Почему астронавты пока не могут летать с Земли на Марс?

Гравитация составляет 40% от земной; атмосфера местами плотная, местами разреженная; расстояние от Земли постоянно меняется... — вот причины, по которым отправка людей на Марс и возвращение все еще затруднены.

Представьте себе, что когда астронавты ступили на Марс, это означает, что экспедиция на Красную планету успешна лишь наполовину, потому что, когда астронавты захотят вернуться на Землю, покинуть Марс будет не так-то просто.

Самая большая проблема здесь — безопасно посадить огромный космический корабль на поверхность Марса в наиболее подходящих технических и рельефных условиях, чтобы затем он мог взлететь и улететь с Марса.

Фактически, учёные теперь могут построить небольшую беспилотную космическую станцию, которая могла бы покинуть Землю, мягко приземлиться на Марсе, пробурить скважину для взятия нескольких образцов, а затем взлететь и вернуться на Землю. Но пилотируемый космический корабль — это совсем другая история.

Прежде всего, для запуска пилотируемого космического корабля достаточных размеров с Земли в межпланетное пространство необходима гигантская ракета с мощным двигателем.

По сути, система должна быть размером со средний танкер, с большим запасом топлива в трюме и, конечно, некоторым грузом, полезным для астронавтов.

Гравитация Марса составляет около 40% от земной, а атмосфера разреженная, поэтому для возвращения на Землю потребуется ракета размером примерно в треть от той, которая доставила их туда.

Для взлёта и возвращения астронавтов на Землю ракета должна быть полностью заправлена. Таким образом, если астронавты хотят полететь на Марс и вернуться на Землю, им необходимо взять с собой около 1400 тонн топлива.

Следует отметить, что ракетное топливо чрезвычайно огнеопасно и взрывоопасно, поэтому его необходимо хранить в специальных баках, чтобы оно не разрушилось при посадке космического корабля на Марс.

У Марса тоже есть атмосфера, но, к сожалению, она недостаточно плотная для корректной работы парашютов. Это означает, что марсианская атмосфера не подходит для замедления космических аппаратов (благодаря парашютной системе), чтобы они могли мягко приземлиться на поверхность Марса, обеспечивая безопасность астронавтов и топливных баков.

Поэтому космическому кораблю при посадке придется включать двигатель реверса, а это также расходует много топлива.

Космический корабль взлетит с Марса вертикально или под углом? (Фото: dzen)

Было бы намного проще, если бы на Марсе вообще не было атмосферы, поскольку тогда процесс посадки можно было бы контролировать более точно.

Однако атмосфера Марса очень «непостоянна», то есть плотность атмосферы на Марсе постоянно меняется: иногда атмосфера становится настолько плотной, что легко замедляет космический корабль (или может даже сжечь его), но иногда она настолько разрежена, что почти не влияет на скорость космического корабля.

Столкнувшись с этой ситуацией, ученые пока выбрали вариант использования двигателя реверса тяги как оптимальный метод для осуществления мягкой посадки на Марс.

Вот почему мягкая посадка космического корабля, большого или малого, на Марс по-прежнему считается великим техническим достижением, независимо от того, сколько раз это было сделано.

Но это ещё не всё. Самое сложное здесь то, что расстояние между Землёй и Марсом постоянно меняется, поскольку две планеты вращаются вокруг Солнца с разной скоростью.

Земля расположена ближе к Солнцу, поэтому полный оборот вокруг Солнца занимает всего 365,25 дня. Марс находится дальше от Солнца, движется медленнее и совершает один оборот вокруг Солнца за 687 земных дней (что почти вдвое дольше, чем у Земли).

В результате большую часть года Марс находится довольно далеко от Земли, настолько далеко, что перелет с Земли на Марс становится невозможным.

Благоприятное положение для перелета Земля-Марс возникает только тогда, когда обе планеты находятся по одну сторону от Солнца, и это происходит только один раз в 778 дней (или, другими словами, один раз в 2 года, 1 месяц и 18 дней).

Это окно, появляющееся раз в 778 дней, — идеальная возможность совершить перелет с Земли на Марс с точки зрения экономии энергии и времени полета.

Предположим, что астронавты успешно совершили этот «рассчитанный» полёт и добрались до Марса. Но что произойдёт дальше? Они смогут вернуться на Землю только после следующего сближения двух планет, то есть им придётся провести на Марсе ровно 2 года, 1 месяц и 18 дней, чтобы успеть в нужный момент и вернуться на Землю.

Сравнительная диаграмма орбиты Марса и Земли, марсианских и земных лет. (Фото: dzen)

Космическому кораблю придется взлететь и лететь в том же направлении, в котором Марс вращается вокруг Солнца, а затем астронавтам придется неоднократно корректировать траекторию космического корабля, чтобы она соответствовала орбите и скорости Земли вокруг Солнца.

Это довольно сложные технические операции, которые астронавтам придется выполнять в космосе между планетами.

По этой же причине «прямой перелет» астронавтов на Марс, пребывание там в течение нескольких дней и возвращение на Землю до сих пор остается невозможным – до сих пор./.

(Вьетнам+)

Источник: https://www.vietnamplus.vn/vi-sao-cac-nha-du-hanh-vu-tru-van-chua-the-bay-tu-trai-dat-toi-sao-hoa-post1042222.vnp