохраняется всегда. Толщина их может достигать от 1 м до 3.7 км, в основном же всего несколько метров.

Полярные шапки состоят из водяного льда и углекислого газа, который и испаряется. На Южной полярной шапке были обнаружены гейзеры, бьющие на большую высоту. Они возникают при таянии и освобождении углекислого льда.

Северная полярная шапка Марса. Спиральная структура.

Когда полярная шапка начинает таять, детали на поверхности планеты становятся темнее. Раньше думали, что это вода растекается и растительность начинает бурный рост. На самом деле там нет никакой растительности, как и разливающихся рек. Запасы водяного льда в полярных шапках не тают, они лежат там миллионы лет, и их изучение позволит понять, каким был климат на Марсе в прошлом.

Кстати, в течение года давление марсианской атмосферы меняется, так как полярная шапка состоит преимущественно из замерзшего углекислого газа. Когда шапка тает, газ улетучивается в атмосферу, повышая её давление. Когда температура сильно падает, и шапка начинает формироваться, большая доля углекислого газа из атмосферы оседает в ней. В полярной шапке может содержаться до 40% всего атмосферного углекислого газа.

Пылевые бури на Марсе

Хотя атмосфера планеты Марс и несравнима по плотности с земной, там дует ветер и случаются пылевые бури, да не чета нашим. Они могут захватывать большую часть планеты. Например, последняя пылевая буря была летом 2018 года, длилась несколько месяцев, и помешала наблюдать детали на планете во время Великого противостояния 27 июля.

Ветер, дующий на Марсе, может достигать скорости до 100 м/с. Он поднимает огромное количество пыли и песка, и переносит их на огромные расстояния. Из-за таких бурь весь диск планеты становится размытым, и никаких деталей на нём не видно. Длиться они могут месяцами.

Пылевые вихри на Марсе. Вдали видна долина Маринер.

Случаются на Марсе и пыльные вихри, похожие на земные. Но они гораздо больше и выше, в десятки раз.

Геология планеты Марс

Поверхностный слой планеты Марс в основном состоит из кремнезема с примесями оксидов железа, придающих красноватый цвет. Есть примеси других элементов, а pH близко к земному. В целом, грунт, согласно исследованиям, не очень отличается от земного, и в нем теоретически могли бы расти растения. Под поверхностью предполагается наличие водяного льда.

Кора Марса имеет толщину 50-125 км, под ней находится силикатная мантия, твердая, в отличие от земной. В центре планеты расположено ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Оно расплавленное, но не вращается относительно коры, поэтому не генерирует магнитное поле -= оно в 500 раз слабее земного, да и то возникает благодаря намагниченным областям планетарной коры. Диаметр ядра — 1700-1850 км.

Есть теория, по которой около 4 миллиардов лет назад Марс столкнулся с чем-то очень большим. Это привело к остановке ядра и потере магнитосферы и части атмосферы.

Совсем недавно на Марс приземлилась геологическая станция InSight, которая будет изучать внутреннее строение планеты, а также возьмет пробы с 5-метровой глубины. Новые данные помогут получить новые знания и проверить разные гипотезы.

Особенности красной планеты

По сравнению с земной, атмосфера Марса разреженнее, давление её у поверхности в 160 раз меньше. Температура в среднем здесь -40 °С. Летом поверхность красной планеты может прогреваться до +20 °С, а зимними ночами падать до –125 °С.

Марс имеет и оазисы. Земля Ноя, например, обладает районом с температурной амплитудой от –53 °С до +22 °С летом и от –103 °С до –43 °С зимой. Такие параметры вполне сравнимы с нашими, антарктическими.

Пылевые бури. Вследствие резких перепадов температур возникают сильные ветры. Поскольку сила тяжести на планете невелика, в воздух поднимаются миллионы тонн песка. Обширнейшие области оказываются в плену пылевых бурь. Наиболее часто эти бури возникают вблизи полярных шапок.

Пылевые вихри. Похожи на земные, но в десятки раз больше по размерам. Поднимают много пыли и песка в воздух. Такой вихрь очистил солнечные батареи марсохода в 2005 году.

Водяной пар. Воды на Марсе очень мало, но низкое давлении помогает ей собираться в облака. Конечно, они отличаются от земных своей невыразительностью. Над низинными местами вполне могут собираться туманы, и даже вероятно выпадение снега.

Времена года. Земля и Марс во многом схожи. Марсианские сутки всего на 40 минут больше земных. Обе планеты имеют практически одинаковый наклон оси вращения (Земля 23,5°, Марс 25,2°), вследствие чего на Марсе тоже происходит смена сезонов. Это выражается в изменении полярных марсианских шапок. Северная шапка уменьшается в летний период на треть, а южная теряет почти половину.

Олимп. Не случайно этот недействующий вулкан получил такое значимое имя. При диаметре основания в 600 километров он имеет высоту 27 километров. Это почти в три раза выше земного Эвереста. Считается самой большой горой в Солнечной системе.

Огромная площадь, которую занимает основание вулкана, не позволяет увидеть его полностью с поверхности планеты. Диаметр Марса меньше земного вдвое, и поэтому горизонт получается более низким.

Жизнь на Марсе

Положение планеты относительно Солнца, наличие русел рек, довольно щадящие климатические параметры, всё это позволяет надеяться на существование жизни на ней в каком-либо варианте. Если предположить, что жизнь на планете когда-то существовала, то какие-то организмы могут сохраниться и теперь. Некоторые учёные даже заявляют о нахождении доказательств этого. Они делают такие выводы после изучения метеоритов, попавших на Землю прямо с Марса. В них находились некие органические молекулы, но одно их наличие не доказывает существование жизни на Марсе, пусть даже примитивной.

Зато в наличии воды на красной планете никто не сомневается. Полярные шапки в зависимости от сезона изменяют свои размеры, это служит доказательством их таяния. Следовательно, вода на Марсе в как минимум в твёрдом состоянии присутствует.

Именно планета Марс является оптимистическим будущим человечества. Вполне возможно, что жизнь на Земле появилась, перебравшись с поверхности красного соседа. И дальнейшую судьбу свою человечество связывает тоже с ним, рассчитывая в случае катаклизма переселиться туда.

Исследования Марса

1960-е годы стали отсчётом для запуска автоматических станций. К Марсу первым отправился Маринер-4, а первым спутником планеты стал Маринер-9. С тех пор очень много аппаратов достигли орбиты красной планеты, исследуя не только её, но и спутники Марса. Самым последним стал «Кьюриосити», работающий и поныне.

Самыми важными открытиями стало подтверждение наличия воды на планете и цикличность изменения климата планеты.

