Примерная схема орбит

Марс является одним из самых ярких объектов на ночном небе, легко видимый невооруженным глазом, как яркая красная звезда. Каждые два года, он и Земля достигают своей ближайшей точки, называемой «оппозицией». В оппозиции планета подходит к Земле на расстояние 55 млн км. И каждые два года, космические агентства используют этот момент, чтобы отправить космический аппарат к Красной планете. Сколько времени нужно, чтобы долететь до Марса?

Какое расстояние от Земли до Марса

Марс находится всего в 55 млн км от Земли, а космический корабль имеет скорость более 20 000 км/час, можно ожидать, что путешествие займет около 115 дней. Полет занимает много времени, потому что планеты вращаются вокруг Солнца и вы не можете лететь прямо к нему. Иначе, когда вы запустите ракету, к тому времени планета уже будет в другой точке орбиты. Вместо этого, космический корабль, стартовавший с Земли, по спирали приближается к планете и выходит на ее орбиту.

Общее время в пути от Земли до Марса составляет от 150-300 дней, в зависимости от скорости запуска, положения планет и веса корабля. Больше топлива — время в пути короче.

Исследование автоматическими зондами

Первым космическим аппаратом, успешно посетившим красную планету, был Маринер-4, который был запущен 28 ноября 1964 года и прибыл к планете 14 июля 1965, успешно передав серию из 21 фотографии.

Следующий успешный полет на Марс совершил Маринер-6, который стартовал 25 февраля 1969 года и достиг планеты 31 июля 1969 года; время полета 156 дней. Следующему космическому аппарату Маринер-7 потребовалось всего 131 дней, чтобы долететь до красной планеты.

Маринер-9, первый космический корабль, который успешно вышел на орбиту вокруг планеты. Был запущен 30 мая 1971 года и прибыл 13 ноября 1971 года, добравшись за 167 дней.

На этот вопрос нельзя ответить однозначно, ибо в каждый момент времени расстояние от Земли до Марса будет различаться. Объясняется это тем, что планеты солнечной системы находятся в постоянном движении вокруг Солнца (если бы они не вращались вокруг светила, то просто бы упали на его раскаленную поверхность, захваченные гигантской силой притяжения нашей звезды), притом скорость их вращения является разной.

Планеты будут на минимальном расстоянии друг от друга (это примерно 55 миллиона километров), когда Земля находится на одной линии между Солнцем и Марсом. Такое положение планет называется «оппозицией», и случается оно примерно раз в два года. Наибольшим же расстояние между Марсом и Землей будет тогда, когда Солнце находится между этими двумя планетами на одной с ними линии. В этом случае расстояние между планетами будет равняться примерно 400 миллионам километров.

Практическое значение вопроса

Хотя Марс является всего лишь второй по близости к Земле планетой (первенство здесь принадлежит «утренней звезде» - Венере), тем не менее именно он стал самым вероятным кандидатом на приоритетное освоение и колонизацию человечеством. Ведь в отличие от Венеры, температура на поверхности которой достигает невыносимые для людей +500 градусов, а давление в 92 раза больше земного – Марс имеет весьма терпимые условия. На экваторе «красной планеты» температура поднимается до +20 градусов, давление меньше земного, а также на планете присутствует вода. К тому же, в отличие от той же Луны, притяжение Марса достаточно сильное, чтобы удерживать свою атмосферу.

Таким образом, прежде всего именно эти факторы объясняют значительный интерес землян к их красному соседу, проявившийся с середины прошлого века в отправке с Земли различных исследовательских станций и роботов-марсоходов. Начало этому процессу положил в далеком 1960-ом году Советский Союз, первым отправивший к Марсу свои космические корабли и первым же спустившийся на его поверхность.

Разумеется, экономически выгодно отправлять к Марсу посланцев с Земли, только когда расстояние между планетами является наименьшим – в этом случае технологии на современном этапе развития нашей цивилизации позволяют космическим аппаратам добраться до Марса примерно за 150-300 дней (при их средней скорости в 20 000 км/ч); точное количество времени в пути зависит от скорости запуска, маршрута, положения планет, количества топлива и полезного оборудования на борту.

Но такой срок все еще достаточно велик, чтобы отправлять человеческий экипаж к Марсу, пусть даже по самому краткому пути. Длительность космического перелета более 250 дней для людей становится опасной ввиду постоянного действия на них фонового радиоактивного излучения, присутствующего в межпланетном пространстве. Большую опасность представляют собой также вспышки и бури на Солнце, которые могут погубить будущих космонавтов за считанные часы. Поэтому вопрос сокращения времени преодоления межпланетного расстояния между Марсом и Землей является еще очень актуальным.

