Мы все знакомы с историями о полетах в космос и зачастую не обращаем должного внимания на сообщения о новых успешных запусках. Однако при этом мы имеем мало информации о том, как именно происходит полет ракеты и космического аппарата.
Конечно, можно в общих чертах представить начало полета ракеты-носителя, однако почти никто из нас не сможет назвать время, за которое ракета достигнет высоты в 200 км. Может показаться, что ракете для вывода космического аппарата на околоземную орбиту потребуется очень много времени; на самом же деле достижение нужной высоты занимает всего несколько минут.
Еще основатель космонавтики Константин Эдуардович Циолковский говорил о том, что наибольшую опасность в космических полетах представляет именно начало полета ракеты с Земли. Судьба миссии, которая продлится несколько лет, полностью зависит от успеха в первые десять минут: если на этом этапе ничего не произойдет с ракетой, то дальнейший полет, даже если он продлится тысячу лет, не вызывает особых опасений.
Объяснение заключается в невозможности человека и устройств переносить перегрузки сверх определенного уровня. Исследования показывают, что отправление космонавтов в космос с ускорением, которое превышает 3-4 g (g — ускорение свободного падения на поверхности Земли, 9,8 м/с2), является нежелательным. Если уровень перегрузки будет выше этих значений, то это может привести к трагическим последствиям — люди могут погибнуть. Технология способна выдерживать гораздо большие нагрузки, но многие устройства также не могут справиться с значительными ускорениями.
Российские ракеты-носители «Союз» и «Протон» отправляются в космос с нагрузками, которые не превышают 3, иногда 4 единицы перегрузки (то есть с ускорением не более 30-40 м/с²). При таком ускорении «Союзы» достигают высоты 180-190 км примерно за 580 секунд, то есть примерно за 10 минут. Именно на этой высоте они достигают первой космической скорости (около 8 км/с), которая достаточна для стабильного орбитального полета.
Таким образом, ракеты достигают космоса примерно за 10 минут. А вот суборбитальные полеты, которые становятся все более известными и популярными, занимают гораздо меньше времени. Суть суборбитального полета заключается в том, что он происходит без достижения первой космической скорости. При таком полете космического пространства, аппарат достигает определенной высоты, но не попадает на орбиту Земли и начинает возвращаться на поверхность под воздействием силы притяжения.
В данном примере ясно видно, что суборбитальный полет от взлета до посадки занимает очень короткий промежуток времени, не превышающий 10-15 минут. Для достижения высоты в 100 километров аппарату требуется около 5 минут, пребывание на этой отметке идет в считанные секунды, после чего происходит падение и посадка с помощью парашютов или крыльев в течение нескольких минут.
Таким образом, космос на самом деле ближе, чем кажется. Для вывода пилотируемого корабля на орбиту достаточно всего 10 минут. А для суборбитального полета, который представляет собой сокращенную версию полного космического перелета, требуется еще меньше времени.
Как осуществить путешествие с Земли на Марс
Если вам Telegram — основной мессенджер, то приглашаем присоединиться к нашему каналу. Здесь вы не пропустите ничего важного, связанного с миром науки и высоких технологий.
Пожелание удачного пути как нельзя лучше вписывается в объяснение этого явления. По историческим причинам главное направление ветров на нашей планете — с запада на восток. Это означает, что в одном случае самолет летит с ветром, а в другом — против него, что естественно влияет на время прибытия.
Схема распределения ветров на Земле.
Если вас интересует космос, вы можете посетить специальный раздел на нашем сайте.
Однако, когда мы летим из Москвы в колонию Илона Маска на Марсе, расстояние и время между пунктами назначения остаются неизменными? К сожалению, это не так. Поскольку орбиты Земли и Марса сильно отличаются, самым оптимальным вариантом будет полететь в положении «оппозиции» двух планет, или другими словами, в момент максимального приближения.
Марс и Земля в положении оппозиции
На чём лететь и сколько добираться до Марса
Для сравнения выберем наиболее быструю на данный момент ракету ПРС-1М. Скорость этой ракеты составляет 14,5 тысяч км/ч (конечно, она не предназначена для пассажирских перевозок, но давайте для сравнения будем между Мюнхаузенами и возьмем ее). Ведь это самая быстрая ракета нашей планеты). Также для сравнения у нас есть гиперзвуковой самолет Х-43А (11,2 тыс. км/ч), гиперкар Bugatti Chiron (490 км/ч) и самый быстрый человек на Земле — Усейн Болт (37,5 км/ч).
Планеты в «оппозиции», пуск! Посмотрим результаты:
Не нужно бежать в Google News, чтобы подписаться на наш сайт. Просто нажмите сюда.
Поскольку время в пути до Марса составляет минимум 5 месяцев, ясно, что нужно действовать предварительно и начать с некоторого превосходства, фактически лететь в никуда, чтобы в момент прибытия ваш корабль и планета сошлись в расчетной точке. В противном случае, вам придется ждать планету или, что намного хуже, догонять ее. Таким образом, без земных проблем, туризм не становится проще. Новые времена открывают новые, еще мало изученные вопросы, заставляя решать сложные задачи и идти на компромиссы. В этом и заключается смысл открытий — находить новые барьеры, чтобы их преодолевать.
Все, что нужно знать о полете на Марс
Давайте соберем всю информацию, которую мы узнали.
