Посмотрите внимательно на первый снимок поста. Чуть выше центра. Увидели маленькую белую точку? Если нет, то посмотрите на второй снимок, где эта точка была увеличена и помещена в область с белой рамкой.
Этот снимок — самый первый (после было еще несколько подобных снимков) в истории взгляд на Землю, на наш общий дом, с поверхности другого мира.
Фотография была получена 8 марта 2004 года, примерно за час до восхода Солнца, марсоходом NASA «Спирит».
Учёные рассказали о новой теории происхождения жизни на Марсе. Ученые университета Тохоку в Японии провели исследование, результаты которого позволили назвать новую теорию происхождения жизни на Марсе. Согласно публикации, органические происхождения могли возникнуть из атмосферного формальдегида. Он представляет собой простое органическое соединение, является предшественником биомолекул, необходимых для зарождения жизни. Эти биомолекулы являются ключевыми составляющими в формировании белков и РНК. Моделирование, организованное учеными, дало понять, что на Марсе всегда существовали условия для формирования формальдегидов, которые являются важными для зарождения органических соединений.
Период обращения Солнечной системы вокруг центра нашей галактики называется галактическим годом и равен примерно 250 миллионам земных лет. Это означает, что Солнце за время своего существования примерно успело сделать 20 оборотов вокруг центра Млечного пути.
Другими словами, если бы мы измеряли время по этим галактическим «часам», Земле было бы около 16 галактических лет, Солнце сформировалось бы около 20 лет назад, а Вселенной было бы всего примерно 60 лет.
Привет потомки! На связи Гена Инженерский. Ну как вы там? У нас на дворе новый 2033 год. К сожалению, мой сменщик затерялся в пространственно- временном континууме и не может сменить меня вовремя, поэтому в этот Новый год, я остался куковать на Марсе, на нашем прекрасном фотоновозе песчаного класса Арк37.
Что сказать, это уже привычное дело… Звёздная пыль заметает наш космический корабль, а у вас наверное снег идёт… Часто вспоминаю песню из своей молодости, ту которую пел Noise MC- на Марсе классно, так вот что я вам скажу малятки, здесь нихуя не классно. Холодно, темно, нечем дышать, но в скафандре всегда тепло и уютно…
Слышал на Пикабу минуса вернули, это правда? Не прошло и 10 лет…
Часто бушуют песчаные бури и нашим матросам приходится вечно убирать песок с палубы, но сегодня мы все празднуем Новый Год🎄Завтра будет новый рабочий день, ведь мы заходим в космопорт, грузовые операции… на землю нужно отправить фотонную энергию, ну а у меня как обычно, инспекция фотонного двигателя, фотонпода, а ещё нужно проверить преобразователь частиц антиматерии. Короче, дел хватает!
Если вам вдруг понравятся мои посты, о работе на фотонозовозе буду и дальше радовать вас новыми постами. С наступающим праздником вас, всего наилучшего, с вами был Гена Инженерский https://t.me/gena_engineer До новых встреч!
Марс начали изучать 3,5 тыс. лет назад в Древнем Египте, но только с развитием технологий ученые получили реальное представление о планете. Сейчас мы знаем, что на ней есть лед, атмосфера и даже органические вещества. Все это делает Марс потенциальным кандидатом на роль будущей колонии для человечества. Но помимо технических трудностей отправки людей на Красную планету есть еще одна проблема — расстояние.
Сколько лететь до Марса от Земли: расстояние
Марс — это четвертая по удаленности от Солнца планета и «соседка» Земли. Среднее расстояние между Землей и Марсом составляет 225 млн км. Но это значение постоянно меняется в силу нескольких причин:
обе планеты вращаются вокруг Солнца по эллипсоидной орбите;
орбиты Марса и Земли наклонены по отношению друг к другу.
Ближе всего друг к другу Марс и Земля будут находиться в тот момент, когда Красная планета окажется в ближайшей к Солнцу точке орбиты (перигелий), а Земля — в наиболее удаленной точке (афелий). В момент этого максимального сближения — в положении оппозиции — дистанция между ними составит 54,6 млн км. Когда планеты находятся по разные стороны от Солнца, расстояние между ними — около 401 млн км.
