Как полететь на Марс и остаться в живых. Как полететь на марс

Содержание

В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.

Как полететь на Марс и остаться в живых?

Аэрокосмические агентства и компании планируют отправить людей на Марс уже в первой половине XXI века. Например, компания SpaceX хочет сделать это в 2024 году при помощи огромного космического корабля Starship. Но это гораздо более сложная задача, чем отправка людей на Луну, потому что полет займет очень много времени и космические путешественники непременно будут подвержены большой концентрации космического излучения. Так принято называть высокоэнергетические частицы, выбрасываемые Солнцем (SEP) и далекими галактиками (GCR), которые способы нанести человеческому организму непоправимый вред. Недавно международная группа ученых решила узнать, в какое время компаниям лучше всего запускать людей на Марс и результаты их научной работы оказались весьма неожиданными. Они узнали, что проводить межпланетные полеты лучше всего в периоды, когда Солнце испускает больше всего вредных частиц.

Пилотируемый полет на Марс — очень рискованная миссия, в ходе которой могут погибнуть люди

Что такое космическое излучение?

Главной опасностью космоса является проходящее сквозь него излучение. Больший вред человеческому организму могут нанести галактические и солнечные лучи. Первые возникают при вспышках сверхновых и прилетают в Солнечную систему извне. Такие вспышки возникают раз в 30-50 лет, но звезд во Вселенной очень много, поэтому поток галактических космических лучей никогда не останавливается и имеют очень высокую энергию. Солнечные лучи возникают при возникновении вспышек на Солнце и тоже имеют определенную энергию, но более низкую.

Космическая радиация губительна для человеческого организма

Интенсивность каждого типа изучения напрямую зависит от активности Солнца. При ее высокой активности возникает больше солнечного излучения, но в ходе этого процесса в окружающем пространстве (в который входят Земля и Марс) образуется гелиосфера — оболочка, которая защищает нас от галактических лучей. Ученые считают, что так как солнечные лучи обладают меньшей мощностью лучше, если на космических путешественников будут воздействовать они, чем мощное галактическое излучение.

В итоге получается, что пилотируемые полеты на Марс и другие далекие планеты нужно в периоды высокой солнечной активности, когда окружающее пространство защищено от галактических лучей гелиосферой.

При этом, обратный перелёт займёт примерно 9 месяцев, и 17 месяцев корабль будет находиться на орбите Марса. Ведь обратно нужно лететь во время «противостояния», когда Марс и Земля сблизятся. Срок ожидания может занять до 500 дней.

Сколько лететь до Марса?

1. Это будет очень долгий и невеселый полет

Компания Mars One заявила, что полет займет от 7-ми до 8-ми месяцев (минимум 210 дней), в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса.

Космонавты проведут все это время в очень тесном пространстве (около 20 кв. метров на каждого), лишенные многих удобств. Они не смогут помыться, будут питаться консервами и слышать постоянный шум от вентиляторов, компьютеров и систем поддержания жизни. В случае солнечной бури им придется укрыться в еще более узком пространстве для защиты.

2. Это станет испытанием для психики

Когда Россией был проведен проект Марс-500, где шесть добровольцев находились в замкнутом пространстве в течение 520 дней, выяснилось, что у четырёх из них во время миссии появились проблемы со сном или развилась депрессия.

У одного члена экипажа появилось хроническое недосыпание, из-за чего пострадала его концентрация и внимание.

Полет на Марс

3. Люди никогда не были в космосе так долго

В настоящий момент космонавты проводят не больше полугода на Международной космической станции. Это связано с тем, как микрогравитация влияет на организм человека, включая потерю костной и мышечной ткани. Стоит помнить, что полет на Марс займет не меньше 200 дней, что больше полугода.

Американские конгрессмены недовольны отсутствием точного плана и совокупной стоимостью марсианского проекта. Недавно комитет по науке, космонавтике и технике конгресса потребовал от NASA точно определиться с планом полета на Марс, разложив его по полочкам и прикинув общую стоимость.

Этап 2. Знания

Следующий этап заключается в относительно традиционном собеседовании с каждым из оставшихся кандидатов.

Пока до этой стадии дошли 660 человек, и в декабре прошлого года Крафт начал проводить с ними собеседования по видеосвязи через интернет.

