Voler dans l'espace et explorer des mondes lointains a toujours intéressé l'humanité. Dans le ciel, ils ont navigué et y ont cherché des dieux.
Plus l'humanité s'est développée, plus elle a acquis de connaissances et l'intérêt pour l'espace a continué de croître. Ayant visité la Lune, l'homme, bien sûr, voulait visiter la planète la plus proche en termes de caractéristiques de la Terre - Mars. Et le développement scientifique - des voitures au collisionneur de hadrons - au cours des 150 dernières années amène les gens à réfléchir sérieusement à la colonisation d'autres mondes.
Pourquoi voler vers Mars?
La planète rouge est l'objet de recherche le plus évident pour les scientifiques. Les principaux objectifs du voyage sont la recherche d'une vie extraterrestre, une étude plus approfondie de la planète et de son histoire, la préparation d'une colonisation plus poussée et le développement des technologies nécessaires.
Qu'il y ait ou non ailleurs que la Terre, la vie est l'un des principaux enjeux de l'humanité. Mars est un endroit idéal pour commencer la recherche, car il ressemble le plus à la Terre.
L'étude de la géologie de Mars, étant à sa surface, permettra de mieux comprendre l'histoire de la planète. Alors que la Terre grandissait et se formait, Mars traversait déjà de graves changements climatiques et des cataclysmes. Par conséquent, en comprenant Mars, nous comprenons mieux la Terre.
Voyager sur la planète rouge fournira la compréhension nécessaire de l'impact du voyage spatial et interplanétaire sur les humains. Ce sera l'une des étapes les plus importantes de l'histoire de l'humanité.
Combien de lumière vole vers Mars?
Alors que les planètes tournent continuellement autour du Soleil, la distance de Mars à l'étoile et à la Terre change constamment. En conséquence, la lumière envoyée d'un point particulier à la planète à différents moments aura une durée différente.
Commençons par déterminer la quantité de lumière envoyée depuis la Terre. La distance entre les planètes varie de 55 à 400 millions de km. À une distance minimale, la lumière, ayant une vitesse de 299 792 km / s, atteint la Terre depuis Mars en 3 minutes, au maximum - en 22 minutes.
La distance entre Mars et le Soleil est de 227 990 millions de km. La lumière de l'étoile atteint la planète rouge en environ 12 minutes 40 secondes.
Combien ont volé vers Mars?
Malgré le fait qu'un pied humain n'a pas posé le pied sur Mars, les scientifiques s'intéressent depuis longtemps à la planète et depuis 1964 ont commencé à envoyer divers appareils et appareils pour une étude plus détaillée de la planète rouge.
La première mission pour étudier Mars a été effectuée en 1964, lorsque les États-Unis ont envoyé un appareil appelé Mariner-4 sur l'orbite d'une planète lointaine. Appareil a volé 228 jours. Il a fourni aux scientifiques 21 photographies.
Mariner-6 a été envoyé sur Mars en 1969. Vol sur l'orbite de la planète rouge a duré 155 jours. À la suite de cette mission, les scientifiques ont obtenu des données sur l'atmosphère et la température de surface.
Mariner-7 a été expédié la même année, agissant comme un repli. Il a pris son chemin 128 jours.
Mariner-9 a été envoyé en 1971, il a atteint Mars pour 168 jours. Cet appareil est devenu le premier satellite artificiel de la planète, pour sa courte existence (jusqu'en octobre 1972), il a réussi à créer une carte de la surface de Mars.
Viking-1 a été le premier appareil dont la mission était d'atterrir à la surface. Il devenait 304 jours.
Viking-2 a obtenu 333 jours et la tâche principale était de rechercher la vie. Avec l'aide de l'appareil, plus de 16 mille photos ont été prises. Les photos étaient en couleur, donnant un tout nouveau regard sur Mars.
Mars Pathfinder, lancé en 1996, a atteint la planète rouge dans 183 jours. L'appareil a étudié le sol local.
Mars Express est une station spatiale de l'Agence spatiale européenne. Elle était en route 201 jours.
Mars Reconnaissance Orbiter est le premier éclaireur envoyé en 2005 pour trouver un endroit où les premiers colons pourraient atterrir. Le chemin a pris 210 jours.
Le Maven, envoyé en 2013, a étudié l'atmosphère de la planète et s'y est rendu. 307 jours.
L'Union soviétique n'a pas eu de chance avec l'étude de Mars, il y a eu de nombreux lancements et pannes infructueux pendant le vol.Avec Vénus, cela s'est avéré beaucoup plus réussi. Voici les données: l'appareil soviétique Mars-1 a volé vers Mars pendant 230 jours.
