מרחק מכדור הארץ למאדים במטרים. מה המרחק מכדור הארץ למאדים. דרכים חלופיות לטוס למאדים

כאן נכנס המחקר שלי. אני צריך להבין איך להפוך רקטות פלזמה לאלמוות.


כדי לעשות זאת, עלינו להבין כיצד פועלת רקטת פלזמה. הרקטה יוצרת פלזמה על ידי הזרקה אנרגיה חשמליתלדלק גזי, מסיר אלקטרונים בעלי מטען שלילי מיונים בעלי מטען חיובי. לאחר מכן יורים היונים מהגב של הרקטה, דוחפים חלליתקָדִימָה.

למרבה הצער, כל האנרגיה הזו בפלזמה עושה יותר מאשר להניע ספינות חלל - היא רוצה להרוס כל חומר שהיא באה איתו במגע. כוחות חשמליים מהקירות הטעונים שלילי גורמים ליונים להיטרק לתוך הקיר במהירויות גבוהות מאוד. התנגשויות אלו קורעות אטומים מהקיר, ומחלישות אותו לאט עם הזמן. בסופו של דבר, מספיק יונים פגעו בקיר שכל הקיר נשבר, מכסחת הדשא מפסיקה לתפקד, והחללית שלך עכשיו תקועה בחלל.

חלוף הזמן של מאדים

לא מספיק להשתמש בחומרים קשים יותר כדי לעמוד בהפצצות: תמיד יהיו נזקים מסוימים, לא משנה עד כמה החומר חזק. אנחנו צריכים דרך חכמהמניפולציה של פלזמה וחומרי קיר כדי למנוע נזק.

האם זה לא יהיה נהדר אם דופן התא יוכל לתקן את עצמו? מסתבר שיש שתי השפעות פיזיות שעשויות לאפשר לזה לקרות. ביום זה הוא נמצא במרחק של 8 מיליון מייל מכדור הארץ. זוהי הנקודה הקרובה ביותר למאדים השנה. זאת למרות שכדור הארץ עבר בין מאדים לשמש מאי.

כדור הארץ מתנדנד בין מאדים לשמש כל שנתיים, אם כי יותר תאריכים מאוחרים. בתור שני כוכבי הלכת הקרובים ביותר לכדור הארץ, אנשים ידעו כי נוגה ומאדים קיימים מאז ימי קדם. נוגה, כוכב הלכת השני מהשמש, קרוב יותר לכדור הארץ מאשר למאדים. עם זאת, מאדים זוכה לפרסום רב מכיוון שיש לו תנאים שנראים מתאימים למים נוזליים או אפילו חיים.

להשוואה קלה יותר לעיכול, אם תשים את השמש בפינה אחת של החדר, נוגה תהיה במרחק שני צעדים, כדור הארץ עוד חצי ומאדים צעד אחד קדימה - פלוטו כנראה ייקח אותך מחוץ לבית שלך מאז ממוקם 100 צעדים מהשמש.

היסטוריה של טיסות למאדים

האטמוספירה מורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני וחנקן. מבחינת הגודל הכללי, כדור הארץ ונוגה זהים, אך מלבד זאת, נוגה דומה לכדור הארץ, שם היא נלכדת לחלוטין. בתור כוכב הלכת הכי חם ב מערכת השמש, פני השטח של נוגה הם 462 מעלות צלזיוס, וכוכב הלכת מכוסה בהרי געש.

בעוד ונוס הוא עולם בוער, מאדים קר - הטמפרטורות נעות בין -87 ל-5 מעלות צלזיוס. כמחצית מגודלו של כדור הארץ, למאדים יש משטח מדברי אך אטמוספרה דקה מאוד. האטמוספירה הזעירה הזו מורכבת מפחמן דו חמצני וחנקן, כמו נוגה, בתוספת ארגון. ייתכן שלמאדים היו מים נוזליים לפני 5 מיליארד שנים - כל כך הרבה מים, למעשה, שיש עדויות לשיטפונות ענק על פניו.