Загадки Марса которые не раскрыли

Вспышки. С 1938 года по наше время зафиксировано несколько вспышек на поверхности Марса. Продолжительность их от нескольких секунд до нескольких минут. Свечение ярко-голубое, не характерное для извержений вулканов. По силе яркости похожи на взрывы термоядерных бомб. Вспышки эти оказались игрой солнечных лучей в оптике приборов

Марсианский сфинкс. На одом из первых снимков поверхности планеты можно разглядеть лицо. Более детальное изучение показало, что это обыччная гора, а очерания лица оказались причудливой игорой света и тени. Да и оптика фотоаппарата по тем временам была несовершенна.

Пирамида Моленаар. Рядом с известным «загадочным сфинксом» вначале также обнаружили пятигранную пирамиду. Её размеры, как утверждали, были до 800 метров в высоту с наибольшим поперечником 2,6 км. Современные исследования поверхности при высоком разрешении показали что это обычные, ничем не примечательные скалы.

Веретенообразный объект. Перед своей гибелью «Фобос-2» отослал на Землю снимок странного объекта. Некоторые фиксировали даже присутствие НЛО за 3 дня до прекращения работы спутника. На деле это оказалось тенью от естественного спутника — Фобоса.

Марс и Земля: сходства и различия

Полный оборот вокруг своей оси эти две планеты совершают почти за одинаковое время: Земля – за 23 часа 56 мин, а Марс – за 24 часа 37 мин, зато марсианский год почти вдвое превышает наш и составляет 668 марсианских суток.

И Марс, и Земля вращаются вокруг солнца по эллиптической орбите, но форма орбиты Марса значительно более вытянутая, что как раз является причиной такой большой длительности марсианского года.

И Марс, и Земля имеют спутники, но у Земли только один спутник – Луна, а у Марса их два — Фобос и Деймос.

Ученые предполагают, что Марс имеет такое же строение, как Земля, то есть имеет ядро, мантию и кору. Однако ядро Марса скорее всего твердое, в отличие от жидкого Земного ядра.

Гравитация на Марсе мягче примерно в 2,5 раза ниже, чем на Земле. По этой причине, например, пыль, поднятая штормом, будет намного дольше висеть в воздухе, чем мы привыкли.

Влияние орбиты на земные и марсианские дни

Хотя год на Марсе длится дольше, но длительность дней практически совпадает с земным. У Марса – 24 часа, 37 минут и 22 секунды. Столько времени уходит на вращение оси. Но Солнце на проход по небу требует 24 часа, 39 минут и 35 секунд.

Ровер Opportunity отобразил солнечный проход за марсианский год (2006-2008 гг.)

Влияние орбиты Марса на сезонные перемены

Благодаря эксцентриситету и осевому наклону в 25.19° Марс обладает сменой сезонов (времена года). Средняя отметка температуры приближается к -46°C, но может опускаться до -143°C или прогреваться на 35°C.

Особенности орбиты приводят к тому, что планета замедляет свой ход на отдаленности и ускоряется в приближенности к звезде. Из-за этого весна длится 7 месяцев, лето – 6, осень – 5.3, а зима – 4.

На юге длительность времен года отличается. Марс пребывает в перигелии, когда на юге лето, а на севере – зима. В афелии все наоборот.

Влияние орбиты Марса на погоду

Марс располагает системой погодных условий. Это отмечается в виде опасных пылевых бурь, которые периодически охватывают всю поверхность. Способны простираться на тысячи километров и окружают планету густым слоем. Когда они разрастаются, то могут перекрыть обзор поверхности.

Видимые размеры Марса во время последних противостояний

Таким образом не повезло Маринеру-9 в 1971 году. Когда он послал свои первые снимки, марсианская поверхность полностью укрылась бурей. Она была настолько массивной, что отыскать можно было лишь наивысшую гору Олимп.

В 2001 году за пылевой бурей следил телескоп Хаббл на территории бассейна Эллады. Она стала крупнейшей за 25 лет. Причем за ней могли наблюдать даже астрономы-любители.

Бури появляются чаще всего, когда планета приближается к звезде. Почва высыхает и пыль легче поднять. Эти бури заставляют температуру подниматься, из-за чего формируется собственный парниковый эффект.

Если учесть все эти факторы, то можно ли создать марсианский календарь? Ну, это было бы сложно. Марсианский день, циклы и длительность года все же отличаются от привычных нам. Особенно необычно обстоят дела с годом в 668.5921 дней.

Астрономические наблюдения с поверхности Марса

После посадок автоматических аппаратов на поверхность Марса появилась возможность вести астрономические наблюдения непосредственно с поверхности планеты. Вследствие астрономического положения Марса в Солнечной системе, характеристик атмосферы, периода обращения Марса и его спутников картина ночного неба Марса (и астрономических явлений, наблюдаемых с планеты) отличается от земной и во многом представляется необычной и интересной.

Небесная сфера

Северный полюс на Марсе, вследствие наклона оси планеты, находится в созвездии Лебедя (экваториальные координаты: прямое восхождение 21ч 10м 42с, склонение +52° 53.0′) и не отмечен яркой звездой: ближайшая к полюсу — тусклая звезда шестой величины BD +52 2880 (другие её обозначения — HR 8106, HD 201834, SAO 33185). Южный полюс мира (координаты 9ч 10м 42с и −52° 53,0) находится в паре градусов от звезды Каппа Парусов (видимая звёздная величина 2,5) — её, в принципе, можно считать Южной Полярной звездой Марса.

Вид неба похож на наблюдаемый с Земли, с одним отличием: при наблюдении годичного движения Солнца по созвездиям Зодиака оно (как и планеты, включая Землю), выйдя из восточной части созвездия Рыб, будет проходить в течение 6 дней через северную часть созвездия Кита перед тем, как снова вступить в западную часть Рыб.

Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет , а в непосредственной близости к диску Солнца — от голубого до фиолетового, что совершенно противоположно картине земных зорь.

Закат на Марсе 19 мая 2005 года. Снимок марсохода «Спирит», который находился в кратере Гусев

В полдень небо Марса жёлто-оранжевое. Причина таких отличий от цветовой гаммы земного неба — свойства тонкой, разреженной, содержащей взвешенную пыль атмосферы Марса. На Марсе рэлеевское рассеяние лучей (которое на Земле и является причиной голубого цвета неба) играет незначительную роль, эффект его слаб, но проявляется в виде голубого свечения при восходе и закате Солнца, когда свет проходит через атмосферу большее расстояние. Предположительно, жёлто-оранжевая окраска неба также вызывается присутствием 1 % магнетита в частицах пыли, постоянно взвешенной в марсианской атмосфере и поднимаемой сезонными пылевыми бурями. Сумерки начинаются задолго до восхода Солнца и длятся долго после его захода. Иногда цвет марсианского неба приобретает фиолетовый оттенок в результате рассеяния света на микрочастицах водяного льда в облаках (последнее — довольно редкое явление).