Хотя при подаче заявки от кандидатов не требовали наличия университетского образования или даже каких-то конкретных навыков, подразумевается, что они должны обладать знаниями о Марсе и о планируемой экспедиции, а также отдавать себе отчет в том, на что идут.

Будущие колонисты должны будут уметь все — от выращивания овощей до починки туалета

«На этом этапе мы отсеиваем всех, кто не может связно объяснить, зачем они собираются лететь на Марс, почему они участвуют в программе, что вообще происходит», — говорит Крафт.

Доктор также надеется получить предварительное представление о том, насколько успешно тот или иной кандидат вольется в коллектив и каковы причины его желания полететь на Марс: «Я хочу услышать от них, почему, по их мнению, они станут незаменимыми членами экипажа и благополучно перенесут перелет».

Нет сомнений, что по результатам собеседований еще какому-то количеству кандидатов придется распрощаться с мечтой о Марсе. Однако основной объем отсева придется на оставшиеся два этапа.

Этап 3. Испытания в группе

Героям-одиночкам с раздутым эго в межпланетной экспедиции не место — для успешного полета к Марсу требуются люди, способные спокойно и надежно работать вместе, порой в условиях, опасных для жизни — без выяснения отношений друг с другом и не полагаясь на помощь Земли.

«Задержка связи между Землей и Марсом в обе стороны при максимальном удалении планет друг от друга будет составлять 40 минут, и экипажу зачастую придется действовать самостоятельно, не дожидаясь подсказок от центра управления», — говорит Крафт.

Перемещаться со скоростью света невозможно ни при каких условиях. Скорость движения любого объекта измеряется относительно какой-либо системы. Специальная теория относительности указывает, что перемещение объекта быстрее света будет выглядеть как возникновение следствия ранее причины. Такой парадокс никогда не наблюдался.

Первая частная марсианская миссия

В 2016 году на международном космическом форуме в Мексике основатель SpaceX Илон Маск представил систему межпланетного транспорта, на которой люди смогут отправиться на Марс.

Система состоит из возвращаемой ракеты-носителя, самого космического корабля и танкера для дозаправки на орбите Земли. После запуска многоразовой ракеты с космическим кораблем с людьми и грузом на орбиту, ракета возвратится обратно на Землю за топливом, которое затем доставит обратно на корабль. Такая процедура будет проделана несколько раз, пока на корабле не будет достаточно топлива.

По мнению Маска, для колонизации нужен 1 млн добровольцев. Изначально планировалось, что одна ракета в течение нескольких десятков лет доставит на Марс необходимое количество людей. Но в 2020 году планы изменились: теперь Маск планирует построить 1 тыс. ракет. По плану предпринимателя, они и займутся доставкой колонизаторов и груза.

В одной ракете помещается 100 человек и 100 т груза. План по заселению Марса Маск планирует реализовать к 2050 году. Добровольцы, по словам главы SpaceX, должны быть готовы умереть, потому что эта миссия крайне опасна.

Стоимость отправки одного человека составляет $10 млрд. Маск понимает, что это очень дорого, поэтому стоимость билета будет $200 тыс. В феврале 2021-го SpaceX привлекла $850 млн в результате долевого финансирования. Месяцем ранее, став ненадолго самым богатым человеком планеты, бизнесмен сказал, что продает все свое имущество, чтобы иметь больше средств для реализации проекта.

Лететь планируется на ракетах Starship, двигатель для которой был успешно протестирован в июле 2019 года. Следом начались испытания самого аппарата. Все попытки были неудачными. Ракеты взрывались или разбивались. 4 марта 2021 года прошли очередные испытания. Аппарат смог подняться на высоту 10 км и вернуться на посадочную стойку. Через несколько минут он взорвался.

Почему так сложно долететь до Марса?

Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?