Марс считается 4-й планетой по отношению к Солнцу, то есть если брать расстояние от светила, то он находится дальше 3-й планеты Земли. Максимальное расстояние от Марса до Солнца составляет 249,2 млн. км. А вот минимальное равно 206,6 млн. км. Почему такая разница? По логике вещей расстояние должно быть константой, то есть величиной постоянной. У планеты стабильная масса, одна и та же скорость (24,13 км/с), а поэтому она должна двигаться вокруг Солнца по круговой орбите.

Однако движется Марс или красная планета по эллиптической орбите или, как ещё говорят, по кеплеровой орбите. Одной из главных её характеристик является эксцентриситет (e ). Он показывает степень отклонения такой орбиты от окружности. В данном случае e =0,0934. Величина сравнительно небольшая, но при этом разброс космических расстояний достигает миллионов километров.

Так откуда появляется этот самый эксцентриситет ? Дело тут в том, что на красную планету воздействуют не только приливные силы Солнца. Она также связана соответствующими силами с Землёй, Юпитером, Луной. Получается целый комплекс сил, благодаря которым орбита Марса и меняет свою конфигурацию. Она становится то менее, то более вытянутой. Этот цикл занимает по времени 2 млн. лет, но по меркам космоса такая временная величина представляет собой мгновение.

Теперь понятно, почему орбита не круговая, а эллиптическая. И надо сказать, что все планеты Солнечной системы двигаются по аналогичным орбитам. Отсюда следует, что расстояние от Земли до Марса не может быть величиной постоянной. Оно точно так же меняется, как и расстояние от Солнца до красной планеты.

Минимальное расстояние от Земли до Марса равно 55,75 млн. км . Фиксируется оно во время противостояния (оппозиции), когда голубая и красная планеты находятся на одной прямой в направлении противоположном Солнцу, и Марс при этом вблизи своего перигелия – самого близкого расстояния до светила. Бывает такое 1 раз в 15-17 лет. Помимо этого, противостояния фиксируются каждые 26 месяцев, но планеты при этом находятся в других точках своих орбит, и расстояние между ними, соответственно, больше минимального.

Максимальное расстояние от Земли до Марса равно 401 млн. км . В этом случае голубая и красная планеты тоже находятся на одной прямой с Солнцем, но по разные стороны от могучего светила. Таким образом, нет постоянного расстояния между планетами: оно подвержено изменениям, как и всё в огромном и бескрайнем космосе.

Красная планета вращается вокруг своей оси 24 часа 37 минут 23 секунды. Год длится 668,6 марсианских суток, называют их солами . Марсианский год соответствует 687 земным суткам. То есть это почти 2 земных года. Есть на Марсе и времена года, они сменяют друг друга как и на Земле. Только лето не похоже на земное. Для него характерны бури, вихри, а небо закрыто розовой марсианской пылью, поднятой с поверхности планеты.

Владислав Иванов

Красная планета – Марс – названа так, в честь одноименного древнеримского бога войны, аналогичному у греков Аресу. Она является четвертой, по расстоянию, удаленной от Солнца, планетой солнечной системы. Считается, то именно кроваво-красный цвет планеты, который ей придает оксид железа и повлиял на ее название.

Марс во все времена был любопытен не только ученым, но простым людям различных профессий. Все от того, что человечество возлагало большие надежды на эту планету, ибо большинство людей надеялись, что на поверхности Марса тоже существует жизнь. Большинство фантастических романов написано именно о планете Марс. Пытаясь проникнуть в тайны и разгадать ее загадки, люди стремительно изучали поверхность и строение планеты. Но получить ответ на такой, всех волнующий вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?», пока так и не сумели. Марс вращается по своей, немного вытянутой орбите, вокруг Солнца за 687 земных суток, со скоростью 24 км/с. Ее радиус составляет 1,525 астрономических единиц. Расстояние от Земли до Марса, постоянно меняется от минимального 55 млн. км, к максимальному 400 млн. км. Великими противостояниями названы те периоды времени, повторяющиеся раз в 16 – 17 лет, когда расстояние между двумя этими планетами становиться меньше 60 млн. км. Сутки на Марсе, всего на 41 минуту больше земных и составляют 24 часа 62 минуты. Смена дня и ночи, а так же времен года, тоже практически повторяет земные. Так же есть и климатические пояса, но из-за большего удаления от Солнца, они гораздо суровее, чем на нашей планете. Так, средняя температура составляет около –50 °C. Радиус Марса равен 3397 км, что практически вдвое меньше радиуса Земли – 6378.