Исследования и разведка Марса

Красная планета видна с Земли невооруженным глазом и потому с древних времен является объектом изучения. Первые записи о Марсе были сделаны еще древними египтянами за 1,5 тысячелетия до н. э. Они уже тогда знали о ретроградном эффекте этого небесного тела, но считали его звездой.

Первые наблюдения за планетой с помощью телескопа начались в XVII в. В 1672 г. первые измерения основных параметров Марса выполнил Дж. Кассини, его изучали Т. Браге, И. Кеплер, Х. Гюйгенс. Последний составил подробную карту марсианской поверхности, детализирована она была уже в XIX в. астрономом Дж. Скиапарелли.

Успешные миссии по изучению планеты

С полетами космических аппаратов к соседним небесным телам началось активное изучение Красной планеты, но не все миссии закончились успехом. Например, провальными оказались запуски всех 9 советских исследовательских зондов, как и американского корабля «Маринер-3». Но уже «Маринер-4», стартовавший в 1964 г., долетел до Марса. Аппарат выполнил первую масштабную фотосъемку космического тела, измерил атмосферное давление, параметры магнитного поля (которое оказалось отсутствующим) и радиационный фон.

В 1969 г. исследования продолжили станции «Маринер-6» и «Маринер-7». В 1970-х гг. в направлении Марса отправились советские аппараты «Космос-419», «Марс-2», «Марс-3». Долететь до цели и мягко приземлиться удалось только последнему, но он проработал на планете всего 14 секунд. Годом позже к планете приблизилась американская станция «Маринер-9», а еще через год — советский зонд «Марс-5». В 1975 г. стартовала миссия NASA «Викинг». Целью ее было изучение метеорологических, сейсмических, магнитных особенностей планеты.

В 1987 г. была выполнена посадка станции Mars Pathfinder, в следующем десятилетии объект изучала программа Global Surveyor. С ее помощью было получено множество фотоснимков поверхности, в том числе неизвестных ранее мусорных потоков и оврагов. В этот раз было окончательно доказано отсутствие магнитного поля, но найдены намагниченные участки марсианской коры, что говорило о возможном существовании здесь магнитосферы 3-4 млрд лет назад.

После этого на планете и около нее побывали:

• в 2001 г. — зонд «Марс Одиссей», нашедший большие запасы водорода;
• в 2003 г. — аппарат «Марс-Экспресс», подтвердивший наличие около южного полюса планеты залежей углекислого и водного льда;
• в том же 2003 г. — марсоходы Opportunity и Spirit, изучавшие грунт и горные породы, искавшие воду и лед, определявшие минералогический состав поверхности;
• в 2012 г. марсоход Curiosity, до сих пор работающий на планете, собравший килограммы проб минералов и выполнивший большое число других исследований.

В 2014 г. местную атмосферу изучала станция MAVEN, после к ней присоединился индийский зонд «Мангальян».

Исследования Марса.

Неудачные миссии на Марс за последние 25 лет

Неудачи преследовали исследователей Красной планеты не только в 1960-х гг.:

• в 1993 г. за несколько дней до выхода на орбиту Марса ученые потеряли связь со станцией НАСА Mars Observer;
• в 1996 г. завершился неудачей старт российского корабля «Марс-8» (его второе название «Марс-96»);
• 1999 г. стал провальным для американского исследовательского зонда Climate Orbiter;
• в 2003 г. не смог закрепиться на орбите японский межпланетный аппарат Nozomi;
• в том же году попал в аварию зонд Beagle 2, работавший в рамках европейской миссии Mars Express;
• в 2011 г. на старте погибла российская межпланетная станция «Фобос-Грунт»;
• в 2016 г. Европейское космическое агентство сообщило о гибели модуля Schiaparelli, действовавшего в рамках совместной российско-европейской программы «ЭкзоМарс-2016».

Планируемые миссии на Красную планету

И официальные космические агентства, и частные компании всерьез рассматривают идею пилотируемого полета на Марс. Возможно, это случится уже в 2030-х гг.

Расстояние от нас до Красной планеты постоянно меняется, поэтому старт межпланетного корабля нужно планировать в тот момент, когда расположение планет наиболее близкое. Полет в этом случае будет продолжаться всего 160 дней. Зато с радиосвязью особых проблем не будет — в среднем всего 13,5 минут идет сигнал до Марса.

Солнце и планеты

Угловой размер Солнца, наблюдаемый с Марса, меньше видимого с Земли и составляет 2⁄3 от последнего. Меркурий с Марса будет практически недоступен для наблюдений невооружённым глазом из-за чрезвычайной близости к Солнцу. Самой яркой планетой на небе Марса является Венера, на втором месте — Юпитер (его четыре крупнейших спутника часть времени можно наблюдать без телескопа), на третьем — Земля [150] .

Земля по отношению к Марсу является внутренней планетой, так же, как Венера для Земли. Соответственно, с Марса Земля наблюдается как утренняя или вечерняя звезда, восходящая перед рассветом или видимая на вечернем небе после захода Солнца.

Максимальная элонгация Земли на небе Марса составляет 38 градусов. Для невооружённого глаза Земля будет видна как очень яркая (максимальная видимая звёздная величина около −2,5m) зеленоватая звезда, рядом с которой будет легко различима желтоватая и более тусклая (около +0,9m) звёздочка Луны [151] . В телескоп оба объекта будут видны с одинаковыми фазами. Обращение Луны вокруг Земли будет наблюдаться с Марса следующим образом: на максимальном угловом удалении Луны от Земли невооружённый глаз легко разделит Луну и Землю: через неделю «звёздочки» Луны и Земли сольются в неразделимую глазом единую звезду, ещё через неделю Луна будет снова видна на максимальном расстоянии, но уже с другой стороны от Земли. Периодически наблюдатель на Марсе сможет видеть прохождение (транзит) Луны по диску Земли либо, наоборот, покрытие Луны диском Земли. Максимальное видимое удаление Луны от Земли (и их видимая яркость) при наблюдении с Марса будет значительно изменяться в зависимости от взаимного положения Земли и Марса, и, соответственно, расстояния между планетами. В эпохи противостояний оно составит около 17 минут дуги (около половины углового диаметра Солнца и Луны при наблюдении с Земли), на максимальном удалении Земли и Марса — 3,5 минуты дуги. Земля, как и другие планеты, будет наблюдаться в полосе созвездий Зодиака. Астроном на Марсе также сможет наблюдать прохождение Земли по диску Солнца; ближайшее такое явление произойдёт 10 ноября 2084 года [152] .

Сколько лететь до Марса с Земли километров

Марс является четвёртой планетой от Солнца и ближайшей к Земле, после Венеры. Миссия на Венеру сложна из-за её климатических условий:

• огромное атмосферное давление;
• кислотные дожди;
• высокая температура.

У нас там нет шансов!

