Voar para o espaço e explorar mundos distantes sempre interessou à humanidade. No céu, eles navegaram e procuraram deuses nele.
Quanto mais a humanidade se desenvolvia, mais conhecimento ganhava e o interesse pelo espaço continuava a crescer. Tendo visitado a Lua, o homem, é claro, queria visitar o planeta mais próximo das características da Terra - Marte. E o desenvolvimento científico - das carruagens ao colisor de hádrons - nos últimos 150 anos leva as pessoas a pensar seriamente na colonização de outros mundos.
Por que voar para Marte?
O planeta vermelho é o objeto mais óbvio de pesquisa para os cientistas. Os principais objetivos da viagem são a busca por vida extraterrestre, um estudo mais profundo do planeta e sua história, a preparação de mais colonizações e o desenvolvimento das tecnologias necessárias.
Quer existisse ou não outro lugar que não a Terra, a vida é uma das principais questões da humanidade. Marte é o local ideal para iniciar a pesquisa, pois é mais parecido com a Terra.
Estudar a geologia de Marte, estando em sua superfície, ajudará a entender melhor a história do planeta. Enquanto a Terra crescia e se formava, Marte já estava passando por sérias mudanças climáticas e cataclismos. Portanto, entendendo Marte, entendemos melhor a Terra.
Viajar para o Planeta Vermelho fornecerá a compreensão necessária do impacto do espaço e das viagens interplanetárias nos seres humanos. Este será um dos passos mais importantes na história da humanidade.
Quanta luz voa para Marte?
À medida que os planetas giram continuamente em torno do Sol, a distância de Marte à estrela e à Terra muda constantemente. Consequentemente, a luz enviada de um ponto específico para o planeta em momentos diferentes terá uma quantidade de tempo diferente.
Primeiro, vamos descobrir quanta luz enviada da Terra atinge. A distância entre os planetas varia na faixa de 55 a 400 milhões de km. A uma distância mínima, a luz, com uma velocidade de 299.792 km / s, chega à Terra de Marte em 3 minutos, no máximo - em 22 minutos.
A distância entre Marte e o Sol é 227.990 milhões de km. A luz da estrela atinge o planeta vermelho em cerca de 12 minutos e 40 segundos.
Quantos voaram para Marte?
Apesar de um pé humano não pisar em Marte, os cientistas há muito se interessam pelo planeta e desde 1964 começaram a enviar vários dispositivos e aparelhos para um estudo mais detalhado do Planeta Vermelho.
A primeira missão a estudar Marte foi realizada em 1964, quando os Estados Unidos enviaram um aparelho chamado Mariner-4 para a órbita de um planeta distante. Aparelho voou 228 dias. Ele forneceu aos cientistas 21 fotografias.
O Mariner-6 foi enviado para Marte em 1969. Voo para a órbita do Planeta Vermelho durou 155 dias. Como resultado dessa missão, os cientistas obtiveram dados sobre a atmosfera e a temperatura da superfície.
O Mariner-7 foi enviado no mesmo ano, atuando como substituto. Ele seguiu seu caminho 128 dias.
Mariner-9 foi enviado em 1971, chegou a Marte para 168 dias. Este dispositivo se tornou o primeiro satélite artificial do planeta, por sua curta existência (até outubro de 1972), ele conseguiu criar um mapa da superfície de Marte.
O Viking-1 foi o primeiro dispositivo cuja missão era pousar na superfície. Ele estava recebendo 304 dias.
O Viking-2 teve 333 dias e a principal tarefa foi procurar a vida. Com a ajuda do dispositivo, foram tiradas mais de 16 mil fotos. As fotos eram coloridas, dando uma aparência completamente nova a Marte.
Mars Pathfinder, lançado em 1996, chegou ao Planeta Vermelho em 183 dias. O dispositivo estudou o solo local.
Mars Express é uma estação espacial da Agência Espacial Europeia. Ela estava a caminho 201 dias.
O Mars Reconnaissance Orbiter é o primeiro batedor enviado em 2005 a encontrar um lugar onde os primeiros colonos poderiam pousar. O caminho tomou 210 dias.
O Maven, enviado em 2013, estudou a atmosfera do planeta e chegou a ele. 307 dias.
A União Soviética não teve sorte com o estudo de Marte, houve muitos lançamentos e avarias malsucedidos durante o voo.Com Vênus, o resultado foi muito mais bem-sucedido. Aqui estão os dados: o dispositivo soviético Mars-1 voou para Marte por 230 dias.
Uma diferença tão significativa na duração dos voos aparece devido às diferentes localizações dos dois planetas. E o desenvolvimento tecnológico não pode afetar seriamente o tempo de viagem - na maioria das vezes, a duração depende de cálculos matemáticos complexos que consistem na análise das órbitas de dois corpos celestes.
Quantos quilômetros voam da Terra para Marte?
- A maior distância entre os planetas Terra e Marte pode ser de 401 milhões de km.
- A distância média é de cerca de 225 milhões de km.
- A distância mais próxima que Marte pode se aproximar da Terra é de 54,6 milhões de km.
Se tomarmos as condições ideais e a capacidade de dispersar uma nave espacial com pessoas a bordo na velocidade do veículo mais rápido já lançado pela humanidade - "New Horizons", cuja velocidade alcançou 58 mil km / h, em seguida, em linha reta, o caminho levará apenas 39 dias.
Quanto tempo leva para voar para Marte na velocidade de um avião?
Por exemplo, se fosse possível enviar aviões para viagens interplanetárias, a uma velocidade média de aviões modernos de 1000 km / h, o caminho para Marte levaria mais de 22 mil dias.
Caminhos de voo
Deve-se entender que o sistema solar possui um grande número de pontos gravitacionais, portanto, não é possível lançar objetos em linha reta. É necessário evitar a atração do Sol, que pode facilmente atrair qualquer objeto lançado da Terra e destruí-lo. Portanto, certas trajetórias foram desenvolvidas ao longo das quais o vôo para o Planeta Vermelho é possível. Existem várias maneiras principais de chegar a Marte.
Trajetória de Gomanovsky
Este método consiste em lançar um objeto em direção a um corpo celeste. Esse método foi desenvolvido pelo engenheiro alemão Walter Goman, que propôs o envio de veículos contra o movimento planetário. Mas essa trajetória tem um ponto negativo significativo - requer uma grande quantidade de combustível para a frenagem.
Captura balística
A captura balística é o segundo método que oferece o lançamento de veículos diretamente na órbita de Marte, novamente na direção do movimento, e a frenagem ocorrerá devido à atmosfera. Este método requer mais tempo para implementar.
Trajetória parabólica
Uma trajetória parabólica é o caminho mais difícil para os requisitos técnicos, mas levará apenas 80 dias para superá-lo. Este método exigirá que a sonda acelere para 16,7 km / s, o que equivale à terceira velocidade espacial. Essa manobra exigirá 4 vezes mais combustível que o primeiro método, mas devido a uma redução acentuada no tempo de viagem, você pode economizar em alimentos e nos meios de subsistência da equipe.
Missão de ida e volta
Os organizadores da primeira missão a Marte têm um problema muito difícil - não apenas envia o dispositivo para algum lugar distante, mas o devolve. Quanto maior a velocidade do navio, menor será o custo. A velocidade mínima para tal operação é considerada 18 km / s.
Para o engenheiro de vôo Robert Zubin propõe o uso de motores nucleares, que exigem que o navio retire 6 toneladas de hidrogênio da Terra. E, no caminho de volta, será usado dióxido de carbono, o que é fácil de encontrar em Marte. A água pode ser dividida em oxigênio e hidrogênio, e o último pode ser convertido em metano. Todos esses processos fornecerão aos astronautas combustível para sua jornada de volta para casa.
Sob tais condições, a jornada durará aproximadamente 9 meses, enquanto a nave terá que ficar em órbita no Planeta Vermelho por 17 meses, porque é necessário recuperar novamente o arranjo ideal de dois corpos celestes. Pode levar até 500 dias para reunir os dois planetas.
A conclusão a seguir é extraída disso - o tempo mínimo de viagem será de 33 meses. Mas não esqueça que, nesta fase do desenvolvimento da tecnologia, os astronautas recebem sérios danos à sua saúde quando estão na ISS por seis meses. Portanto, para a operação em Marte, será necessário algo completamente diferente.
Quanto combustível é necessário para voar para Marte?
Você precisa entender que, antes de calcular o combustível, deve rotear com precisão a espaçonave. Marte se move ao redor do Sol o tempo todo, e os engenheiros precisam calcular a trajetória de vôo, o local onde o planeta estará no momento da chegada. Com base nisso, é determinada a distância que o navio e o combustível voam.
Devido ao grande número de nuances, você pode calcular apenas aproximadamente as reservas necessárias para o mecanismo. O engenheiro Robert Zubrin tentou calcular diferentes opções para o lançamento de uma espaçonave em um reator nuclear. Após realizar pesquisas, ele concluiu que, no caminho da Terra a Marte, aproximadamente 6 toneladas de hidrogênio.
Os principais perigos de viajar para Marte
O espaço é um lugar incrivelmente bonito, mas ao mesmo tempo é infinitamente perigoso para seus pesquisadores. Enquanto a civilização, em sua curta história de exploração espacial, aprendeu a proteger os astronautas apenas em condições de missões relativamente curtas, como estar na Estação Espacial Internacional (ISS) ou viajar para a Lua, os cientistas ainda enfrentam voos mais complexos e longos.
Por exemplo, durante uma potencial missão em Marte, o programa especial da NASA prevê cinco grandes perigos para os astronautas. Este programa estuda e desenvolve os mais recentes métodos e equipamentos de proteção que podem proteger futuros viajantes interplanetários.
Radiação
Quase todo mundo sabe que, se exposto a muita radiação, uma pessoa pode prejudicar seriamente sua saúde, mas os níveis de radiação perigosa que uma pessoa recebe na Terra não são nada quando comparados com o que os primeiros viajantes a Marte enfrentam.
A radiação cósmica é muito mais perigosa do que a radiação experimentada pelas pessoas na Terra. Mesmo estando na ISS, uma pessoa é exposta a radiação 10 vezes mais forte que a Terra, embora a Terra, graças ao seu campo magnético, atue como um escudo no caminho da radiação. O que acontecerá com as pessoas no espaço sideral - ninguém sabe.
Isolamento e conclusão
Nem todos os perigos surgem dos cantos ocultos do espaço. A psique humana é um mecanismo extremamente frágil. Os cientistas sabem há muito tempo que o isolamento prolongado leva a mudanças de humor, distúrbios na percepção do ambiente, problemas de interação interpessoal e também podem resultar de distúrbios graves do sono. Segundo a NASA, uma mudança na consciência das pessoas com a exposição prolongada a uma sala fechada é inevitável. Portanto, a seleção para essa viagem deve ser extremamente rigorosa.
Distância da Terra
Se os astronautas chegarem ao Planeta Vermelho, estarão à distância mais distante da Terra do que qualquer outra pessoa antes deles. Se a lua está localizada a uma distância de 380 mil km do planeta, Marte está a uma distância de 225 milhões de km. E isso significa que quando os primeiros colonialistas pisarem nas areias de um novo mundo distante, eles terão que ser o mais auto-suficientes possível, porque não devem esperar uma entrega rápida da Terra. Qualquer sinal continuará por cerca de 20 minutos. Os cientistas ainda estão lutando com questões relacionadas à carga que serão necessárias para as primeiras pessoas nessa viagem.
Campos de gravidade
No caminho para Marte, os colonialistas terão que enfrentar três campos gravitacionais diferentes: a gravidade da Terra, a ausência de quase qualquer atração no espaço sideral e Marte. Os cientistas ainda estão estudando o impacto de tais mudanças na saúde humana.
Ambiente hostil e espaços confinados
Segundo os cientistas, o vôo dos primeiros colonizadores para Marte levará cerca de 6 meses.O espaço não se destina à vida, portanto, a vida das pessoas dependerá das condições e da qualidade da nave. Portanto, os engenheiros terão que alcançar o máximo de conforto para os astronautas, bem como criar condições que os incentivem constantemente a serem positivos e ativos.
Fato interessante: Elon Musk, que espera pela colonização de Marte, em uma entrevista que ele deu durante a conferência TED em 2015, disse que até o final de sua vida ele terminaria a colonização de um planeta tão atraente. Ele vai criar uma cidade inteira lá. Para as perguntas do entrevistador, por que Mask é tudo isso? O último respondeu: "Não estou tentando ser um salvador da humanidade, estou apenas tentando pensar no futuro e não ficar deprimido". Lembre-se - todas as promessas dadas pelo engenheiro nesta conferência foram cumpridas até agora.
Concluindo, gostaria de apresentar as suposições do grande cientista russo Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky sobre os principais estágios da exploração espacial.
Marte é o planeta mais parecido com a Terra no sistema solar. Um vôo para isso é possível hoje. A colonização de um planeta misterioso está sendo desenvolvida e melhorada. Se a civilização começar a explorar mundos distantes, Marte será o primeiro, apesar de todas as dificuldades que engenheiros e cientistas enfrentam.