Земля — третья планета от солнца, а Марс четвертая — это прописная истина. Это, а также неослабевающее внимание прессы и ученых к « «, привели к тому, что название нашего космического соседа настолько навязло на зубах, что стало слишком привычным. Марс — это что-то само-собой разумеющееся, знакомое и простое. Да и находится близко — вот, только руку протяни… только в какую сторону тянуть? На самом деле, расстояние до Марса не так уж мало. Хотя, опять же, смотря как считать и что брать за точку отсчета. Расстояние от Марс до Земли? До солнца? До… А давайте попробуем посчитать по разному?
Как далеко от Марса до Земли?
Марс и Земля вращаются вокруг Солнца с разными скоростями: орбита Земли находится внутри орбиты Марса, поэтому свой круг вокруг центра солнечной системы, земля преодолевает значительно быстрее. Кроме того, обе планеты имеют орбиты представляющие собой не правильные круги, а несколько вытянутые эллипсы, что особенно заметно по отношению к Марсу.
Так что расстояние до Марса от Земли измерить можно только весьма грубо, причем только для конкретного момента времени, ведь оно постоянно меняется. Теоретически, две эти планеты находятся на минимальной дистанции друг от друга тогда, когда Марс располагается в ближайшей к солнцу точке (в перигелий ), а земля в дальней точке (в афелии ) своих орбит. В этой ситуации, планеты будет разделять расстояние «всего» в 54,6 миллиона километров.
Впрочем, теория на то и теория. В реальности, по крайней мере в истории человечества, такого сближения между Марсом и Землей никогда не было. Максимум сближения был зафиксирован в 2003 году, тогда Марс подошел к нашей планете на 56 миллионов километров.
Какое может быть максимальное расстояние между Землей и Марсом ? Опять же прибегнем к теоретическим расчетам и разведем обе планеты по их афелиям — то есть дальним точкам орбит, когда и голубая и красная планеты окажутся по разные стороны от солнца. В этом случае между Марсом и Землей окажется уже не 54 млн. км, а все 401 млн. км — расстояние превышающее точку максимального сближения в 7,37 раз!
В среднем же, расстояние от Марса до Земли составляет 225 миллионов километров — больше, чем расстояние от Земли до солнца.
Когда проще запускать космический корабль к Марсу?
В бесконечном беге вокруг Солнца, Земля по своей «внутренней дорожке» орбиты «обгоняет» Марс каждые 26 месяцев. Казалось бы — именно это время, является «счастливым окном» для того, чтобы отправить на Марс очередную , ведь расстояние между планетами будет самым маленьким. Однако на самом деле, короткий путь не всегда является самым лучшим…. да и самым коротким тоже.
Так и в нашем случае — во-первых даже 54 млн. км — это расстояние которое космический аппарат должен будет преодолеть почти мгновенно. На деле же, путь займет у него несколько месяцев, и за это время наши планеты «разбегутся», а во-вторых, для полета по прямой кораблю понадобится просто громадный запас топлива на борту.
Гораздо проще и экономичнее отправить нашу гипотетическую марсианскую миссию не по прямой, а по широкой орбите вокруг Солнца. Гравитация солнца подхватит аппарат в заданной точке и без всякой траты топлива разгонит его до нужных скоростей, придав мощный импульс. Подобный прием, заставляющий гравитацию космических тел работать нам руку, называется гравитационным маневром или эффектом рогатки .
В нужный момент корабль с помощью двигателя скорректирует свой путь и «соскочит» с «солнечной дорожки», после чего пересечется с орбитой Марса и уже без проблем достигнет точки назначения.
Как далеко от Марса до Солнца?
Как уже отмечалось раньше, орбита Марса очень далека от идеального круга, и чрезвычайно вытянута относительно центра (солнца). В Солнечной системе по степени «овальности» орбиты с Марсом может поспорить только Плутон, однако Плутон — не является полноценной планетой с точки зрения науки, так что здесь Марс вне конкуренции.
Из-за неравномерной кривизны орбиты, Марс то приближается к нашему светилу, то удаляется от него. В самой дальней точке (в афелии ) Марс отделяет от Солнца 249 млн. км, а в самой ближней (в перигелий ) — приближается до 206 млн. км. Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км — не удивительно, что на Марсе так холодно!