Одним из самых критичных этапов является запуск. До сих пор возникают проблемы с выходом за околоземную орбиту. В 2012 году у российской межпланетной станции «Фобос-Грунт» отказал бортовой компьютер, и аппарат сгорел в атмосфере, не выйдя за пределы Земли;
Другая проблема — составление траектории полета. Расстояние между Землей и Марсом — 55 млн км, и современные космические аппараты вполне могут его преодолеть. Однако из-за разной скорости и траектории движения планет на пути реальная дистанция может достигать 450 млн км, а иногда и больше. При этом во время полета курс тоже может корректироваться. Если что-то пойдет не так, аппарат может улететь совсем в другую сторону или вовсе исчезнуть в космосе. Так произошло с японским космическим аппаратом «Нодзоми», отправленным в 1998 году. Ему не хватило мощности, чтобы сразу долететь до Марса, поэтому пришлось сделать несколько гравитационных маневров. По прошествии пяти лет, в 2003 году, «Нодзоми» прошел на высоте 1000 км от Марса, не выйдя на его орбиту;
Если выйти на орбиту удалось, это еще не значит, что посадка пройдет успешно. Из-за большой задержки радиосигналов во времени — около 12 минут — дистанционное управление посадкой будет недоступно. Это значит, что необходим автономный бортовой компьютер, который «приземлит» аппарат самостоятельно. Посадка, как правило, занимает шесть-семь минут: их называют «семь минут ужаса», потому что именно в этот момент крушение ровера может привести к провалу всей миссии.

При приземлении марсохода Curiosity использовалась новая технология посадки, так называемый «Небесный кран», который за счет реактивных двигателей мягко опускает аппарат на поверхность планеты.

Что касается высадки людей на Марсе, то тут проблем еще больше. Во-первых, время в пути составляет около девяти месяцев только в одну сторону. Это значит, что космонавтам придется сидеть в замкнутом пространстве без гравитации с прерывающейся связью с Землей. Для этого нужна особая физическая и психологическая подготовка. Во-вторых, пока нет достаточно мощной ракеты, чтобы отправить на Марс хотя бы одного человека. В-третьих, на «красной планете» высокий уровень радиации, который может привести к болезни Паркинсона, онкологическим заболеваниям, кратковременной потери памяти и прочим болезням. Авторы книги «Пилотируемая экспедиция на Марс» приводят следующий список недугов, которые могут возникнуть у космонавтов в процессе полета и по приземлении: космическая болезнь движения, заложенность носовых пазух, запоры, головная боль, раздражение кожи и ее сухость, абсцессы, небольшие ссадины и ушибы, воспаление роговицы или ее ссадины, инфекция верхних дыхательных путей, бессонница, отит.

NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.

План Роберта Зубрина, в отличие от Mars One, предусматривает государственное финансирование, подразумевая, что частного капитала на такие масштабы не хватит. Бюджет первой экспедиции оценивается в 30 миллиардов долларов.

Проект марсианской экспедиции от NASA

На сегодняшний день NASA сконцентрировалось на важных этапах подготовки полета человека на Марс. На орбите вокруг Марса находятся несколько аппаратов для составления подробных карт и дистанционного изучения Красной планеты (Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN). На поверхности работает два марсохода («Оппортьюнити» и «Кьюриосити»), и еще один планируется отправить в 2020 году. Их цель — изучить условия для посадки и определить интересные места для планирования пилотируемых экспедиций.

Тем временем в ноябре 2018 года NASA планирует осуществить «Исследовательскую миссию №1» — Exploration Mission 1 (EM-1). Это будет первый беспилотный полет пилотируемого корабля «Орион», создаваемого для работы в дальнем космосе. В космос его отправит новая сверхтяжелая ракета SLS. Ее грузоподъемность составит 70 т (на этом этапе). Корабль отправится на орбиту вокруг Луны, где пробудет несколько дней. Общая продолжительность EM-1 составит 25 или 26 суток. После испытания систем командного отсека и служебного модуля «Ориона» его спускаемый аппарат вернется на Землю со второй космической скоростью.

Выполнение этого плана могло бы радовать энтузиастов освоения Марса, если бы не несколько но. Полноценного плана полетов людей на Марс еще нет. По прогнозам NASA, первые американцы (или даже, скорее, международный экипаж) высадятся на Марс между 2040 и 2050 годами, и это будут еще только самые первые и робкие шаги.

В 1990 году группа по оценке стоимости и долгосрочных затрат на экспедицию определила стоимость проекта во внушительные 450 млрд долларов, распределенных на промежуток времени в 20–30 лет.

Проект следует оценивать как наиболее реальный из всех имеющихся. Несомненно, NASA добьется поставленной задачи, при наличии долговременной политической воли у правительства и законодателей США по этому вопросу.