Климатические условия Марса наиболее пригодны для посещения. Дистанция между планетами по космическим меркам микроскопическая. Но лететь до Марса человеку придётся очень много, десятки, а то и сотни миллионов километров.

Суть, сколько лететь от Земли километров во многом зависит от конкретной траектории — маршрута пути. Обычно он имеет форму «большой дуги», которая изящно связывает время запуска на Земле с точкой назначения. Эти дуги во много раз длиннее, чем прямолинейное расстояние между двумя небесными объектами в определённый момент времени.

Давайте зададимся вопросом: — Сколько лететь до Марса?

Предположим, что для наших расчётов мы используем простой маршрут по прямой, где расстояние минимальное

Исходя из того, что планеты в солнечной системе вращаются вокруг Солнца, каждая по своей эллиптической орбите, со своей уникальной скоростью, а удалённость между двумя планетарными объектами будет постоянно меняться. Учёным удалось выяснить дистанцию, сколько лететь километров по линейной траектории от Земли до Марса:

• Максимальное расстояние составит 401 330 000 км.
• Средняя длина пути – 227 943 000 км.
• Минимальное, которое нам нужно будет преодолеть – всего, то 54 556 000 км.

Планеты достигают это минимальное расстояние друг к другу примерно каждые два года. И это идеальное время для запуска миссий.

Где должен быть Марс во время запуска?

Лететь в пункт назначения по прямой линии не получится. Ранее было сказано, что планеты постоянно движутся. В этом случае космический корабль просто не встретит на своём пути красную планету, и нужно будет её догонять в теории. На практике это невозможно у нас пока нет таких технологий чтобы преследовать планетарный объект.

Поэтому для полёта нужно выбирать запуск, когда прибытие на орбиту совпадает с прибытием самого Марса в том же месте или прийти раньше и позволить ему догнать нас.

Практически — это означает, что вы можете начать своё путешествие только тогда, когда планеты займут правильное расположение. Такое окно запуска открывается каждые 26 месяцев. В это время космический корабль может использовать то что считается наиболее энергоэффективным путём перелёта известному как траектория Гомана но об этом поговорим позже.

Орбитальная механика или сколько километров нужно преодолеть

Поскольку эллиптические орбиты Земли и Марса удалены от Солнца на разное расстояние, а планеты движутся по ним с разной скоростью, расстояние между ними значительно варьируются. Как отмечалось ранее примерно каждые два года и два месяца планеты достигают своей ближайшей точки друг к другу. Эта точка называется «оппозицией», когда Марс может находиться на минимальном расстоянии от Земли, от 55,68 до 101,39 миллиона километров, в зависимости от того, какой это год.

Через тринадцать месяцев после противостояния он достигает соединения. Что означает, красная и голубая планета находятся на противоположных сторонах Солнца и как можно дальше друг от друга. Очевидно, если мы хотим добраться к цели быстрее, лучше всего запланировать вылет в точке противостояния. Но не всё так просто!

Быстрое путешествие было бы возможным если межпланетный корабль следовал по прямому пути. К сожалению, космические путешествия намного сложнее чем прямая линия. Орбитальная механика каждой из планет уникальна. Все планетарные тела солнечной системы находится в постоянном движении и это делает путешествие действительно сложным.

Так сколько нужно пролететь километров путешествуя к Марсу с Земли? Давайте попробуем разобраться. Если вы всё ещё думаете, что лучший способ добраться до цели – подождать, пока две планеты будут находиться ближе всего друг к другу, затем направить ракету на цель и совершить перелёт. То знайте, это не будет работать по нескольким причинам:

• Во-первых, гравитация Земли будет изгибать траекторию любого запущенного аппарата. Чтобы устранить этот фактор, предположим, ракета размещена на далёкой орбите вокруг Земли, где гравитация слабая, а орбитальное движение медленное, что позволяет пренебречь обоими фактами. Даже тогда эта ракета всё ещё вращается вокруг Солнца вместе с Землёй, и движется со скоростью около 30 км/с. Так что, если ракета продолжит лететь к намеченной цели она сохранит скорость Земли и начнёт своё вращение вокруг Солнца одновременно двигаясь в контрольную точку полёта.
• Во-вторых, если мы вылетим, когда Марс находится ближе всего к Земле, за то время пока космический корабль движется в направлении к цели, планета уйдёт по своей орбитальной траектории задолго до того, как корабль преодолеет расстояние.
• В-третьих, вся система доминировала под действием силы тяжести Солнца. Все объекты движутся по орбитам или траекториям, которые по законам Кеплера являются частями конических сечений, в данном случае — эллипсов. В общем, они изогнуты.

Отправляясь к заветной цели во время противостояния, на деле ближайшее расстояние окажется куда более значительное. Чтобы преодолеть его необходимо использовать большое количество топлива. К сожалению, мы технически не можем увеличить объёмы баков. Поэтому для полёта к Марсу астрофизики разгоняют корабль, а дальше он летит по инерции неспособный сопротивляться гравитации небесных тел, что значительно увеличивает расстояние так, как аппарат летит по большой дуге. Такой маршрут представляет половинный отрезок гелиоцентрической орбиты вокруг Солнца между Марсом и Землёй.

Напомним: гелиоцентрическая орбита — эллиптическая траектория движения небесного тела вокруг Солнца.

Давайте подсчитаем, длина половины орбиты Земли 3.14 а.е. у Марса 4.77 а.е. Нам нужна средняя орбита между планетами, половина её длины 3.95 а.е. умножим на расстояние 1 а.е. и округлим.

Напомним: одна астрономическая единица (1 а.е.) равна 149597868 км.

Выходит, приблизительное расстояние которое придётся преодолеть будет равным около 600 миллионов километров. Для более точного вычисления сколько лететь километров используют более сложные алгоритмы.

Оптимальный маршрут

Однако, в случае с полетом на пятую планету «срезать» по прямой не получится. Все из-за того, что начальная и конечная точки путешествия все время находятся в движении. Тогда стоит вопрос, каким же должен быть путь до Красной планеты, чтобы затратить минимум топлива и потратить наименьшее количество дней?

Выделяют три маршрута от Земли до четвертой планеты:

Гомановская траектория

Гомановская траектория. Из начальной точки (наша планета) космический корабль начнет движение по эллиптической траектории, пройдя ее половинный отрезок, конечной точкой которого станет марсианская орбита. При этом начальная скорость корабля должна быть 11,57 км/с (выше второй космической). Весь путь продлится  около 260 дней. Именно по такой траектории запускали большинство марсианских орбитальных спутников и марсоходов.

