لطالما اهتم الطيران البشري بالفضاء واستكشاف العوالم البعيدة. في السماء أبحروا وبحثوا عن آلهة فيها.

كلما طور الجنس البشري ، زادت المعرفة التي اكتسبها ، واستمر الاهتمام بالفضاء في النمو. بعد أن زار القمر ، أراد الإنسان بالطبع زيارة الكوكب الأقرب في خصائصه من الأرض إلى المريخ. والتطور العلمي - من العربات إلى مصادم الهادرون - على مدى السنوات الـ 150 الماضية يجعل الناس يفكرون بجدية في استعمار عوالم أخرى.

لماذا تطير إلى المريخ؟

الكوكب الأحمر هو أوضح موضوع للبحث بالنسبة للعلماء. الأهداف الرئيسية للرحلة هي البحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، ودراسة أعمق للكوكب وتاريخه ، وإعداد المزيد من الاستعمار وتطوير التقنيات اللازمة.

سواء كان هناك مكان آخر غير الأرض أم لا ، فإن الحياة هي إحدى القضايا الرئيسية للبشرية. يُعد المريخ مكانًا مثاليًا لبدء البحث ، حيث إنه يشبه إلى حد بعيد الأرض.

إن دراسة جيولوجيا المريخ ، على سطحها ، ستساعد على فهم تاريخ الكوكب بشكل أفضل. بينما نمت الأرض وتشكلت ، كان المريخ يمر بالفعل بتغيرات مناخية خطيرة ونوبات كارثية. لذلك ، بفهم المريخ ، نفهم الأرض بشكل أفضل.

السفر إلى الكوكب الأحمر سيوفر الفهم الضروري لتأثير الفضاء والسفر بين الكواكب على البشر. ستكون هذه واحدة من أهم الخطوات في تاريخ البشرية.

ما مقدار الضوء الذي يطير إلى المريخ؟

بينما تدور الكواكب باستمرار حول الشمس ، تتغير مسافة المريخ إلى النجم والأرض باستمرار. وفقًا لذلك ، فإن الضوء المرسل من نقطة معينة إلى الكوكب في أوقات مختلفة سيحصل على مقدار مختلف من الوقت.

أولاً ، دعنا نكتشف مقدار الضوء المرسل من الأرض. تتراوح المسافة بين الكواكب في المدى من 55 إلى 400 مليون كيلومتر. على مسافة قصيرة ، يصل الضوء ، بسرعة 299792 كم / ثانية ، إلى الأرض من المريخ في 3 دقائق ، كحد أقصى - في 22 دقيقة.
تبلغ المسافة بين المريخ والشمس 227.990 مليون كيلومتر. يصل الضوء من النجم إلى الكوكب الأحمر في حوالي 12 دقيقة و 40 ثانية.

كم طار إلى المريخ؟

على الرغم من حقيقة أن قدم الإنسان لم تطأ قدمه على كوكب المريخ ، فقد اهتم العلماء منذ فترة طويلة بالكوكب ومنذ عام 1964 بدأوا في إرسال أجهزة وأجهزة مختلفة لدراسة أكثر تفصيلاً للكوكب الأحمر.

تم تنفيذ أول مهمة لدراسة المريخ في عام 1964 ، عندما أرسلت الولايات المتحدة جهازًا يسمى Mariner-4 إلى مدار كوكب بعيد. جهاز طار 228 يوما. قدم للعلماء 21 صورة.

تم إرسال Mariner-6 إلى المريخ في عام 1969. رحلة إلى مدار الكوكب الأحمر استمر 155 يوما. نتيجة لهذه المهمة ، حصل العلماء على بيانات عن الغلاف الجوي ودرجة حرارة السطح.

تم شحن Mariner-7 في نفس العام ، بمثابة احتياطي. أخذ طريقه 128 يوم.

تم إرسال Mariner-9 في عام 1971 ، ووصل إلى كوكب المريخ 168 يوم. أصبح هذا الجهاز أول قمر صناعي اصطناعي لكوكب الأرض ، لوجوده القصير (حتى أكتوبر 1972) ، تمكن من إنشاء خريطة لسطح المريخ.

كان Viking-1 أول جهاز مهمته كانت الهبوط على السطح. كان يحصل 304 يوم.

حصلت Viking-2 على 333 يومًا وكانت المهمة الرئيسية هي البحث عن الحياة. بمساعدة الجهاز تم التقاط أكثر من 16 ألف صورة. كانت الصور ملونة ، مما يعطي نظرة جديدة تمامًا على كوكب المريخ.

وصل مارس باثفايندر ، الذي تم إطلاقه في عام 1996 ، إلى الكوكب الأحمر في 183 يومًا. قام الجهاز بدراسة التربة المحلية.

Mars Express هي محطة فضاء تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. كانت في طريقها 201 يوم.

المريخ الاستطلاع المداري هو أول كشاف تم إرساله في عام 2005 للعثور على مكان يمكن أن يصل إليه المستعمرون الأوائل. لقد اتخذ المسار 210 يوم.

قام المخضرم ، الذي أرسل في عام 2013 ، بدراسة الغلاف الجوي للكوكب ووصل إليه. 307 أيام.

لم يكن الاتحاد السوفييتي محظوظًا بدراسة كوكب المريخ ، وكانت هناك العديد من عمليات الإطلاق والانهيار الفاشلة خلال الرحلة.مع كوكب الزهرة اتضح بنجاح أكبر. إليكم البيانات: طار الجهاز السوفيتي مارس -1 إلى المريخ لمدة 230 يومًا.

يظهر مثل هذا الاختلاف الكبير في مدة الرحلات الجوية بسبب المواقع المختلفة لكوكبيهما. ولا يمكن للتطور التكنولوجي أن يؤثر بشكل خطير على وقت السفر - وتعتمد المدة في الغالب على الحسابات الرياضية المعقدة التي تتكون في تحليل مدارات جسمين سماويين.

كم كيلومتر تطير إلى كوكب المريخ من الأرض؟

• أكبر مسافة بين كوكب الأرض والمريخ يمكن أن تكون 401 مليون كيلومتر.
• متوسط ​​المسافة حوالي 225 مليون كيلومتر.
• أقرب مسافة يمكن للمريخ الاقتراب منها من الأرض هي 54.6 مليون كيلومتر.

إذا أخذنا الظروف المثالية والقدرة على تفريق سفينة الفضاء مع الأشخاص على متنها بسرعة أسرع مركبة أطلقتها البشرية على الإطلاق - "نيو هورايزونز" ، التي وصلت سرعتها 58 ألف كم / ساعة ، ثم في خط مستقيم على الطريق سيستغرق 39 يومًا فقط.

كم من الوقت يستغرق الطيران إلى كوكب المريخ بسرعة الطائرة؟

على سبيل المثال ، إذا كان من الممكن إرسال طائرات للسفر بين الكواكب ، فعند متوسط ​​سرعة الطائرات الحديثة 1000 كم / ساعة ، فإن المسار إلى المريخ سيستغرق أكثر من 22 ألف يوم.

مسارات الطيران

يجب أن نفهم أن النظام الشمسي يحتوي على عدد كبير من نقاط الجاذبية ، لذلك لا يمكن إطلاق أي أجسام في خط مستقيم. من الضروري تجنب جذب الشمس ، والتي يمكن أن تجذب بسهولة أي جسم يتم إطلاقه من الأرض وتدميره. لذلك ، تم تطوير مسارات معينة يمكن من خلالها الطيران إلى الكوكب الأحمر. هناك عدة طرق رئيسية للوصول إلى المريخ.

مسار جومانوفسكي

تتكون هذه الطريقة من إطلاق جسم باتجاه جسم سماوي. تم تطوير هذه الطريقة من قبل المهندس الألماني والتر جومان ، الذي اقترح إرسال المركبات ضد حركة الكواكب. لكن هذا المسار يحتوي على ناقص واحد مهم - فهو يتطلب كمية كبيرة من الوقود للفرملة.

القبض الباليستي

الالتقاط الباليستي هو الطريقة الثانية التي تقدم إطلاق المركبات مباشرة في مدار المريخ ، مرة أخرى في اتجاه الحركة ، وسيحدث الكبح بسبب الغلاف الجوي. تتطلب هذه الطريقة مزيدًا من الوقت للتنفيذ.