Фото: spacex.com

Проект SpaceX (Илон Маск)

В сентябре прошедшего года на астронавтическом конгрессе в Мексике Илон Маск, директор компании SpaceX, представил проект межпланетной транспортной системы (SpaceX Interplanetary Transport System). Во главе концепции стоит многоразовость и снижение цены доставки груза и людей на Марс. Илон Маск предложил построить большую ракету, верхняя ступень которой одновременно будет космическим кораблем и возвратной ракетой с Марса. Для повышения эффективности планируется заправлять ее на орбите после выведения специальным танкером.

Однако компания SpaceX готова взять на себя только вопрос транспортировки людей на Красную планету, а вот кто и как будет создавать и поддерживать колонию на миллион человек (именно столько нужно пассажиров, чтобы снизить стоимость полета в один конец до приемлемых 200 тысяч долларов), пока не ясно. Неразрешим и вопрос, зачем всем этим людям лететь жить на «мертвую» планету.

Илон Маск пообещал создать первый образец транспортной системы через 10 лет, а большой межпланетный корабль, способный доставить на Марс сто человек, лишь через 40 лет.Начать работу над прототипом Илон Маск готов за свои средства, но затем потребуются многомиллиардные вложения от NASA или другой заинтересованной стороны.

Насколько этот путь будет непростым, ясно уже из того факта, что незадолго до выступления Маска, 1 сентября, на стартовом комплексе «Мыс Канаверал» при подготовке к испытаниям взорвалась ракета Falcon 9 компании SpaceX, с установленным израильским спутником. Этот инцидент сдвинул все пуски, в том числе испытательный старт новой тяжелой ракеты Falcon Heavy.

В этой интереснейшей статье вы наконец-то узнаете сколько лететь до Марса от Земли – лет, месяцев или дней? Сколько есть маршрутов для полетов и какие у них расстояния, сколько нужно топлива для ракеты и другие интересные подробности о времени полета на Марс.

Сколько лететь до Марса по времени

По расчётам специалистов, работающих над миссией Mars One, время полёта составит около 210 дней или 7-8 месяцев.

Хотя на Красную планету ещё не ступала нога человека, беспилотных космических аппаратов и «марсоходов» здесь побывало уже немало. Сколько они летели от Земли до Марса по времени?

Чтобы лучше понять расстояние, сколько лететь до Марса от Земли по времени, нужно узнать кое-что о предыдущих миссиях на эту планету:

Mariner-4. Первым к «Красной планете» в 1964 году приблизился Маринер-4 (Mariner-4, от англ. – Моряк) – автоматическая межпланетная станция программы НАСА. Путь в один конец составил 228 дней. Аппарат делал снимки Марса с расстояния от 16 800 км до 12 000 км до его поверхности – учёные следили, затаив дыхание. Ведь первоначально допускалось, что на Марсе может быть вода в жидком состоянии, а значит – растения и другие виды жизни. 21 снимок передал Маринер-4, и окончательно выяснилось, что «Красная планета» больше напоминает Луну, чем Землю. А из живых организмов здесь могут быть разве что мхи и лишайники.
Mariner-6 (Маринер-6) отправился в путь в феврале 1969 года. На полёт ему понадобилось 155 дней. Расстояние до поверхности планеты на этот раз составило всего 3429 км. Помимо съёмок, на данный аппарат возлагалась важная задача – исследовать состав атмосферы и определить температуру поверхности Марса, исходя из показателей инфракрасного излучения.
Mariner-7 (Маринер-7) был дублёром Маринера-6, его путешествие к Марсу длилось 128 дней. Он также изучал атмосферу и температуру планеты.
В 1971 году к Марсу отправился Маринер-9 (Mariner-9). Он добрался до заданной точки за 168 дней. И стал первым спутником «Красной планеты». С помощью этого аппарата была составлена карта Марса. Работал он до октября 1972 года. пока у него не кончились запасы сжатого газа.
Viking-1 (Викинг-1). Первый аппарат, предназначенный для посадки на Красную планету был запущен 19 июня 1976 года, добрался за 304 дня.
Viking-2 (Викинг-2) стартовал 7 августа 1976 года и добирался до Марса 333 дня. Он также состоял из орбитальной станции и зонда. Основная задача, стоявшая перед аппаратами данной космической программы, была следующей: поиски жизни. Также тогда было сделано около 16 тыс. снимков Марса. На первых цветных фотографиях Марс подтвердил своё второе название. Планета представляла собой красную пустыню, и даже небо казалось розовым из-за пыли, которую поднимал ветер.
В 1996 году за изучение планеты принялся Mars Global Surveyor (Марс Глобал Сервейор), долетевший до Марса за 308 дней. Это был также проект НАСА, и очень успешный. Аппарат вышел на круговую полярную орбиту Марса в 1999 году и занимался картографированием поверхности планеты. Работал до 2001 года.
Mars Pathfinder (Марс Патфайндер), аппарат США, стартовавший 4 декабря 1996 года, 4 июля 1997 года совершил посадку на планету, Он изучал марсианские камни, температуру поверхности, ветер и делал снимки.
Mars Express (Марс-экспресс) – станция Европейского космического агентства – отправилась в путь 25 декабря 2003 г и достигла цели за 201 день.
Mars Reconnaissance Orbiter (Марсианский разведчик) полетел к Марсу в августе 2005 г, а в марте 2006-го вышел на его орбиту. Дорога заняла 210 дней. Одной из целей, стоящих перед «Разведчиком» было найти место, где могли бы высадиться люди.
Maven (Мавен) – американский межпланетный зонд– был запущен в ноябре 2013 года и летел до Марса 307 дней. Основной его задачей было исследование атмосферы «Красной планеты».