Параболическая траектория

Параболическая траектория. Этот путь до Марса представляет собой половинный отрезок параболы. Он самый короткий, перелет между планетами составит всего 80 суток. Но для того, чтобы отправить космический корабль по такому маршруту, его необходимо разогнать до третьей космической скорости – 16,7 км/с. Для такого маневра потребуется в 4 раза больше топлива, чем это необходимо при запуске межпланетного транспорта по Гомановской траектории. При этом сокращаются затраты на продовольствие, средства жизнеобеспечения и защиты от радиационного излучения. Также такой короткий путь менее негативно скажется на здоровье экипажа.

Гиперболическая траектория

Гиперболическая траектория. Наиболее перспективный маршрут для космических путешествий. К примеру, именно такая траектория была выбрана для запуска зонда «Новые горизонты». Он достиг марсианской орбиты всего за 78 дней. Космический корабль, двигаясь по гиперболической орбите, должен разбить скорость, превышающую 16,7 км/с. При этом он вначале будет пролетать мимо пятой планеты, но под влиянием ее гравитации изменит свое направление таким образом, что весь путь будет напоминать гиперболу. Однако химические двигатели, которыми оснащены современные ракеты, не в состоянии обеспечить такой разгон корабля. Это под силу только ионным двигателям, разработка которых сейчас активно осуществляется.

Сколько по времени лететь на Марс

На вопрос, сколько нужно лететь по времени до Марса нельзя ответить однозначно.
Время перелёта зависит от ряда факторов:

1. скорости аппарата;
2. маршрута пути;
3. взаимное расположение планет;
4. количества груза на борту (полезная нагрузка);
5. количество топлива.

Если взять за основу первые два фактора, то можно теоретически рассчитать сколько лететь до Марса от Земли по времени. Чтобы аппарату отправится в космическое путешествие ему нужно взлететь с Земли и преодолеть её притяжение.

Научные факты: Для того чтобы попасть на околоземную орбиту скорость ракеты должна равняться не менее 7,9 км/с (29 тыс. км/ч). Чтобы отправить корабль в межпланетное путешествие нужно чуть больше 11,2 км/с (40 тыс. км/ч).

В среднем путешественники совершают межпланетный перелёт на скорости около 20 км/с. Но есть и рекордсмены.

Самым быстрым аппаратом, запущенным человеком в космос, является зонд «Новые Горизонты». Ни до, ни после New Horizons, межпланетные аппараты не улетали с Земли, со скоростью 16,26 км/с. Но если мы будем говорить о скорости на гелиоцентрической орбите, то к 16,26 км/с нужно добавить скорость Земли — это 30 км/с, и мы получаем приблизительно 46 км/c относительно Солнца. Это впечатляюще – 58536 км/ч.

Учитывая эти данные время продолжительности полёта до Марса по самой короткой, прямой траектории займёт 941 час или 39 земных дней. Лететь по маршруту, соответствующей среднему расстоянию между нашими планетами, человеку придётся уже 3879 часов, или 162 дня. Длительность перелёта при максимальном удаление составит 289 дней.

Давайте помечтаем и представим, что мы отправились к Марсу на самолёте по прямой. Если лететь на самолёте 54,556 миллиона километров, а средняя скорость современных пассажирских самолётов составляет около 1 тыс. км/ч, то понадобится 545560 часов, или 22731 день и 16 часов. А ещё впечатляющи это выглядит в годах почти 63 года. А если мы полетим по эллипсу, то этот показатель увеличится 8–10 раза это в среднем 560 лет.

Сколько земных лет дней часов лететь человеку до Марса

Сколько времени нужно, чтобы долететь человеку до Марса от Земли? Если вы мечтаете когда-нибудь стать космонавтом в первом пилотируемом перелёте, будьте готовы к длительному путешествию. Учёные предполагают, что поездка туда и обратно займёт около 450 земных дней в среднем 10800 часов или 1.2 лет.

Прогнозы: сколько лететь по времени

Самая важная переменная о том, сколько времени потребуется человеку, чтобы добраться до Марса, очевидна — как быстро вы едете? Скорость определяющий фактор. Чем быстрее мы сможем разогнать корабль, тем быстрее прибудем к месту назначения. Время полёта на самой быстрой ракете по маршруту с самым коротким линейным расстоянием между планетами составит не более 42 земных дней.

Учёные запустили целую кучу межпланетных модулей, поэтому у нас есть приблизительное представление о том, сколько времени это займёт при использовании современных технологий.

Так в среднем космическим зондам удаётся добраться до Марса от 128 до 333 дней.

Если мы попытаемся отправить человека сегодня, лучшее, что мы могли бы реально сделать — особенно учитывая, что мы будем отправлять большой пилотируемый корабль, а не просто зонд размером с внедорожник. Собрать межпланетный корабль на орбите Земли, заправить его топливом и отправить в полёт.

Технический магнат Илон Маск, возглавляющий SpaceX, говорит, что его Межпланетная транспортная система сможет справиться с поездкой всего за 80 дней, а в итоге сможет путешествовать всего за 30 дней.

Страны всего мира проводят исследования сколько займёт полёт человека до Марса. Исследование в 90-х годах в теории предполагали отправить человека в 2000-х. Минимальный путь занял бы 134 дня в одну сторону, максимальный 350. Предполагалось, что полёт состоится с экипажем от 2 до 12 человек.

По расчётам учёных компании Mars One, время в путешествии займёт около 210 дней или 7–8 месяцев

Согласно NASA, на межпланетное путешествие с людьми потребуется около шести месяцев, чтобы добраться до Марса, и ещё шесть месяцев, на возвращение. Кроме того, астронавтам придётся провести на поверхности 18–20 месяцев, прежде чем планеты снова выровняются для обратной поездки.

Теперь о том, как на самом деле добраться до нашей соседней планеты и сколько это займёт времени.

Сколько лететь до Марса считается довольно просто: около Земли даём импульс на разгон и переходим на эллипс, который касается обеих орбит. Долетев до Марса снова даём импульс на разгон и переходим на его орбиту. Время полёта можно посчитать по третьему закону Кеплера.

Почему лететь так долго

Почему мы не можем добраться сейчас быстрее:

• Первая причина – это огромные расстояния. Минимальная дистанция исчисляется даже не миллионами, а десятками миллионов километров. Напомню, что максимальное расстояние до планеты 401330000 км.
• Вторая причина – технологическая. Самый распространённый вид двигателей, применяемый для полётов в космос – химический ракетный реактивный двигатель. Он способен разогнать космический аппарат до очень больших скоростей. Но работают такие двигатели не более нескольких минут, причиной тому – слишком большой расход топлива. Почти весь его запас ракета тратит на то, чтобы оторваться от поверхности и преодолеть силу притяжения планеты. Брать в полёт дополнительный запас горючего на сегодня не представляется возможным по техническим причинам.

Как добраться до Марса с наименьшим количеством топлива

Сколько понадобится топлива, чтобы долететь до Марса? Важнейшим аспектом межпланетных перелётов является запас топлива на ракете. При использовании химических ракетных двигателей, а реальных альтернатив им пока что нет, топлива нужно очень много.