Une telle différence significative dans la durée des vols apparaît en raison des différents emplacements des deux planètes. Et le développement technique ne peut pas affecter sérieusement le temps de voyage - pour la plupart, la durée dépend de calculs mathématiques complexes consistant en l'analyse des orbites de deux corps célestes.
Combien de kilomètres volent vers Mars depuis la Terre?
- La plus grande distance entre les planètes Terre et Mars peut être de 401 millions de km.
- La distance moyenne est d'environ 225 millions de kilomètres.
- La distance la plus proche que Mars peut approcher de la Terre est de 54,6 millions de km.
Si nous prenons des conditions idéales et la capacité de disperser un vaisseau spatial avec des personnes à bord à la vitesse du véhicule le plus rapide jamais lancé par l'humanité - "New Horizons", dont la vitesse atteint 58 mille km / h, puis en ligne droite sur le chemin cela ne prendra que 39 jours.
Combien de temps faut-il pour voler vers Mars à la vitesse d'un avion?
Par exemple, s'il était possible d'envoyer des avions pour des voyages interplanétaires, alors à une vitesse moyenne des avions de ligne modernes de 1000 km / h, le chemin vers Mars prendrait plus de 22 000 jours.
Trajectoires de vol
Il faut comprendre que le système solaire a un grand nombre de points gravitationnels, il n'est donc pas possible de lancer des objets en ligne droite. Il est nécessaire d'éviter l'attraction du Soleil, qui peut facilement attirer tout objet lancé depuis la Terre et le détruire. Par conséquent, certaines trajectoires ont été développées le long desquelles un vol vers la planète rouge est possible. Il existe plusieurs façons principales de se rendre sur Mars.
Trajectoire de Gomanovsky
Cette méthode consiste à lancer un objet vers un corps céleste. Cette méthode a été développée par l'ingénieur allemand Walter Goman, qui a proposé d'envoyer des véhicules contre le mouvement planétaire. Mais cette trajectoire a un inconvénient important - elle nécessite une grande quantité de carburant pour le freinage.
Capture balistique
La capture balistique est la deuxième méthode qui propose le lancement de véhicules directement dans l'orbite de Mars, toujours dans le sens du mouvement, et le freinage se produira en raison de l'atmosphère. Cette méthode nécessite plus de temps pour être implémentée.
Trajectoire parabolique
Une trajectoire parabolique est la voie la plus difficile en raison des exigences techniques, mais il ne faudra que 80 jours pour la surmonter. Cette méthode obligera le vaisseau spatial à accélérer à 16,7 km / s, ce qui équivaut à la troisième vitesse spatiale. Une telle manœuvre nécessitera 4 fois plus de carburant que la première méthode, mais en raison d'une forte réduction du temps de trajet, vous pouvez économiser sur la nourriture et les moyens de subsistance de l'équipage.
Mission aller-retour
Les organisateurs de la première mission sur Mars ont un problème très difficile - non seulement envoyer l'appareil quelque part loin, mais le retourner. Plus la vitesse du navire est élevée, moins le coût sera élevé. La vitesse minimale pour une telle opération est considérée comme étant de 18 km / s.
Pour l'ingénieur de vol, Robert Zubin propose d'utiliser des moteurs nucléaires, qui nécessitent que le navire prenne 6 tonnes d'hydrogène de la Terre. Et pour le retour - du dioxyde de carbone sera utilisé, ce qui est facile à trouver sur Mars. L'eau peut être divisée en oxygène et hydrogène, et ce dernier peut être converti en méthane. Tous ces processus fourniront aux astronautes du carburant pour leur voyage de retour.
Dans de telles conditions, le voyage durera environ 9 mois, tandis que le navire devra être en orbite sur la planète rouge pendant 17 mois, car il est nécessaire de rattraper à nouveau l'emplacement idéal de deux corps célestes. Cela peut prendre jusqu'à 500 jours pour rapprocher les deux planètes.
La conclusion suivante en est tirée - le temps de voyage minimum sera de 33 mois. Mais n'oubliez pas qu'à ce stade du développement de la technologie, les astronautes subissent de graves dommages à la santé lorsqu'ils sont à bord de l'ISS pendant six mois. Donc, pour l'opération sur Mars, il faudra quelque chose de complètement différent.
Combien de carburant faut-il pour voler vers Mars?
Vous devez comprendre qu'avant de calculer le carburant, vous devez acheminer avec précision le vaisseau spatial. Mars se déplace tout le temps autour du Soleil et les ingénieurs doivent calculer la trajectoire de vol, l'endroit où se trouvera la planète au moment de l'arrivée. Sur cette base, la distance que le navire et le carburant parcourront est déterminée.