Сколько лететь до Марса от Земли

Конечно, вы хотите сразу знать простой ответ и он есть (ниже), но чтобы понять сколько времени лететь до Марса от Земли, нужно понимать что есть разные маршруты.

Небесные тела находятся в постоянном движении, дистанции между ними могут изменяться.

Самое большое расстояние, на которое могут «разбежаться» Земля и Марс – 401 млн км.
В среднем Земля находится на 225 млн км от Марса.
Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км.

Орбиты планет представляют собой круги, поэтому можно «срезать» путь и лететь по прямой траектории. Однако при полёте на ракете нужно учитывать солнечное притяжение. Для экономии топлива космические аппараты также будут двигаться на максимально возможном удалении от звезды.

Видео: Как и сколько лететь до Марса и каким способом

Наименьшее расстояние до Марса составляет 54,6 млн км. Это возможно в случае, если Земля будет находиться в точке афелий (так называется место максимального удаления от Солнца). И при этом Красная планета будет максимально приближена к звезде – это точка перигелий. Пока такое взаимное расположение указанных небесных тел еще не было зафиксировано.

В 2003 году телескоп Хаббл сделал снимок Марса, расстояние было всего 55 млн км.

Чтобы узнать, сколько лететь до Марса по времени, нужно учесть ряд факторов:

скорость движения планет;
скорость полёта аппарата;
расстояние от Солнца;
необходимость корректировки курса (например, для уклонения от столкновения с другими небесными телами);

Траектория полёта рассчитывается так, чтобы космический аппарат направлялся не прямо к планете, а к точке, которой она достигнет через определённый период времени. При этом следует учесть, что нужно будет преодолевать притяжение Солнца.

Если бы Вам предложили поучаствовать в космической программе колонизации Марса, согласились бы Вы отправиться туда с экспедицией?

Сколько свет летит до Марса?

А сколько свет летит до Марса? Давайте подсчитаем. Скорость света составляет 299 тыс км/сек. То есть, в момент, когда расстояние между Марсом и нашей планетой наименьшее, свету понадобится всего около:

3 минут, чтобы преодолеть путь от одной планеты до другой,
13 минут – если расстояние среднее,
22 минуты – если максимальное.

Самая быстрая ракета в истории космических полётов – Saturn V, которая разгонялась до 64 000 км/ч. Обычно аппараты развивают скорость около 20 000 км/ч.

Самая быстрая на сегодняшний день космическая автоматическая станция «New Horizons», запущенная в 2006 г, имеет скорость 16,26 км/сек. Она отправилась к Плутону. Если бы её целью был Марс, КАС достигла бы «Красной планеты» за:

39 дней – при минимальном расстоянии;
162 дня – при среднем отдалении Марса и Земли друг от друга;
289 дней – при максимальном.