נראה שמאדים, נוגה וכדור הארץ הם כולם שלושה מארבעת כוכבי הלכת הארציים - מרקורי הוא הרביעי. כוכבי לכת יבשתיים הם "ארציים" מכיוון שלכולם יש ליבה, מעטפת וקרום. טקטוניקת הלוחות, שחיקה והרי געש משנים את פני השטח של מאדים, נוגה וכדור הארץ. הירח של כדור הארץ נחקר לפעמים עם כוכבי לכת יבשתיים מכיוון שהרכבו דומה לכדור הארץ, אך הוא אינו כוכב לכת.

ב-The Martian, האסטרונאוט מארק וואטני חייב לשרוד את הסביבה הקשה של הכוכב האדום. כמה קרובה למציאות משימה מאוישת למאדים? "כבר יש לנו את הכישורים והטכנולוגיה הדרושים כדי למשוך אנשים למאדים, אנחנו רק צריכים לבנות את זה", אומר האסטרולוג ג'ונתן קלארק מאגודת המאדים של אוסטרליה.

למה כל כך הרבה זמן?

המיומנויות והטכנולוגיות הדרושים כדי להגיע למאדים, כגון ניווט בחלל, עגינה ומבצעי טיסה בחלל, פותחו במהלך משימות תאומים להנחתת אדם על הירח באפולו. "אם נחשוב על זה, נוכל להיות על מאדים בעוד 10 שנים."

בינתיים, היא בוחנת מגוון טכנולוגיות בתחנת החלל הבינלאומית, חוקרת את פני המאדים באמצעות משטחי נחיתה רובוטיים, ומפתחת חליפות חלל, מנועי חיפוש ובתי גידול בחלל כדי לעזור לאסטרונאוטים לחיות ולעבוד על מאדים.

איך לשרוד מרחקים ארוכים בחלל

לדברי ד"ר קלארק, ישנן חמש שאלות מפתח שעלינו לשקול בהכנה לשליחת בני אדם למאדים. כל מסע אנושי למאדים יכלול נסיעה הלוך ושוב, לפי לפחות, שנתיים וחצי, שישה חודשים לטוס לשם, שישה חודשים לחזור הביתה, ושנה וחצי על פני מאדים בזמן שמאדים וכדור הארץ חוזרים לעמדות המסלול הנכונות לטיסה חזרה.

"אנחנו לא יודעים איך אנשים יסתגלו תקופות ארוכותכוח הכבידה על מאדים, שהוא רק 38 אחוז מהכבידה על פני כדור הארץ", אומר ד"ר קלארק. "יותר מ-30 אנשים כבר בילו יותר משנה בחלל, אז אנחנו כבר יודעים איך לשרוד משכים ארוכים במיקרו-כבידה באמצעות פעילות גופנית".

עם זאת, ד"ר קלארק מודה כי יצטרכו לבצע ניסויים נוספים על סיפון תחנת החלל הבינלאומית כדי לשפר עוד יותר את ההבנה שלנו כיצד גוף האדםיכול להסתגל למיקרו-כבידה. "אנחנו צריכים למלא נתונים על כמה אנשים יצטרכו לעשות, הם צריכים דיאטה מיוחדתוכן הלאה", מסביר ד"ר קלארק.

"אני לא חושב שזו בעיה, אבל זה לא ידוע." רובר Mars Curious נחת במכתש גייל לאחר פרצי האימה המפורסמים שנמשכו שבע דקות. נחיתת כלי גדול בהרבה תהיה קשה עוד יותר. כאילו לשרוד שנתיים וחצי של נסיעות ללא הפסקה זה לא מספיק מרגש, למעשה נחיתת כלי שיט כבד על פני הכוכב האדום היא "האתגר היחיד הגדול ביותר" שעומד בפני המשימה, אומר ד"ר קלארק.

וכשהוא נגע, הרובר עצמו היה מעל 900 ק"ג, בגודל של מכונית קומפקטית", הוא מסביר. כשאנחנו מדברים על הצבת אנשים על מאדים, אנחנו מדברים על חלליות נחיתה עם מסה של לפחות 25-60 טון. מדובר במידות מטען גדולות של מטוס 737, שגדול בסדר גודל אחד וחצי מכל מה שעשינו בעבר.

מה משותף לכדור הארץ ולמאדים וכיצד הם שונים?