En raison du grand nombre de nuances, vous ne pouvez calculer approximativement que les réserves nécessaires pour le moteur. L'ingénieur Robert Zubrin a tenté de calculer différentes options pour le lancement d'un vaisseau spatial dans un réacteur nucléaire. Après avoir mené des recherches, il a conclu que sur le chemin de la Terre à Mars, environ 6 tonnes d'hydrogène.
Les principaux dangers de voyager vers Mars
L'espace est un endroit incroyablement beau, mais en même temps, il est infiniment dangereux pour ses chercheurs. Alors que la civilisation, dans sa courte histoire d'exploration spatiale, n'a appris à protéger les astronautes que dans des conditions de missions relativement courtes, comme être sur la Station spatiale internationale (ISS) ou se rendre sur la Lune, les scientifiques sont toujours confrontés à des vols plus complexes et plus longs.
Par exemple, lors d'une mission potentielle sur Mars, le programme spécial de la NASA prévoit cinq dangers majeurs pour les astronautes. Ce programme étudie et développe les dernières méthodes et équipements de protection pouvant protéger les futurs voyageurs interplanétaires.
Radiation
Presque tout le monde sait que si elle est exposée à trop de rayonnements, une personne peut gravement nuire à sa santé, mais les niveaux de rayonnement dangereux qu'une personne reçoit sur Terre ne sont rien par rapport à ce à quoi sont confrontés les premiers voyageurs sur Mars.
Le rayonnement cosmique est beaucoup plus dangereux que le rayonnement subi par les gens sur Terre. Même à bord de l'ISS, une personne est exposée à des radiations 10 fois plus fortes que la Terre, même si la Terre, grâce à son champ magnétique, agit comme un bouclier sur le trajet des radiations. Qu'est-ce qui va arriver aux gens de l'espace - personne ne le sait.
Isolement et conclusion
Tous les dangers ne proviennent pas des coins cachés de l'espace. La psyché humaine est un mécanisme extrêmement fragile. Les scientifiques savent depuis longtemps qu'un isolement prolongé entraîne des sautes d'humeur, des troubles de la perception de l'environnement, des problèmes d'interaction interpersonnelle et peut également résulter de graves troubles du sommeil. Selon la NASA, un changement dans la conscience des gens avec une exposition prolongée à une pièce fermée est inévitable. Par conséquent, la sélection pour un tel voyage doit être extrêmement stricte.
Distance de la terre
Si les astronautes arrivent sur la planète rouge, ils seront à la distance la plus éloignée de la Terre que quiconque avant eux. Si la lune est située à une distance de 380 mille kilomètres de la planète d'origine, alors Mars est à une distance de 225 millions de kilomètres. Et cela signifie que lorsque les premiers colonialistes auront mis les pieds sur le sable d'un nouveau monde lointain, ils devront être aussi autonomes que possible, car ils ne devraient pas s'attendre à une livraison rapide de la Terre. Tout signal continuera pendant environ 20 minutes. Les scientifiques sont toujours aux prises avec des problèmes liés à la cargaison qui seront nécessaires pour les premières personnes lors d'un tel voyage.
Champs de gravité
Sur le chemin de Mars, les colonialistes devront faire face à trois champs gravitationnels différents: la gravité terrestre, l'absence de presque toute attraction dans l'espace et Mars. Les scientifiques étudient toujours l'impact de ces changements sur la santé humaine.
Environnement hostile et espaces confinés
Selon les scientifiques, le vol des premiers colonisateurs vers Mars prendra environ 6 mois.L'espace n'est pas du tout destiné à la vie, par conséquent, la vie des gens dépendra des conditions et de la qualité du navire. Par conséquent, les ingénieurs devront atteindre un maximum de confort pour les astronautes, ainsi que créer des conditions qui les encouragent constamment à être positifs et actifs.
Fait intéressant: Elon Musk, qui espère la colonisation de Mars, dans une interview qu'il a accordée lors de la conférence TED en 2015, a déclaré qu'à la fin de sa vie, il allait finir la colonisation d'une planète si séduisante. Il va y créer toute une ville. Aux questions de l'intervieweur, pourquoi Mask tout ça? Ce dernier a répondu: "Je n'essaie pas d'être un sauveur de l'humanité, j'essaie seulement de penser à l'avenir et de ne pas être déprimé." Rappel - toutes les promesses faites par l'ingénieur lors de cette conférence ont été tenues jusqu'à présent.
En conclusion, je voudrais donner les hypothèses du grand scientifique russe Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky sur les principales étapes de l'exploration spatiale.
Mars est la planète la plus semblable à la Terre du système solaire. Un vol vers elle est possible aujourd'hui. La colonisation d'une planète mystérieuse se développe et s'améliore. Si la civilisation commence un jour son exploration des mondes lointains, alors Mars sera la toute première, malgré toutes les difficultés auxquelles sont confrontés les ingénieurs et les scientifiques.