Сколько времени нужно для полета на Марс в часах
Если отправиться на самом скоростном космическом корабле ПРС-1М, путь до Марса займет 5 месяцев, что эквивалентно 3 650 часам. Однако данный корабль не предназначен для космических путешествий, поэтому не подходит для достижения Красной планеты. Согласно расчетам физика Крейга Паттена, используя существующие сегодня космические аппараты, на Марс можно добраться за 9 месяцев, то есть 6 570 часов.
Какое расстояние нужно преодолеть, чтобы достичь Марса?
Это зависит от положения Земли. Если наша планета находится между Солнцем и Марсом, расстояние составляет 55 миллионов километров. А если Земля и Марс находятся на максимальном удалении, то между ними простирается 86 миллионов километров.
Сколько световых лет нужно пролететь, чтобы достичь Марса?
История освоения космоса: битва и покорение
СССР первым смог достичь космоса, одержав тем самым неофициальную победу в соревновании с США. В ответ на это, Америка начала развивать свою программу по освоению Луны, которая включала орбитальные полеты и высадку людей на поверхность спутника.
Первым астронавтом, ступившим на поверхность естественного спутника Земли, Луны, был американский космонавт Нил Армстронг. Именно в 1969 году он совершил высадку на Луну в рамках миссии Аполлон 11, спускаясь на поверхность в специальном лунном модуле, который успешно приземлился неподалеку от моря Спокойствия. После этого американская космическая агентство продолжило исследование Луны, отправляя несколько пилотируемых миссий. Всего на поверхность спутника совершили посадку примерно десять астронавтов, которые провели множество научных исследований и привезли обратно на Землю более 20 килограммов лунного грунта.
Интерес к полетам в далекие просторы космоса за последние 30 лет практически исчез. Однако только сегодня, когда человечество активно занимается изучением и освоением Марса, возродился интерес к Луне, которую рассматривают как потенциальную базу для пролетов между планетами. Современные достижения в ракетостроении позволяют снизить стоимость таких полетов и сделать их более быстрыми и безопасными.
Перспективы дальних полетов и исследовательских миссий
Вопросы о целесообразности изучения Луны и осуществления полетов к ней остаются актуальными и по сей день. Если изначально, на заре исследования космоса, интерес к таким полетам был очень высоким, несмотря на огромное расстояние, то в дальнейшем люди осознали, что устройство базы на Луне не имеет смысла из-за отсутствия ценных ресурсов.
Однако в настоящее время, когда человечество задумывается о первых полетах на Марс и колонизации этой планеты, Луна может стать временной базой, что облегчит межпланетные перелеты.
Наш спутник может выступить в качестве испытательного полигона, что впоследствии позволит заселять Марс и другие пригодные для жизни планеты.
Волокна и сигналы
До этого, в 2017 году, пассажирский рекорд был установлен на «Союзе» (МС-06). Путешествие заняло 5 часов 38 минут. Однако стандартное время полета до МКС было двое суток, как сказал летчик-космонавт Александр Лазуткин, герой России. В этом случае ракета делала 34 оборота вокруг Земли. Следующая по скорости доставка экипажа занимала четыре оборота и около шести часов, а рекордный полет потребовал всего двух оборотов.
«Это связано с тем, что техника работает очень хорошо: двигатель ракеты, все его системы, особенно навигация — здесь нет никаких секретов. Главное, что двигатель ракеты обеспечивает точный импульс», — рассказал космонавт.
Для успешной стыковки ракеты остался еще один час. Если в течение двух часов на корабле будут замечены какие-либо проблемы, космонавты смогут вернуться к более продолжительной схеме стыковки, чтобы все исправить.
«То, что мы получили сейчас, — это, прежде всего, жизненный опыт производства и управления космической технологией, а также это свидетельствует о том, что технический прогресс все-таки продвигается вперед», — подчеркнул Лазуткин.
Орбита Марса и расстояние в разных точках
Обычное противостояние — это, когда между нами и Красной планетой примерно 100 миллионов километров пути. Однако бывает и великое противостояние, когда расстояние между нами и Марсом сокращается до минимального значения. Это происходит примерно раз в 15-17 лет. В 2018 году, во время великого противостояния, Земля и Марс приблизились друг к другу на расстояние всего 57,77 миллионов километров, а в 2003 году удаленность составила всего 55,8 миллионов километров. Это, конечно, не так много, учитывая, что две планеты могут отдаляться друг от друга на расстояние до 401 миллиона километров.
Когда и где следует отправлять космический корабль на Марс
Наилучшим моментом для отправки космического корабля на Марс является время великого противостояния. Этот период длится от 2 до 3 месяцев. Если необходимо вылететь срочно, стоит дождаться хотя бы обычного противостояния, которое происходит примерно раз в 780 дней.
Орбитальная механика, или сколько километров нужно преодолеть
Из-за эллиптических орбит, разной скорости движения Земли и Красной планеты, а также ограниченности топливного ресурса, полет на Марс займет много времени. 55-60 млн. км вряд ли будет достаточно, а сам полет требует заранее продуманного планирования.
Спойлер: с учетом всех возможностей человека, ответ на вопрос «сколько лететь до Марса» будет 600 млн. км.
Спойлер: с учетом всех возможностей человека, ответ на вопрос «сколько лететь до Марса» будет 600 млн. км.