Периоды, когда Земля догоняет Марс и планеты выстраиваются в одну линию, происходят каждые 26 месяцев. Этот момент астрономы называют «оппозицией Марса», потому что Красная планета и Солнце находятся на противоположных концах неба. По данным NASA, 12 января 2025 года дистанция между Землей и Марсом будет равна 96 млн км, 20 февраля 2027 года — 101,4 млн км, а 29 марта 2029-го — 96,8 млн км.
А один раз в 15–17 лет планеты встречаются на расстоянии менее 60 млн км. Например, в 2003 году расстояние между Марсом и Землей составляло 56 млн км. Это явление ученые назвали «великим противостоянием Земли и Марса». Противостояние Марса — событие, когда Солнце, Земля и Марс по ходу движения по своим орбитам располагаются по прямой линии.
NASAРасположение Марса и Земли во время сближения
Сколько лететь до Марса по времени
По расчетам профессора физики Крейга Паттена из Калифорнийского университета в Сан-Диего, путь до Марса займет около 270 дней (или девяти месяцев) в период оппозиции Марса. Столько же времени нужно, чтобы вернуться обратно.
Сложности вычисления
Марс и Земля постоянно движутся по своим орбитам, поэтому отправить ракету или корабль по прямой невозможно. Главную роль в вычислении оптимального времени для старта космического аппарата играет выбранная траектория полета.
Как рассказал научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН Александр Трохимовский, в современных миссиях используется эллиптическая траектория: ракета с Земли как бы догоняет Марс. Эллиптическая (гомановская) траектория названа в честь немецкого ученого Вальтера Гомана, в 1925 году описавшего ее. При этом варианте полет к Марсу длится от 150 до 260 дней. Аппарат запускается со второй космической скоростью, от 11,2 до 12 км/с, в период, когда Земля догоняет Марс и планеты выстраиваются в одну линию — раз в 26 месяцев.
Существуют и другие траектории: параболическая и гиперболическая. При параболической траектории космический аппарат стартует с Земли с третьей космической скоростью — 16,65 км/с. При гиперболической корабль отправится на Красную планету со скоростью выше третьей космической. По словам Александра Трохимовского, эти траектории позволяют добраться быстрее, но требуется намного больше топлива как при взлете, так и для торможения — выхода на орбиту вокруг Марса.
Ученый Ноам Изенберг из Университета Джонса Хопкинса в 2020 году предложил альтернативу классическому сценарию полета на Марс — использовать гравитацию другого массивного небесного тела. По пути к Красной планете или обратно космическому кораблю предлагается пройти рядом с Венерой. Пролетая мимо, экипаж сможет использовать гравитацию Венеры для ускорения или изменения курса корабля. Такой гравитационный маневр позволит не только сократить время миссии, но и уменьшить ее стоимость. Технология гравитационного маневра существует не первый год. К примеру, аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» совершали гравитационные маневры у Юпитера и Сатурна.
Космос — враждебная среда для человека. Поэтому ученые ищут способы сократить время полета на Марс. Например, в NASA планируют построить ракету с ядерным двигателем, которая сможет доставить человека на Марс всего за 45 дней при эллиптической траектории.
В современной космонавтике используются химические ракетные двигатели. Из них наибольшим удельным импульсом обладают жидкостные. Такая двигательная установка состоит из раздельных баков с жидкими окислителем и горючим, камеры сгорания и центробежных насосов для подачи в нее горючего.
Ядерные же ракетные двигатели будут создавать тягу благодаря ядерной энергии. Тепло, полученное после распада радиоактивных веществ, планируется использовать для нагрева жидкого водорода. А чтобы избежать риска аварии при запуске, реактор будут включать только после выхода на орбиту. Появление ядерных ракет позволит решить ряд ключевых проблем. Во-первых, они смогут развивать высокие скорости, что позволит сократить время путешествия на Марс с девяти месяцев до шести недель. Во-вторых, конструкция нуждается в меньшем объеме топлива. Освобожденное место можно использовать для загрузки дополнительного оборудования. В-третьих, по прибытии на Красную планету космонавты смогут применять реактор в качестве источника энергии.
Чтобы реализовать эту идею, NASA объединило усилия с Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, военно-промышленной корпорацией Lockheed Martin и компанией BWX Technologies. Рабочий прототип должен быть готов уже к 2025 году.