• Во-первых, это связано с необходимостью преодолеть силу притяжения Земли. И чем больше масса корабля – тем больше нужно энергии на взлёт, а соответственно и топлива.
• Во-вторых, даже если выбрать наиболее экономичный маршрут полёта, ракете необходимо набрать не меньше 11,59 км/с. В пересчёте на привычные единицы измерения, это 41724 км/ч.

Кроме набора скорости, при приближении к Марсу космическому аппарату необходимо её сбросить, а добиться этого можно только, если запустить двигатели, и соответственно потратить топливо. Нельзя забывать и о работе систем жизнеобеспечения, ведь перелёт предполагается с участием людей.

Можно долететь до Марса потратив меньше времени, но и топлива нужно будет израсходовать больше. Это связано с необходимостью увеличения темпа полёта. В этом случае и на торможение расход топлива увеличится.

Основная задача инженеров — как добраться на Марс с наименьшим количеством топлива была решена ещё в 1925 году Вальтер Гоманном. Суть его метода — вместо того, чтобы направлять ракету прямо к планете, нужно увеличить её орбиту, как результат она будет следовать по большей орбите вокруг Солнца, чем Земля. В конце концов ракета пересечёт орбиту Марса — в тот самый момент, когда он тоже будет там.

Такой метод перемещения, инженеры называют орбитой передачи минимальной энергии — используя его для отправки космических кораблей с Земли на Марс с наименьшим количеством топлива.

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.

Космическая радиация – главное препятствие для межпланетных полетов

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.

Будущие колонии на Марсе

Гравитационные поля

На пути к Марсу колонизаторам придется столкнуться с тремя разными гравитационным полями: Земляная гравитация, отсутствие почти какого-либо притяжения в открытом космосе и Марс. Ученые до сих пор изучают влияние подобных перепадов на здоровье людей.

Враждебная среда и ограниченные пространства

По прикидкам ученых полет первых колонизаторов до Марса займет около 6 месяцев. Космос совсем не предназначен для жизни, поэтому от условий и качества корабля будут зависеть жизни людей. Поэтому инженерам придется добиться максимального комфорта для астронавтов, а также создать условия, постоянно подталкивающие быть позитивными и активными.

Интересный факт: Илон Маск, на которого возлагаются надежды по колонизации Марса, в интервью, которое он давал во время конференции ТЕД в 2015 год, заявил, что к концу своей жизни собирается закончить колонизацию так манящей планеты. Он собирается создать там целый город. На вопросы интервьюера, зачем Маску это все. Последний ответил: “Я не пытаюсь быть никаким спасителем человечества, я лишь стараюсь думать о будущем и не впадать в депрессию.” Напомним — все обещания, данные инженером на данной конференции, пока были выполнены.

В заключении хочется привести предположения Великого русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского об основных этапах освоения космоса.

Циолковский К.Э. Основные этапы освоения космоса

Марс является самой похожей на Землю планетой в Солнечной системе. А полет до него является возможным уже сегодня. Разрабатываются и совершенствуются проекты по колонизации загадочной планеты. Если цивилизация когда-нибудь и начнет свое освоение дальних миров, то Марс будет самым первым, несмотря на все трудности, что стоят перед инженерами и учеными.

Перспективы современных разработок по перемещению людей на Марс

Пилотируемый полёт на Марс может состояться уже в обозримом будущем. Ведущие космические агентства мира («Роскосмос», НАСА, EКА) продекларировали, что пилотируемый полёт на Марс является для них основной задачей нынешнего века.

Основная идея пилотируемого полета на Красную планету, который будет считаться первым шагом в истории колонизации Марса, относится, скорее, к феномену экспансии человеческой цивилизации. Впервые возможность пилотируемого полёта на Марс была рассмотрена Вернером фон Брауном. Разработчик немецких ракет «Фау» провёл в 1948-м в США по заказу американского правительства технический анализ данной возможности и предоставил подробный отчёт о нём. Впоследствии с наступлением космической эры и полётом в космос сначала первого искусственного спутника Земли, а затем и первого человека, вопрос пилотируемой экспедиции на Марс стал актуальным и перешёл в область практических разработок.

В Советском Союзе первый вариант космического аппарата для полёта на Красную планету рассматривался в конструкторском бюро Королёва ещё в 1959-м. Руководил разработками советский конструктор Михаил Тихонравов.

Проект Mars One

Идея создания первой земной колонии на Красной планете пришла в голову нидерландскому предпринимателю и исследователю Басу Лансдорпу ещё в студенческие годы. Он основал компанию Ampyx Power, которая занимается разработкой проекта.

Проект Mars One предполагает пилотируемый полёт на Красную планету и последующее основание колонии на ней. При этом всё, что происходит за десятки или сотни миллионов километров, планируется транслировать на Землю по телевидению. Предполагается, что онлайн-трансляция с Марса станет самым популярным телешоу на Земле. Именно за счёт продажи прав на трансляцию с Красной планеты предполагается окупить проект и получить от него прибыль. На сегодняшний день в проекте официально занято всего 8 человек. Основатель утверждает, что все работы будут выполняться по договорам субподряда.

В 2011 году проект официально стартовал, а 2013-м начался международный отбор космонавтов. Проект предполагает несколько этапов. Предпоследним из них станет высадка первого экипажа на Марс, что предполагается к 2027 году. В 2029-м запланирована высадка второй группы космонавтов, доставка оборудования и вездеходов. Полёты на Марс в рамках проекта Mars One и заселения первой земной колонии на Красной планете предполагается осуществлять каждые два года. К 2035 году планируемое количество колонистов на Марсе должно составлять 20 человек. Отбор будущих космонавтов происходит на добровольной основе. В группу входят и мужчины, и женщины. Минимальный возраст участника не должен быть меньше 18 лет, максимальный же не должен превышать 65 лет. Приоритет отдаётся высокообразованным и здоровым кандидатам, имеющим научно-техническое образование. Первые поселенцы на Марсе должны стать невозвращенцами. Тем не менее желающих начать новую жизнь вне земных пределов оказалось немало. Только за 5 месяцев 2013 года заявки на участие в органе подали 202 586 кандидатов, представлявших 140 государств. 24% кандидатов были американскими гражданами, на втором месте находились представители Индии (10%) и на третьем — Китая (6%).

Телетрансляцию и связь предполагается поддерживать при помощи искусственных спутников, которые вращаются на околоземной, околосолнечной и околомарсианской (в перспективе) орбитах. Время прохождения сигнала до нашей планеты составит от 3 до 22 минут.