مسار مكافئ

يعد مسار القطع المكافئ أكثر الطرق صعوبة وفقًا للمتطلبات الفنية ، ولكن لن يستغرق الأمر سوى 80 يومًا للتغلب عليه. تتطلب هذه الطريقة تسريع المركبة الفضائية إلى 16.7 كم / ثانية ، وهو ما يعادل سرعة الفضاء الثالثة. سوف تتطلب هذه المناورة وقودًا أكثر 4 مرات من الطريقة الأولى ، ولكن نظرًا للانخفاض الحاد في وقت السفر ، يمكنك توفير الطعام وسبل عيش الطاقم.

مهمة ذهاب وإياب

يواجه منظمو المهمة الأولى إلى المريخ مشكلة صعبة للغاية - ليس فقط إرسال الجهاز إلى مكان بعيد ، ولكن إعادته. كلما زادت سرعة السفينة ، ستكون التكلفة أقل. تعتبر السرعة الدنيا لهذه العملية 18 كم / ثانية.

بالنسبة لمهندس الطيران روبرت زوبين يقترح استخدام المحركات النووية ، التي تتطلب من السفينة أن تأخذ 6 أطنان من الهيدروجين من الأرض. وللعودة إلى الوراء - سيتم استخدام ثاني أكسيد الكربون ، الذي يسهل العثور عليه على سطح المريخ. يمكن تقسيم الماء إلى أكسجين وهيدروجين ، ويمكن تحويل الأخير إلى غاز الميثان. ستوفر كل هذه العمليات لرواد الفضاء الوقود لرحلتهم إلى المنزل.

في ظل هذه الظروف ، ستستمر الرحلة حوالي 9 أشهر ، بينما يجب أن تكون السفينة في مدار الكوكب الأحمر لمدة 17 شهرًا ، لأنه من الضروري التقاط الترتيب المثالي للهيكلين السماويين مرة أخرى. قد يستغرق الأمر ما يصل إلى 500 يوم لجمع الكواكب معًا.

يتم الاستنتاج التالي من هذا - الحد الأدنى لوقت السفر هو 33 شهرًا. ولكن لا تنس أنه في هذه المرحلة من تطور التكنولوجيا ، يتلقى رواد الفضاء أذىًا خطيرًا بصحتهم عندما يكونون في محطة الفضاء الدولية لمدة ستة أشهر. لذا فإن العملية على المريخ تتطلب شيئًا مختلفًا تمامًا.

ما هو مقدار الوقود اللازم للسفر إلى المريخ؟

عليك أن تفهم أنه قبل حساب الوقود ، يجب عليك توجيه المركبة الفضائية بدقة. يتحرك المريخ حول الشمس طوال الوقت ، ويحتاج المهندسون إلى حساب مسار الرحلة ، المكان الذي سيكون فيه الكوكب في وقت الوصول. وبناءً على ذلك ، يتم تحديد المسافة التي ستقطعها السفينة والوقود.

نظرًا للعدد الكبير من الفروق الدقيقة ، يمكنك فقط حساب الاحتياطيات اللازمة للمحرك. حاول المهندس روبرت زوبرين حساب الخيارات المختلفة لإطلاق مركبة فضائية في مفاعل نووي. بعد إجراء البحث ، خلص إلى أنه على الطريق من الأرض إلى المريخ تقريبًا 6 أطنان من الهيدروجين.

الأخطار الرئيسية للسفر إلى المريخ

الفضاء مكان جميل بشكل لا يصدق ، ولكنه في نفس الوقت خطير للغاية بالنسبة للباحثين. في حين أن الحضارة ، في تاريخها القصير لاستكشاف الفضاء ، تعلمت كيفية حماية رواد الفضاء فقط في ظروف المهمات القصيرة نسبيًا ، مثل التواجد في محطة الفضاء الدولية (ISS) أو السفر إلى القمر ، لا يزال العلماء يواجهون رحلات أكثر تعقيدًا وطويلة.

على سبيل المثال ، خلال مهمة محتملة إلى المريخ ، يتنبأ برنامج ناسا الخاص بخمسة أخطار كبيرة لرواد الفضاء. يدرس هذا البرنامج ويطور أحدث أساليب ومعدات الحماية التي يمكن أن تحمي المسافرين بين الكواكب في المستقبل.

إشعاع

يعلم الجميع تقريبًا أنه في حالة تعرضه لكثير من الإشعاع ، يمكن لأي شخص أن يلحق الضرر بصحته ، ولكن مستويات الإشعاع الخطير التي يتلقاها الشخص على الأرض لا شيء عند مقارنتها بما يواجهه أول المسافرين إلى المريخ.

الإشعاع الكوني أخطر بكثير من الإشعاع الذي يعاني منه الناس على الأرض. حتى عندما يكون في محطة الفضاء الدولية ، يتعرض الشخص للإشعاع أقوى بعشر مرات من الأرض ، على الرغم من أن الأرض ، بفضل مجالها المغناطيسي ، تعمل كدرع على مسار الإشعاع. ماذا سيحدث للناس في الفضاء الخارجي - لا أحد يعرف.

العزلة والاستنتاج

لا تنشأ جميع المخاطر من الزوايا المخفية للفضاء. النفس البشرية آلية هشة للغاية. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن العزلة المطولة تؤدي إلى تقلبات في المزاج ، واضطرابات في إدراك البيئة ، ومشاكل التفاعل بين الأشخاص ، ويمكن أن تنتج أيضًا عن اضطرابات خطيرة في النوم. وفقًا لوكالة ناسا ، فإن تغيير وعي الناس بالتعرض المطول لغرفة مغلقة أمر لا مفر منه. لذلك ، يجب أن يكون الاختيار لمثل هذه الرحلة صارمًا للغاية.

المسافة من الأرض

إذا وصل رواد الفضاء إلى الكوكب الأحمر ، فسيكونون على أبعد مسافة عن الأرض من أي شخص آخر قبلهم. إذا كان القمر يقع على مسافة 380 ألف كيلومتر من كوكب الأرض ، فإن المريخ على مسافة 225 مليون كيلومتر. وهذا يعني أنه عندما يطأ المستعمرون الأوائل رمال عالم جديد بعيد ، يجب أن يكونوا مكتفين ذاتيا قدر الإمكان ، لأنهم لا يجب أن يتوقعوا تسليمًا سريعًا من الأرض. ستستمر أي إشارة لمدة 20 دقيقة تقريبًا. لا يزال العلماء يعانون من القضايا المتعلقة بالشحنة التي ستكون ضرورية لأول شخص في مثل هذه الرحلة.

حقول الجاذبية

في الطريق إلى المريخ ، سيكون على المستعمرين مواجهة ثلاثة مجالات جاذبية مختلفة: جاذبية الأرض ، وغياب أي جاذبية تقريبًا في الفضاء الخارجي والمريخ. لا يزال العلماء يدرسون تأثير مثل هذه التغييرات على صحة الإنسان.

بيئة معادية ومساحات ضيقة

وفقا للعلماء ، فإن رحلة المستعمرين الأوائل إلى المريخ ستستغرق حوالي 6 أشهر.الفضاء ليس مخصصًا للحياة على الإطلاق ، وبالتالي ، ستعتمد حياة الناس على ظروف ونوعية السفينة. لذلك ، سيتعين على المهندسين تحقيق أقصى قدر من الراحة لرواد الفضاء ، وكذلك تهيئة الظروف التي تشجعهم باستمرار على أن يكونوا إيجابيين ونشطين.

حقيقة مثيرة للاهتمام: قال إيلون ماسك ، الذي يأمل في استعمار المريخ ، في مقابلة أجراها خلال مؤتمر TED في عام 2015 ، أنه بحلول نهاية حياته ، سينهي استعمار هذا الكوكب الجذاب. سيقوم بإنشاء مدينة كاملة هناك. على أسئلة المحاور ، لماذا قناع كل هذا؟ رد الأخير قائلاً: "أنا لا أحاول أن أكون منقذًا للبشرية ، أنا فقط أحاول التفكير في المستقبل وليس الاكتئاب". أذكر - تم الوفاء بجميع الوعود التي قدمها المهندس في هذا المؤتمر حتى الآن.

في الختام ، أود أن أعرض افتراضات العالم الروسي العظيم كونستانتين إدواردوفيتش تسيولكوفسكي حول المراحل الرئيسية لاستكشاف الفضاء.

المريخ هو أكثر كوكب يشبه الأرض في النظام الشمسي. رحلة إليها ممكنة اليوم. يجري تطوير وتحسين استعمار كوكب غامض. إذا بدأت الحضارة استكشافها للعوالم البعيدة ، فسيكون المريخ هو الأول ، على الرغم من كل الصعوبات التي يواجهها المهندسون والعلماء.