Сколько лететь до Марса со скоростью света
Чтобы измерять астрономическое расстояние за пределами Земли, ученые создали термин «световой год». Световой год — расстояние, которое свет преодолевает за один год. Свет движется со скоростью 299 792 458 м/с. При такой скорости он преодолевает 9,46 трлн км в год.
Александр Трохимовский:
«Со скоростью света можно добраться до Марса за время чуть больше трех минут, однако это время описывает лишь передачу сигналов. Для настоящего путешествия нужно еще как минимум время для разгона и торможения».
Ближе всех к Земле находится Луна. Расстояние между планетой и спутником — 384,4 тыс. км. Световой фотон, отправленный с Земли, достигнет Луны за 1,25 секунды.
Перспективные миссии
Первые космические аппараты отправились изучать Марс в 1960-х годах. За это время 50 космических объектов пытались выйти на орбиту или совершить мягкую посадку на поверхность планеты. Но не все миссии завершились успешно.
Европейское космическое агентство
В 2020 году — во время очередного сближения двух планет — на Марс отправились миссии сразу нескольких стран: Китая, США и ОАЭ. Всем космическим аппаратам удалось достичь поставленных целей.
Космический аппарат ОАЭ под названием «Аль-Амаль» изучает атмосферу, изменение погоды в разных местах Марса и ищет связь между нынешним и древним климатом планеты.
Планетоход Perseverance оказался на поверхности Марса 18 февраля 2021 года. На его борту были закреплены устройство для получения кислорода из атмосферы Красной планеты и беспилотный вертолет Ingenuity.
Китайский аппарат «Чжужун» совершил мягкую посадку на планете 15 мая 2021 года. Марсоход искал признаки жизни на Марсе. В 2022 году марсоход перешел в спящий режим, проработав 358 дней.
В ближайшем будущем на Марс могут отправиться и люди. Над достижением этой цели работают не только правительственные организации всех стран, но и частные корпорации. Например, создать колонию на Марсе стремится основатель SpaceX Илон Маск. Миллиардер считает, что достичь этой цели можно к 2028 году, а к 2033-му такой сценарий еще вероятнее. Глава NASA Билл Нельсон считает, что высадка людей на Марс произойдет не раньше 2040 года. Но перед этим нужно решить ряд ключевых проблем.
Время полета. С нынешней ракетной технологией путь до Марса и обратно займет около 21 месяца, причем космонавтам придется ждать около трех месяцев на Марсе, чтобы обе планеты оказались в позициях, необходимых для возвращения. Таким образом, космонавты будут долгое время находиться в замкнутом пространстве без гравитации и с прерывающейся связью с Землей. Такие условия требуют от экипажа особой физической и психологической подготовки.
Отсутствие космического аппарата. В настоящее время нет технологий, позволяющих отправить людей на Марс и обратно. Межпланетная миссия такого масштаба, вероятно, станет одной из самых дорогих и сложных инженерных задач.
Высокий уровень радиации. Главное препятствие для пилотируемых миссий — космическая радиация. Пока корабль находится рядом с Землей, магнитное поле и атмосфера планеты защищают экипаж от воздействия галактических космических лучей — энергетических частиц, которые перемещаются со скоростью, близкой к скорости света, и проникают в человеческое тело. Один день в космосе эквивалентен радиационному облучению, полученному на Земле за год. Второй источник космической радиации — солнечные космические лучи. Также зафиксирован высокий уровень радиации и на поверхности самой Красной планеты. Чтобы космонавты смогли находиться на Марсе долгое время, нужны специальные костюмы.
Космические программы различных стран предполагают не только полеты человека в космос и его высадку на ближайших к Земле планетах и спутниках, но и транспортировку разной исследовательской техники, чьей задачей является сбор данных об иных мирах. К таковым относятся не только спутники, но и различная колесная техника вроде автономных роверов, высаженных на Луне и Марсе. Но так как среда на этих планетах сильно отличается от земной, колеса для луноходов и марсоходов сделаны по-иному принципу. Рассказываем…
Высадка на Луну
По состоянию на сегодняшний день Луна является единственным астрономическим объектом, на котором побывал человек. Это достижение стало результатом миссии «Аполлона-11» – американского пилотируемого корабля, в ходе полета которого с 16 по 24 июля 1969 года жители Земли впервые в истории совершили посадку на поверхность другого небесного тела. Это сделали астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин, которые оставались на лунной поверхности 2 часа 31 минуту 40 секунд.