Так должна, по замыслу разработчиков, выглядеть первая колония на Марсе

Проект Илона Маска

Южноафриканский бизнесмен и владелец компании SpaceX Илон Маск в 2016 году представил проект колонизации Красной планеты. Предполагается, что будет создана межпланетная транспортная система (Interplanetary Transport System), с помощью которой на Марсе будет осуществлено строительство автономной колонии. С помощью межпланетной транспортной системы через 50 лет в этой земной колонии, по прогнозам Илона Маска, будет проживать более миллиона человек.

На ежегодном конгрессе Международной федерации астронавтики, который проходил в Австралии (город Аделаида) в сентябре 2017 года, Илон Маск анонсировал создание современной сверхтяжёлой ракеты-носителя, с помощью которой планируется отправиться на Марс уже в 2022 году. Замысел конструкторов предполагает, что это будет самая большая в истории космонавтики ракета-носитель, которая сможет выводить на околоземную орбиту более 150 тонн полезного груза. Также предполагается, что этот ракетоноситель сможет доставить груз и на Марс. Его проектная длина составит 106 метров, а диаметр — 9 метров.

Глобальное мышление Илона Маска давно завоевало сердца не только учёных, занимающихся разработками в области межпланетных перелётов, но и множества людей, неравнодушных к вопросам колонизации других планет. Ещё 2016 году предполагалось, что сверхтяжёлый ракетоноситель будет иметь гораздо большие возможности. Но после этого была проведена экспертная оценка возможных затрат на её производство, а также наличия в современном мире соответствующих технологий. После технического анализа было принято решение об уменьшении габаритов и мощности ракеты-носителя на треть.

К финансированию своего проекта Илон Маск привлёк множество известных мировых компаний, работающих в различных направлениях, начиная от систем связи и заканчивая производством ракетных двигателей.

В конце 2019 года планируется тестовый полёт новой ракеты-носителя Илона Маска, которая через три года после тестирования должна будет доставить на Марс первых землян.

В планах южноафриканского предпринимателя и постройка земной базы на Луне, что входит в общую концепцию Межпланетной транспортной системы в качестве, в том числе, возможности старта космических кораблей на Марс непосредственно с земного спутника.

Илон Маск разработал собственный проект заселения Марса

Российские разработки

«Роскосмос» сегодня активно занят разработкой проектов пилотируемых полётов на Марс. В 2018 году происходила разработка опытных образцов ключевых элементов, которые будут применены на ракете-носителе сверхтяжёлого типа «Союз-5». Проектная грузоподъёмность ракетоносителя составляет до 130 тонн полезной нагрузки. Предполагается, что «Союз-5» станет самой экономичной ракетой-носителем. На разработку и строительство ракеты выделено полтора триллиона рублей. В эту сумму входит также и создание соответствующей инфраструктуры на российском космодроме «Восточный».

Россияне планируют освоение Марса совместно с представителями других стран, в частности, Соединённых Штатов. По словам российского президента, сотрудничество с США в сфере освоения дальнего космоса может и должно привести к совместной межпланетной экспедиции на Марс к 2030 году.

Российские эксперты в области космонавтики выражают мнение, что на подготовку пилотируемой миссии на Марс уйдёт не менее 30 лет. В частности, известный российский учёный академик Железняков уверяет, что себестоимость проекта высадки человека на Марс и создания на этой планете земной колонии обойдётся минимум в 300 миллиардов долларов. Академик считает также весьма перспективным сотрудничество в подготовке высадки на Марс с Китаем.

Конкретного решения о подготовке отряда космонавтов, который планируется отправить на Красную планету, пока нет. В настоящее время «Роскосмосом» проводится разработка только носителей, которые смогут доставить в относительно недалёком будущем первых людей на Марс.

«Союз-5» станет самой экономичной ракетой-носителем

Какой будет жизнь первых переселенцев

Жизнь первых переселенцев на Марсе будет разительно отличаться от земной. Их ждёт не только множество открытий, но и огромное количество опасностей, поджидающих их на Красной планете.

Для жизни придётся создавать специальную высокотехнологичную базу. Без соответствующей защиты человек на Марсе жить не может. Для понимания причин следует более детально остановиться на природных условиях Красной планеты.

Природные условия на Марсе

Природные условия на Марсе намного жёстче земных. Например, среднесуточная температура на Красной планете составляет до минус 40 градусов мороза. Приемлемой для человека температура (20 градусов тепла) может быть только днём и только в летние месяцы. На полюсах же ночью температура может опускаться до минус 140 градусов. На остальной же территории планеты ночью где-то от 30 до 80 градусов мороза.

Основным же недостатком Красной планеты является невозможность дышать. Марсианская атмосфера являет собой примерно одну сотую часть от земной. Кроме того, она преимущественно (на 95%) состоит из углекислого газа. Остальные 5% составляют азот (3%) и аргон (1,6%). Остальные же 0,4% принадлежат кислороду и водяному пару.

Масса Марса невелика, она составляет всего 10,7% земной. Соответственно, на планете меньше и гравитация. Она почти в два с половиной раза меньше земной (38%). Экватор Марса составляет 53% от экватора нашей планеты.

Длительность марсианских суток всего на 37 минут 23 секунды дольше земных. А вот марсианский год значительно дольше земного. Он равен 1,88 земного (почти 687 суток). На планете четыре времени года, как и на Земле.

Давление на поверхности Марса очень мало ввиду высокой разрежённости атмосферы. Оно не превышает 6,1 мбар. Именно поэтому вода, которая есть на Марсе, практически не существует в жидком виде.

Уровень марсианской радиации значительно превышает земной. Ионизирующее облучение ввиду практически отсутствующей атмосферы и крайне слабого магнитного поля во много раз выше, чем на нашей родной планете. В итоге космонавт получает за один или максимум два дня дозу радиации, которая эквивалентна получаемой им на Земле за весь год.

Вся приведённая выше информация объясняет, почему человек, прибывший на Марс с Земли, не сможет прожить на его поверхности без соответствующих средств защиты и поддержки даже несколько минут.

Поэтому люди, прибывшие с Земли, сразу же должны озаботиться вопросом строительства базы. Без защитного экрана от ионизирующего излучения, без запасов кислорода, без связи с Землёй вероятность прожить на Марсе хотя бы несколько дней приравнивается к нулю.

Природные условия на Марсе крайне суровы для землян

Крайне важной проблемой для землян на Марсе станет психологическая адаптация к новым условиям жизни. Скорее всего, первыми переселенцами с Земли станут добровольцы-энтузиасты, прошедшие соответствующий курс обучения на родной планете. Но через некоторое время ностальгия по Земле возьмёт своё. А ведь предполагается, что никто из них на родную планету больше не вернётся. Психологи попытались смоделировать поведение земных колонистов на Марсе. Но, поскольку никто и никогда в подобной ситуации не был, расчёты получаются исключительно теоретическими. Психологи утверждают, что на протяжении первого года колонисты будут заняты обустройством своего жилища, созданием инфраструктуры, изучением марсианской территории. Но уже через год ностальгия по родной планете возьмёт верх, а марсианская действительность постепенно станет надоедать. Масла в огонь может подлить и связь с Землёй, когда будет возможность общаться с родными, близкими, друзьями и знакомыми, с которыми первые поселенцы больше уже никогда лично не встретятся. Психологическая адаптация может проходить крайне болезненно. К тому же сложно предупредить все возможные опасности, с которыми придётся столкнуться колонистам. Несмотря на глубокое психологическое тестирование при отборе кандидатов на переселение, у людей могут возникнуть непредвиденные психологические реакции, вплоть до неуправляемой агрессии и применения оружия по своим «сопланетникам». Именно поэтому особое внимание при гипотетическом переселении на Марс следует уделять психологической адаптации колонистов.

Кстати, гораздо быстрее адаптироваться к новым условиям смогут люди молодого возраста, чья психика ещё гибка. Сложнее же всего придётся людям с глубоко укоренившимися стереотипами поведения и уже далеко не гибкой психологической конституцией.

Будет ли на Марсе интернет

Время, которое потребуется для прохождения сигнала с одной планету на другую, будет составлять от 186 до 1338 секунд (в зависимости от взаимного расположения). В среднем это 12 минут. При этом пинг будет в среднем 40–45 минут.

Предполагается, что появится межпланетный хостинг, который сможет синхронизировать земные и марсианские серверы. Безусловно, интернет на Марсе обязательно будет. Сегодня ещё сложно предположить детальную методику решения подобной задачи, но уже ясно, что технически решить данный вопрос можно.

Интернет-спутники смогут обеспечить интернет на Марсе

Будут ли рожать детей на Марсе

Первые маленькие марсиане вполне смогут появиться на свет уже в первые годы существования земной колонии на Красной планете. Предполагается, что население Марса будет увеличиваться не только за счёт переселенцев с Земли, но и за счёт естественного прироста. Тем, кто родится непосредственно уже на Марсе, будет гораздо легче адаптироваться к нелёгким марсианским условиям. Но для рождения детей, естественно, потребуется создать высокопрофессиональную систему медицинского обслуживания новых марсиан.

Полёты и переселение на Марс пока являются только теорией и мечтой. Но уже в ближайшем будущем эти планы могут реализоваться. И только тогда практика покажет, возможны ли полёты человека на Марс, реально ли выжить на Красной планете. Но человечеству свойственно преодолевать препятствия, иначе оно бы не выжило даже на родной планете. Именно поэтому сегодня есть надежда на то, что уже в этом веке обитаемой будет не только Земля, но и одна из её ближайших планет-соседок, что положит начало новой эре самого человечества.

Когда полетим и кто нас туда отправит?

Когда же мы наконец сможем отправиться на Марс? Хороший вопрос, на который пока нет ответа. Как государственные, так и частные космические компании уже заявляют о своих планах покорения Красной планеты, но пока они находятся лишь в начальной стадии.

Space X

Самым известным поклонником Марса, который, скорее всего и отправит нас туда первым, является гений, миллиардер и филантроп Илон Маск, основатель компании Space X. Его планы по колонизации Марса – не просто сотрясание воздуха. Он уже представил проект пилотируемого космического корабля, который сможет доставить туда людей. Согласно заявлениям Маска, первые грузовые и даже пилотируемые полеты состоятся уже в этом десятилетии, а конкретно к 2025 году. Компания даже разрабатывает свой собственный скафандр.

Mars One

Это нидерландская фирма решила запустить самое амбициозное реалити-шоу во Вселенной, эдакий аналог Дома-2 на Марсе. Она еще в 2016-ом начала отбирать участников для своей программы, а деньги поступали от частных инвесторов и рекламных кампаний. И все бы ничего, только компания в прошлом году объявила себя банкротом. Новых инвесторов для проекта до сих пор не нашли, но говорят, что он все еще жив, и в 2026 году должен состояться первый полет.

Mars One

NASA

Денег у NASA не меньше, чем у Space X, поэтому они действительно могут позволить себе полеты на Марс в ближайшем будущем. Вот только пока космическое агентство этого делать не собирается. NASA говорит о первой возможной экспедиции к Марсу лишь в 2030-ых. Сначала агентство собирается построить новую ракету для отправки шаттлов к ближайшим астероидам, а уже потом, на основе полученной информации и опыта, отправиться в путешествие на Красную планету.

Inspiration Mars

Амбициозный проект первого космического туриста Денниса Тито (который заплатил за это 20 млн долларов) не планировал высадку на Марс. Это должен был быть туристический полет к орбите Красной планеты, а затем и Венеры. Вся миссия должна была занять почти 600 дней и стартовать сначала в 2018, а потом в 2021 году. В итоге проект претерпел тонну критики от ученого сообщества, в основном за невозможные амбиции, и был закрыт.

Mars Direct

Этот план пилотируемого полета предлагает отправить к Марсу сначала беспилотник, который накопит там топлива на обратную дорогу в результате взаимодействия водорода с атмосферой Красной планеты. Затем туда отправиться корабль с экипажем, который отстроит там обитаемую базу и улетит обратно на первом шаттле. Таким образом, можно значительно сэкономить на топливе и взять с собой больше нужных ресурсов, чтобы будущие колонисты приехали уже на все готовое. Проект действительно выглядит правдоподобно, и он существует до сих пор, так что, возможно, в скором будущем еще даст о себе знать.

Mars Direct

CNSA

Китайское национальное космическое управление впервые отправило своего тайконавта (китайский космонавт) в космос лишь в 2003 году. Однако космическая отрасль в Поднебесной с тех пор стала развиваться семимильными шагами. 23 июля 2020-го китайцы даже запустили свой собственный марсоход, который к февралю следующего года должен прибыть на Красную планету. Более того, один тайконавт уже даже принял участие в эксперименте Марс-500, который проводился в Москве. Его суть заключалась в том, чтобы исследовать влияние длительной изоляции (500 дней) на человека. Отправить свою первую экспедицию на Марс Китай планирует не раньше 2040 года.

Роскосмос

Российское федеральное космическое агентство тоже старается не отставать от «марсианской гонки». Уже сейчас в разработке находится сверхтяжелая ракета-носитель Ангара-А5В, которая должна пройти все испытания к 2025 году. Если все пройдет нормально, грузоподъемность этой ракеты позволит ей совершать межпланетные перелеты. Но о каких-либо конкретных датах отправки людей к Марсу пока не сообщается.

ESA

Европейское космическое агентство (да-да, такое существует) как-то совсем холодно относится к Марсу. У Старого света есть несколько совместных с Россией проектов, но пока ни о каких пилотируемых полетов на Красную планету не идет и речи. ESA предпочитает создание беспилотных зондов для исследования дальнего космоса.