Полный оборот красной планеты вокруг светила происходит за 687 земных дней, соответственно марсианский год в 1,88 раз длиннее земного.
Кто впервые измерил расстояние до Марса?
Расстояние от Земли до Марса было впервые вычислено астрономом Джованни Кассини в 1672 году, с помощью метода параллакса. Он вел наблюдения из Парижа, а его коллега Жан Рише, одновременно с ним производил наблюдения из французской Гвианы. Так как точное расстояние от Парижа до французской Гвианы было известно, им оставалось просто точно засечь положение Марса на небосклоне в двух этих точках, и произвести не сложные расчеты. Погрешность вычислений Кассини составила 7% — весьма неплохой результат для 17-го века!
Красная планета – Марс – названа так, в честь одноименного древнеримского бога войны, аналогичному у греков Аресу. Она является четвертой, по расстоянию, удаленной от Солнца, планетой солнечной системы. Считается, то именно кроваво-красный цвет планеты, который ей придает оксид железа и повлиял на ее название.
Марс во все времена был любопытен не только ученым, но простым людям различных профессий. Все от того, что человечество возлагало большие надежды на эту планету, ибо большинство людей надеялись, что на поверхности Марса тоже существует жизнь. Большинство фантастических романов написано именно о планете Марс. Пытаясь проникнуть в тайны и разгадать ее загадки, люди стремительно изучали поверхность и строение планеты. Но получить ответ на такой, всех волнующий вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?», пока так и не сумели. Марс вращается по своей, немного вытянутой орбите, вокруг Солнца за 687 земных суток, со скоростью 24 км/с. Ее радиус составляет 1,525 астрономических единиц. Расстояние от Земли до Марса, постоянно меняется от минимального 55 млн. км, к максимальному 400 млн. км. Великими противостояниями названы те периоды времени, повторяющиеся раз в 16 – 17 лет, когда расстояние между двумя этими планетами становиться меньше 60 млн. км. Сутки на Марсе, всего на 41 минуту больше земных и составляют 24 часа 62 минуты. Смена дня и ночи, а так же времен года, тоже практически повторяет земные. Так же есть и климатические пояса, но из-за большего удаления от Солнца, они гораздо суровее, чем на нашей планете. Так, средняя температура составляет около –50 °C. Радиус Марса равен 3397 км, что практически вдвое меньше радиуса Земли – 6378.
Поверхность и строение Марса
Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.
В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».
Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.
Фобос и Деймос – естественные, но очень маленькие, спутники Марса. Они имеют не правильную форму, и по одной из версий, представляют собой, захваченные гравитацией Марса, астероиды. Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (ужас) – это герои древнегреческих мифов, в которых они помогали богу войны Аресу (Марсу), побеждать в сражениях. В 1877 году, их открыл астроном из Америки Асаф Холл. Вращение обоих спутников по своей оси происходит с одинаковым периодом, как и вокруг Марса, за счет этого они все время обращены к планете одной стороной. Деймос постепенно удается от Марса, а Фобос наоборот, притягивается еще больше. Но это происходит это очень медленно, поэтому, врятли наши ближайшие поколения, смогут увидеть падение или полный распад спутника, или его падение на планету.
Характеристики Марса
Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
Наклон оси: 25°
Плотность: 3,93 г/см3
Температура поверхности: –50 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
Спутники: Фобос и Деймос
Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород
В свете последних сообщений о том, что ученые набирают команду добровольцев для создания колонии на красной планете, все больше людей желают знать, каково расстояние от Земли до Марса, и за какой срок его можно преодолеть? Прежде чем ответить на эти вопросы, стоит вспомнить, что это за планета.
Марс
В первую очередь стоит знать, что это четвертая от светила планета. Расстояние между Землей и Марсом таково, что делает его второй ближайшей к нам планетой. Она твердая, ее физические характеристики очень близки с теми же параметрами Земли. Кроме того, у нас похожие ландшафты. Ученые полагают, что некоторое время назад красная планета даже имела подобную нашей атмосферу, от которой на данный момент почти ничего не осталось. Именно это сходство, а также наличие воды хоть в какой-то форме делают Марс таким желанным для исследований и мечтой космических поселенцев.
Беспилотный полет
Нельзя определенно сказать, каково расстояние от Земли до Марса. Дело в том, что планеты все время движутся, соответственно, это величина меняется. В те моменты, когда Марс наиболее удален от нашей планеты, разделяет нас порядка 400 миллионов километров. Звук проходит такое расстояние за 22 секунды, летательному же аппарату потребуется гораздо больше времени.
Самое маленькое теоретическое расстояние от Земли до Марса в километрах - 54 миллиона 60 тысяч. Настолько близко за всю историю человечества планеты не сближались. Для того чтобы это произошло, необходимо следующее: Марс должен находиться в своей самой близкой к Солнцу точке, тогда как Земля, напротив, в самой дальней. Только при точном соблюдении этих условий планеты окажутся максимально близко друг к другу.
За последние же 60 тысяч лет самое близкое расстояние от Земли до Марса составило 56 миллионов километров. Произошло это в 2003 году.
На сегодня самым быстрым аппаратом является New Horizons. Его скорость в начале пути - 58 тысяч км/ч. При такой скорости самое короткое расстояние от Земли до Марса займет у него 39 дней, самое длинное - 289.
Стоит заметить, что это достаточно условные расчеты, ведь для них принимается во внимание только прямое расстояние между планетами. Тогда как лететь по такой траектории, при сегодняшних технологиях, космический корабль не может. Ему будет мешать гравитация как самих планет, так и нашего светила.
Кроме того, при расчете имеется в виду то расстояние, на которое будут удалены планеты в момент начала операции. Однако даже месяц полета приведет к его изменению.
Это означает, что необходимы очень сложные и точные расчеты, чтобы корабль достиг своей конечной точки и успешно окончил путь на красной планете.
Пилотируемый полет
На сегодняшний день самый быстрый полет на Марс завершился через 128 дней после старта. Самый длительный - 333 дня. Это были беспилотные аппараты, для которых космическая радиация не настолько опасна, как для людей. Именно поэтому, прежде чем отправлять пилотируемый корабль, необходимо очень скрупулёзно вычислить, сколько времени лететь до Марса от Земли, как сделать этот перелет как можно более безопасным, что потребуется людям во время путешествия и так далее. Разумеется, лететь на максимально удаленную планету корабль с людьми не может - на сегодняшний день наши технологии и скорости не позволяют предпринять такой полет. В ближайшие годы планируется попробовать совершить путешествие до планеты в тот момент, когда она приблизится к Земле. Но даже такой перелет предположительно займет от 7 до 9 месяцев.
Колония на Марсе
В настоящее время идет работа над проектом «Марс-1», в рамках которого планируется создание колонии на Марсе. Организатором является частная компания, которая уже к 2027 году планирует «разбить палатки» на красной планете.
Однако ученые считают, что такие заявления преждевременны. Причем не столько потому, что техническая оснащенность землян не позволяет участвовать в мероприятиях такого масштаба, сколько по той причине, что это слишком опасно для человека. Не меньше пугает и тот факт, что предполагаемый полет - билет в один конец.
- Если бы диаметр нашей планеты был всего один метр, расстояние от Земли до Марса в километрах было бы 8. Тогда как Луна находилась бы от нас всего в 30 метрах.
- Если представить, что величина Солнца равна размеру двери, то Земля была бы всего лишь скважиной в ней, а Марс не превышал бы размер таблетки.
- Марсианские сутки составляют 24 часа и 37 минут по земному исчислению. Вокруг светила планета проходит в течение 687 земных суток.
- Из-за низкой гравитации Марса человек, весящий на Земле 100 кг, там увидит на весах цифру 38.
- В настоящее время уже более 40 миссий занималось изучением красной планеты. На сегодняшний день о ней мы знаем больше, чем о дне океанов на нашей собственной планете.
- С Земли можно увидеть Марс без специального оборудования.
- Красной планетой Марс называют из-за оттенка, обусловленного высоким содержанием окиси железа в почвах.
- Минимальная температура -153 градуса. Максимальная +20.
Марс - четвертая планета Солнечной системы. Большая часть поверхности Марса представляет обширные красноватые пространства; с красноватым (как бы кровавым) цветом связано и название планеты: в древнегреческой мифологии Марс - бог войны.
Марс меньше Земли . Его диаметр около 6790 км. Магнитное поле у Марса значительно слабее, чем у Земли. Расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км. Период обращения вокруг Солнца равен 687 земным суткам, т.е. 1,9 земных лет. Скорость вращения Марса вокруг своей оси - 24 час. 37 мин. 23 сек. Наклон оси вращения к орбите - 65°.
С давних пор за Марсом ведутся постоянные наблюдения. Они позволили заметить две полярные белые шапки, которые поочередно увеличиваются и уменьшаются на протяжении марсианского года. Предполагают, что эти шапки не из обычного льда, а из замерзшего углекислого - «сухого льда». Большие пространства планеты занимают сравнительно светлые участки - так называемые «материки»; остальная территория покрыта темными участками, называемыми «морями». Временами мутная желтая пелена заволакивает огромные пространства на Марсе, скрывая от хлаз поверхность планеты. Ученые предполагают, что это грандиозные тучи пыли, образующиеся во время бурь на Марсе. Они затрудняют наблюдение за этим — небесным телом с Земли. Тем не менее межпланетные станции исследовали Марс с близкого расстояния и даже опускались на его поверхность. Благодаря им мы узнали, что Марса сильно разрежена и состоит главным образом из углекислого газа, - дышать в таких условиях человек не может.
Марс начали усиленно изучать с 1971 года. Именно в мае 1971 года к планете были отправлены две советские автоматические станции - «Марс-2» и «Марс-3», которые стали первыми искусственными спутниками планеты. Они оставили на Марсе вымпел с изображением герба Советского Союза, произвели фотографирование планеты, исследования околопланетного космического пространства.
Марс
Фотография Марса, полученная с помощью космического телескопа "Хаббл"
| Информация в цифрах
Средний радиус: 3389,5 км Площадь поверхности: 144 371 391 км² Объем: 1,6318· 10 11 кг³ Масса: 0,64185· 10 24 кг Плотность: 3,933 г/см³ Ускорение свободного падения: 3,711 м/с² Атмосферное давление: 0 ,4-0,87 кПа Температура на поверхности: от -143 до +35 °C Период вращения: 24 ч. 37 мин. 22,7 с. Период обращения: 686,98 земных суток Расстояние до Солнца (перигелий): 1,381 а. е. Расстояние до Солнца (среднее): 1,5235 а. е. Расстояние до Солнца (афелий): 1,666 а. е. Видимая звездная величина: от +1,6m до -3,0m |
| Состав атмосферы, %
Углекислый газ: 95,32% Азот: 2,7% Аргон: 1,6% Кислород: 0,13% Угарный газ: 0,08% Водяной пар: 0,021% Окись азота: 0,01% |
Марс - четвертая по удаленности (после Меркурия, Венеры и Земли) от Солнца, планета Солнечной системы. Названа в честь древнеримского Бога войны из-за своего красно-кровавого цвета. Но "Марс" было не единственным названием этой планеты. В VI в. до н.э. древние греки называли эту планету "Фаэтон", что означает "блистающая, лучезарная", а Аристотель называл Марс "Аресом" по имени бога войны.
Марс относится к планете земной группы. Масса Марса составляет 6,423·10 23 кг (это 10,7% от массы Земли). Размерами эта планета также меньше, чем Земля. Средний диаметр равен примерно 6800 км (для сравнения средний диаметр Земли равен примерно 12 742 км). Среднее расстояние от Марса до составляет 228 млн км. Период вращения планеты — 24 часа 37 минут 22,7 секунд, а марсианский год равен 686,98 марсианским суткам.
Основная часть поверхности Марса - светлые области, получившие названия материков, меньшая часть - темные участки планеты, называемые морями. Рельеф Марса обладает некоторыми особенностями. Планета имеет самую высокую из известных гор в Солнечной системе потухший вулкан, гора Олимп.
Марс имеет гигантскую систему каньонов в Солнечной системе, называемых "Долины Маринер". Система каньонов названа так в честь космического аппарата "Маринер-9", который обнаружил эту систему в 1971-1972 гг.
Красная планета имеет самый большой ударный кратер в Солнечной системе. Называется он - Равнина Эллада. Располагается она на южном полушарии Марса. Предполагается, что такой огромный кратер мог образоваться в результате падения крупного метеорита ещё в начале зарождения планеты. Глубина кратера равна 9 км, а диаметр 2100 км.
Температура на планете меняется от −153 °C на полюсе зимой и до более +35 °C на экваторе в полдень. Средняя температура планеты составляет −50 °C. Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа и очень разрежена. Давление в 160 раз меньше земного давления.
Так же как и Земля, Марс имеет свои времена года, т. к. он имеет наклон примерно такой же, какой имеет Земля. Климат Северного полушария отличается от Южного: на Северном полушарии более мягкая зима и прохладное лето, в Южном полушарии зима холоднее, а лето более жаркое. В холодное время года даже вне полярных шапок на поверхности может образовываться светлый иней. В зависимости от времени года, изменяется внешний вид планеты. Прежде всего, бросаются в глаза изменения полярных шапок. Они разрастаются и уменьшаются, создавая сезонные явления в атмосфере и на поверхности Марса. Полярный шапки состоят из двух составляющий: это водяной лед и углекислый газ.
Марсианский грунт имеет разное строение в разных частях планеты. Основная составляющая - это кремнезём. Благодаря нему марсианская почва имеет красноватый оттенок. Имеются значительные примеси соединений серы, кальция, алюминия, магния, натрия. Имеется небольшое количество воды.
О марсианской почве отозвался исследователь-химик Сэм Кунейвс: «Фактически, мы обнаружили, что почва на Марсе отвечает требованиям, а также содержит необходимые элементы для возникновения и поддержания жизни как в прошлом, так и в настоящем и будущем».
В прошлом на Марсе, как и на Земле происходило движение литосферных плит. Это подтверждается особенностями магнитного поля Марса, местами расположения некоторых вулканов, например, в провинции Фарсида, а также формой долины Маринер. Современное положение дел, когда вулканы могут существовать гораздо более длительное время, чем на Земле и достигать гигантских размеров говорит о том, что сейчас данное движение скорее отсутствует. В пользу этого говорит тот факт, что щитовые вулканы растут в результате повторных извержений из одного и того же жерла в течение длительного времени. На Земле из-за движения литосферных плит вулканические точки постоянно меняли своё положение, что ограничивало рост щитовых вулканов, и возможно не позволяло достичь им высоты, как на Марсе. С другой стороны, разница в максимальной высоте вулканов может объясняться тем, что из-за меньшей силы тяжести на Марсе возможно построение более высоких структур, которые не обрушились бы под собственным весом.
Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км), силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км. Плотность в центре планеты должна достигать 8,5 г/см³. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14—17 % (по массе) серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли.
Марс имеет свои естественные спутники: Фобос и Деймос.
|
Фобос обращается на среднем расстоянии 2,77 радиуса Марса от центра планеты (9400 км), перицентр составляет 9235,6 км, апоцентр — 9518,8 км. Он делает один оборот за 7 ч 39 мин 14 с, что примерно на треть быстрее вращения Марса вокруг собственной оси. В результате на марсианском небе Фобос восходит на западе и заходит на востоке. |
 Один из двух спутников Марса. Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году и назван им в честь древнегреческого бога ужаса Деймоса, спутника бога войны Ареса.Диаметр Деймоса порядка 13 км, обращается он на среднем расстоянии 6,96 радиуса планеты (примерно 23 500 км), с периодом обращения в 30 ч 17 мин 55 с. Он имеет почти круговую орбиту, вследствие чего пери- и апоцентр различаются всего на 10 км (± 5 км от большой полуоси). У Деймоса, как и Луны, угловая скорость движения по орбите равна угловой скорости собственного вращения, поэтому он всегда повернут к Марсу одной и той же стороной. |
Наблюдение Марса
Марс наблюдается на небе как красная горошина. В отличии от Венеры и Меркурия условия наблюдения Марса более благоприятны, т. к. Марс находится за орбитой Земли. Поскольку атмосфера планеты разреженная, то вам могут открыться детали поверхности планеты, в частности полярные шапки, некоторые рельефные образования, а также сезонные изменения цвета планеты. Отметим, что обладатели небольших инструментов смогут рассмотреть лишь только полярные шапки. Детали на поверхности станут доступны для наблюдений лишь только при идеальных условиях наблюдения. Помимо этого вы сможете наблюдать пылевые бури на Марсе, размеры которых могут охватить всю видимую часть Марса. Бури длятся несколько недель, и можно проследить за их формированием: сначала это небольшие светлые пятнышки, которые с каждым днем превышают в своих размерах. Месторасположение планеты (на небе) можно узнать с помощью программы .