Предтечей события стала успешная посадка советской исследовательской автоматической межпланетной станции «Луна-2», а также беспилотный облет земного спутника автоматической межпланетной станцией «Луна-3», сумевшей сфотографировать обратную сторону планетоида.
В результате данных экспедиций было установлено, что атмосфера и гидросфера на Луне практически отсутствуют, а поверхность спутника представляет собой смесь тонкой мелкодисперсной пыли и скалистых обломков, называемых реголитом, которые образовались в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Подобные ударно-взрывные процессы способствовали взрыхлению и перемешиванию грунта, одновременно спекая и уплотняя его частицы. Толщина слоя реголита составляет до десятков метров.
На основе полученной информации Научно-производственное объединение имени Лавочкина разработало конструкцию первого в мире планетохода, который был успешно доставлен на поверхность земного спутника 17 сентября 1970 года. Аппарат под названием 8ЕЛ № 203, также известный как «Луноход-1», был предназначен для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на спутнике, химического состава и свойств его грунта. Он проработал 302 суток и проехал 10.540 метров, после чего связь с аппаратом прервалась.
В 1971-м автоматическая межпланетная станция «Луна-21» доставила на спутник Земли «Луноход-2». За четыре месяца работы он прошел 42 километра (это расстояние оставалось рекордным до 2015 года, когда его превзошел марсоход Opportunity), передал на Землю 86 панорам и около 80 тысяч кадров телесъемки, но его дальнейшей работе помешал перегрев аппаратуры внутри корпуса.
Колеса обоих аппаратов состояли из трех титановых ободов, покрытых сеткой из нержавеющей стали и соединенных грунтозацепами. При этом сами колеса работали независимо друг от друга и не соединялись мостами. Такая конструкция оправдывала себя и была разработана с учетом борьбы с непреодолимыми препятствиями: в случае столкновения с таковым неспособное дальше двигаться колесо просто отбрасывалось, а луноход продолжал свое движение. К слову, данная способность ни одному советскому луноходу так и не пригодилась.
Любопытно, что каждое колесо данной техники имело собственный автономный электродвигатель, энергию для которого вырабатывали бортовые источники – полониевый радиоизотопный тепловой генератор и солнечная батарея на внутренней стороне крышки лунохода. Разворачиваясь, крышка одновременно открывала радиатор, необходимый для охлаждения приборов в герметичном контейнере.
Лунный ровер
Во время успешных экспедиций «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17», предпринятых американцами, данный вездеход, называвшийся Lunar roving vehicle, или LRV, использовался для более развернутого исследования местности. Этот транспорт представлял собой четырехколесный планетоход на электротяге, рассчитанный на двух пассажиров. Сконструировал его Ференц, а генеральным подрядчиком выступила компания Boeing.
Этот лунный электромобиль весил 210 кг и мог в условиях силы тяжести земного спутника перевозить груз в 490 кг. Рама его шасси достигала в длину 3 метра (колесная база – 2,3 м) и была сварена из алюминиевых труб.
Американский луноход оснащался четырьмя тяговыми двигателями постоянного тока производства Delco (по одному на каждое колесо) мощностью 190 Вт при совершаемых оборотах до 10.000 в минуту. В роли источника электроэнергии выступали две серебряно-цинковые батареи напряжением 36 вольт и емкостью 121 А*ч каждая. К слову, ввиду примитивности технологии по сравнению с современностью эти батареи не заряжались. Зато конструкция предусматривала возможность питания от этих элементов устройства связи или телекамеры. Кроме того, батареи и вся электроника были подключены к системе пассивного охлаждения.
При таком оснащении средняя скорость LRV по лунным ландшафтам составляла 13 км/ч. Однако это не было пределом возможностей данной техники: в ходе экспедиции «Аполлон-16» был установлен рекорд скорости передвижения по Луне, составивший 18 км/ч. Сами участники экспедиции признали, что такая скорость оказалась чрезмерной для спутника с иной силой притяжения, ведь малейший наезд на препятствие сопровождался сильной тряской и взбиванием больших фонтанов лунной пыли.