"אין סיבה למה אנחנו לא יכולים לעשות את זה, אבל באמת הלכנו לפיתוח כדי לעשות את זה, וזה כנראה בעיה גדולה" חליפת החלל הזו היא לא מסרט מדע בדיוני, והיא לא מאט דיימון! בהנחה שאכן הצלחת להנחית את כלי השיט שלך בחתיכה אחת, המשימה הבאה היא לחקור את עולמך החדש. עם רק שליש מכוח המשיכה של כדור הארץ ואטמוספירה העשויה ברובה מפחמן דו חמצני, מאדים מציב אתגרים להליכה ולכלי רכב.

חליפות החלל ששימשו להליכות חלל על הירח ותחנת החלל הבינלאומית שקלו כ-200 קילוגרמים והיו מגושמות מאוד, מה שיהפוך אותן ללא מתאימות למאדים, אמר ד"ר קלארק. חליפות אלה תקינות ללבוש כל כמה חודשים בתחנת החלל במיקרו-כבידה, אבל כשאתה הולך לחקור על מאדים, החליפות צריכות להיות קלות וגמישות כדי שתוכל ללבוש אותן כמה פעמים בשבוע מבלי לקבל שלפוחיות או פציעות.

ד"ר קלארק מאמין שזה חל על כלי רכב. אם תרצו לחקור את מאדים על ידי נסיעה של עד 100 קילומטרים מאתר הנחיתה, תזדקקו למשהו קצת יותר טוב מרובר הירח הידידותי לגולף המשמש את אפולו.

האם אפשר לטוס למאדים במהירות האור?

נצטרך משהו כמו משאית בלחץ", אומר ד"ר קלארק. ללא אטמוספרה מגינה כמו כדור הארץ, אסטרונאוטים על מאדים ייחשפו לקרינה קוסמית. אבל ד"ר קלארק לא חושב שקרינה תהיה בעיה כמו שאנשים מסוימים חושבים.

"אנשים במסלול נמוך של כדור הארץ מקבלים כמה שיותר קרינת שמש וכ-60% מהחשיפה לקרניים הקוסמיות שהם נחשפים אליה בחלל הבין-כוכבי", הוא אומר. לכן, אם מישהו בילה יותר מ-240 ימים בתחנת החלל, כבר הייתה לו חשיפה לקרינה כמו שהיה לו אם היה נכנס לחללית ממוגנת במסע מסביב לעולם למאדים.

השילוב של האטמוספירה הדקה של מאדים וגוף הספינה או בית הגידול יספק הגנה מספקת לקרינה למשך 18 חודשים על פני מאדים. "אז כן, זה פקטור, אבל זה לא שואוסטופר לדעתי". בסרט, וואטני תקוע לאחר שסופת אבק אדירה פוגעת בבסיס.

עם זאת, בניגוד לסרט, לא סביר שסופות אבק יקיפו אסטרונאוט אמיתי על מאדים. זה יכול להיות הרבה ניקוי. "אבק הוא בעיה במאדים, אבל לא בעיה בלתי פתירה", אומר ד"ר קלארק. "אנשים תמיד יכולים לנקות ידנית פאנלים סולאריים ולהשתמש באוויר דחוס במנעולי אוויר כדי לנקות את עצמם לפני שהם נכנסים לבית הגידול."

כיצד לספק דלק, מים, חמצן ומזון

בעיה נוספת היא איך לחיות על האדמה - במשך שנה וחצי. ישנן מספר אפשרויות להכנת דלק על מאדים. רעיון אחד כרוך בפיצול מים קפואים בפרמאפרסט תת-קרקעי למימן ולחמצן, הן לשימוש כחומר הנעה והן לצוות לשתות ולנשום.

כמה זמן לוקח לאור להגיע למאדים?

"אתה יכול גם להפיק מים מהאטמוספירה של מאדים, או להביא מימן מכדור הארץ ולהגיב עם אטמוספירת הפחמן הדו חמצני על מאדים כדי לייצר מתאן וחמצן", אומר ד"ר קלארק. אם אתה מייצר 50 טונות של חומר הנעה לעליה באטמוספירה של מאדים, אתה יכול לייצר עוד כמה טונות כדי לשמור על הצוות שלך בחיים או לאלץ את שלך רכבלחקור את פני השטח.