Поверхность и строение Марса

Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.

В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».

Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.

Фобос и Деймос – естественные, но очень маленькие, спутники Марса. Они имеют не правильную форму, и по одной из версий, представляют собой, захваченные гравитацией Марса, астероиды. Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (ужас) – это герои древнегреческих мифов, в которых они помогали богу войны Аресу (Марсу), побеждать в сражениях. В 1877 году, их открыл астроном из Америки Асаф Холл. Вращение обоих спутников по своей оси происходит с одинаковым периодом, как и вокруг Марса, за счет этого они все время обращены к планете одной стороной. Деймос постепенно удается от Марса, а Фобос наоборот, притягивается еще больше. Но это происходит это очень медленно, поэтому, врятли наши ближайшие поколения, смогут увидеть падение или полный распад спутника, или его падение на планету.

Характеристики Марса

Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
Наклон оси: 25°
Плотность: 3,93 г/см3
Температура поверхности: –50 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
Спутники: Фобос и Деймос
Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород

Марс - самая близкая к нам планета. Расстояние от Земли до Марса изменяется: от 54,5 млн.км до 401,3 млн.км. Как понятно, изменение дистанции возникает вследствие движения этих планет по своим орбитам. Каждые 26 лет возникает минимальное расстояние от Земли до Марса (54,5 млн.км). В этот момент красная планета располагается противоположно Солнцу. Это явление называется противостоянием. Между Марсом и Солнцем среднее расстояние составляет 227,92 млн.км. Это в 1,5 раза превышает путь между Землёй и Марса - 3 390 км, что в два раза меньше

Климат на Марсе намного холоднее нашего. Самая низкая зафиксированная температура на поверхности достигает -125°С. Этот смертельный мороз наблюдался на полюсах во время зимнего сезона. Самая высокая температура +25°С. Она зафиксирована летом на экваторе планеты. Марса -60°С.

Как и все планеты нашей системы, вращается Марс вокруг Солнца по своей орбите, которая имеет форму эллипса. Один год длится на красной планете 687 земных суток. Одни сутки на Марсе продолжаются 24 часа, 39 минут и 35 секунд.

Ось вращения планеты располагается под углом относительно орбиты 25,19°. Этот показатель у Земли составляет 23,45°. Угол наклона планеты влияет на количество света Солнца, который попадает на поверхность в какой-либо момент времени. Это явление провоцирует возникновение и перемену сезонов.

Достаточно агрессивный климат (кроме невообразимого холода, на планете существуют ещё сильнейшие вулканы и дикие ветры) затрудняет совершение экспедиций. Однако это не мешало учёным в прошлом строить догадки о том, что на Марсе существует разумная жизнь. Современные же учёные, более просвещенные, являются сторонниками теории, что существовала гораздо ранее.

На рубеже 20 и 21 столетий красную планету посещали автоматические космические корабли. Эти экспедиции совершались, когда расстояние от Земли до Марса составляло минимальное значение, чтобы уменьшить время полёта. Данные искусственные спутники проводили исследования поверхности планеты и её атмосферы. Однако ни доказать, ни опровергнуть теорию о былой жизни они не смогли. Появились лишь только дополнительные сомнения.

Идеальным исследованием, которое могло бы разрушить все споры и мифы о красной планете, была бы экспедиция с человеком. Однако главной причиной, почему это невозможно, является даже не огромное, по человеческим меркам, расстояние от Земли до Марса, а невероятный риск. Дело в том, что космическое пространство заполнено гамма-лучами и радиоактивными протонами, облучение которыми нанесёт грандиозный вред здоровью астронавтов.

Особую опасность для человека в космосе представляют потоки ионизированных ядер, скорость которых достигает световой. Эти лучи способны проникать сквозь обшивку корабля и скафандр. Попадая в организм человека, они разрушают нити ДНК, повреждают и разрушают гены. Например, во время астронавтам удалось увидеть вспышку таких лучей. Затем у большинства членов экспедиции развилась Исходя из того, что расстояние от Земли до Марса значительно больше, чем до Луны (экспедиция на наш естественный спутник продолжалась всего несколько дней, а на красную планету она займёт не меньше года), можно предположить, насколько сильно она скажется на здоровье участников исследования.

И совсем неважно, какое расстояние от Земли до Марса, насколько агрессивная на нём среда, и чем опасно такое путешествие, интерес к этой планете иссякнет не скоро, так как секретов её хватит ещё на множество поколений.