Также отметим, что максимальное удаление LRV от лунного модуля из соображений безопасности ограничивалось ресурсами индивидуальных систем обеспечения астронавтов, которых должно было хватить для пешего возвращения к модулю в случае поломки луномобиля. В итоге максимальное расстоянии во время экспедиций «Аполлон-15» и «Аполлон-16», преодоленное этим транспортом, составило 28 и 27 км соответственно (в обе стороны). В ходе этих исследований и лунный автомобиль, и скафандры астронавтов показали свою надежность, так что данное ограничение было смягчено. Во время экспедиции «Аполлон-17» это позволило группе исследователей удалиться от лунного модуля на максимальное расстояние 7,6 км, а общая протяженность пути составила 36 км, что до сих пор является рекордом среди планетоходов, пилотируемых человеком.
Покрышки для космоса
Колеса луномобиля были разработаны компанией General Motors. В основе их конструкции применялся алюминиевый диск, на который устанавливалась своеобразная покрышка диаметром 810 мм и шириной 230 мм. Она была выполнена из плетеной стальной проволоки (волокон) толщиной 0,84 мм с цинковым покрытием. При этом около половины площади такой покрышки занимал специальный титановый протектор для обеспечения более надежного контакта с грунтом. Над колесами луномобиля также устанавливались пылевые щитки, которые неоднократно доказывали свою эффективность, не позволяя экипажу и органам управления техники покрыться за считаные минуты мелкодисперсной пылью.
Данная технология полностью оправдала себя, ведь использовать традиционный при изготовлении колес каучук за пределами нашей планеты возможностей не было. Температурные перепады на поверхности Луны составляют от -170°C до +120°C, а дополнительное высокоэнергетическое радиационное излучение еще больше ускоряет деградацию резиновых элементов. Словом, выдержать длительное использование вне условий Земли никакая резина не может.
Также лунный автомобиль был оборудован собственной системой радио- и телевизионной связи. На его борту имелась остронаправленная сетчатая параболическая антенна для прямой связи с Землёй, а также ненаправленная антенна. На борту были установлены цветная телекамера, 16-миллиметровая кинокамера, а также 70-миллиметровая фотокамера, для которых имелся запас пленок в кассетах.
Интересно: цветная телевизионная камера с 6-кратным объективом-трансфокатором, установленная на луномобиле, была оснащена электроприводом для поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и изменения фокусного расстояния, благодаря чему ею могли управлять не только астронавты, но и оператор с Земли. Это значительно расширило возможности видеосъемок и даже позволило заснять старт лунного модуля с Луны. Для выполнения такой съемки луномобиль пришлось заранее оставить на спутнике в нужной позиции и на таком расстоянии от модуля, чтобы в поле зрения его телекамеры он попадал целиком.
Детали: для второго пришествия американцев на спутник Земли спроектирован луноход VIPER, цельнометаллические колеса которого успешно прошли все тесты на симуляторе имитации лунного грунта. Учеными моделировалось передвижение по разным склонам и камням, проскальзывание колес – всего было применено 196 различных сценариев. Луноход VIPER разработан Исследовательским центром Эймса и будет использоваться для поиска полезных ископаемых и водяного льда в затененных областях Южного полюса Луны. Его планируют доставить на поверхность спутника спускаемым модулем Griffin в конце 2023 года.
***
Вот такое получается занимательное материаловедение во внеземных условиях. Надеемся, вам было интересно. В следующем материале на эту тему мы расскажем об особенностях колес марсоходов.
В чём особенность лунных и марсианских метеоритов? Почему на протяжении долгого времени лунные метеориты было трудно обнаружить, а теперь таких находок стало очень много? Каких типов бывают марсианские метеориты? Почему вероятность обнаружения метеоритов с других планет Солнечной системы и их спутников крайне мала? Могут ли углистые хондриты быть кометным веществом? Какие метеориты могут прилететь с границ Солнечной системы и извне её пределов? Могут ли быть найдены метеориты из вещества гипотетически существовавшей в прошлом планеты Фаэтон? Рассказывает Дмитрий Садиленко, младший научный сотрудник Лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН.