Skocz do zawartości

Zagadki prosto z Marsa - zgadka nr 2


Gość leszekjed

Rekomendowane odpowiedzi

Proszę o określenie z jaką prędkością może poruszać się statek kosmiczny lecący z Ziemi na Marsa z załogą lub bez (np. taki jaki zabrał ze sobą obie sondy marsjańskie Spirit i Opportunity) ?.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

według mnie to zależy od tego w jakim czasie chcemy tam dotrzeć i jakiej mocy posiadamy silniki :D:D a tak dokładniej to nie bardzo wiem jaka to prędkość ale napewno większa od 2 prędkości kosmicznej:D,pewnie coś koło prędkoci orbitalnej marsa :D

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Statek kosmiczny ruszający z Ziemi na Marsa mógłby do niego dolecieć w różny sposób w zależności od wzajemnego położenia obu planet .

Już starożytni potrafili stwierdzić, że są takie momenty, gdy Ziemia i Mars zbliżają się do siebie i taką sytuację nazwali opozycją.

Odpowida ona stanowi gdy Mars i Ziemia znajdują się po jednej stronie Słońca na linii łączącej te trzy ciała niebieskie.

Ze względu na eliptyczność orbit Ziemi a szczególnie Marsa odległość wzajemna w opozycji może być różna ale nie mniejsza niż 56 minlionów kilometrów.

Przeciwnym stanem do opozycji jest koniunkcja, w której Ziemia i Mars znajdują się po przeciwnych stronach Słońca co odpowiada największej możliwej odległości obu ciał sięgajacej nawet 400 milionów kilometrów. Oczywiście starożytni nie mieli świadomości, że wszystko dzieje się w nieskończonej przestrzeni ale świadomośc ruchu wzajemnego Ziemi i Marsa mieli.

Wydawałoby się, że najbardziej odpowiednim momentem do lotu z Ziemi na Marsa byłaby opozycja a więc lot po lini prostej wprost z Ziemi na Marsa dokładnie w przeciwną stronę niż Słońce.

Ale żeby tego dokonać należy przeciwstawić się sile grawitacji słonecznej co na razie znajduje się poza zasięgiem techniki ludzkiej i wymagałoby

olbrzymich ilości paliwa. Oczywiście możliwe sa loty poza nasz układ Słoneczny ale z użyciem napędów jakimi obecnie dysponujemy zajmują wiele lat i wspomagania grawitacyjnych katapult innych ciał niebieskich w naszym układzie Słonecznym.

Już w 1925 roku matematyk niemiecki Walter Hohmann wyliczył, że najbardziej korzystnym z punktu widzenia zużycia paliwa jest lot na Marsa w momencie gdy oba ciała znajdują się w koniunkcji czyli w największej odległości od siebie. Lot po orbicie Hohmanna oelga na stopniowym oddalaniu się od Ziemi w kierunku Marsa i w tym czasie następuje doganianie Marsie na orbicie w taki sposób, ze statek i Mars zrównują się ze sobą w ruchu właśnie na orbicie Marsa. Odległość jaką musi przebyć statek w drodze na Marsa wynosi dla orbity Hohmanna około 400 milionów kilometrów.

I tu dochodzimy do odpowiedzi na moją zagadkę. Statek kosmiczny po wejściu na orbitę zaczyna po spirali lot w kierunku Marsa z prędkością względem Ziemi ok. 3km/s. Wydawało by się, że na dotarcie do Marsa będzie trzeba 400000000km/(3km/) czyli około 8 lat. Dla porównania powiem, że obecnie ludzkość dysponuje silnikami rakietowymi pozwalającymi na nadanie statkowi prędkości względem Ziemi

nie większej niż 10km/s a np. odległość Ziemia Księżyc to tylko ok. 400 tysięcy kilometrów. Podróż na Księżyc statkiem Apollo trwała ok. 3 dni z prędkością 1.5km/s. Jak zatem można statkami kosmicznymi

o prędkości 3km/s dolecieć do Marsa w niecały rok ?. Wykorzystuje się tu fakt, że Ziemia poruszając się w przestrzeni kosmicznej z prędkością ok. 30km/s nadaje każdemu przedmiotowi odrywającemu się od Ziemi

swoją własną prędkość a więc lot na Marsa odbywa się z łączną prędkością ok. 33 km/s co pozwala na pokonanie gigantycznej drogi 400 milionów kilometrów w 258 dni. Rezygnując z najbardziej oszczędnej orbity Hohmanna i 'dokładając do interesu' nieco więcej paliwa można skrócić ten dystans do 180 dni. Dalsze skracanie trwania lotu wymaga już znacznych nakładów dodatkowych na paliwo co czyni przedsięwzięcie zupełnie nieopłacalnym i trudnym w technicznej realizacji. A zatem statek kosmiczny mający poo starcie z Ziemi prędkość 3km/s względem niej leci w kierunku Marsa z początkową prędkością 33km/s po to by po ok. 180-260 dniach dotrzeć w pobliże Marsa z prędkością ok. 23km/s (prędkość zmniejsza się nieco ze wzrostem odległości od Słońca wskutek zmiany energii kinetycznej na energię potencjalną w polu grawitacyjnym Słońca). W tym czasie Mars na swojej orbicie przemierza

przestrzeń wokół Słońca z prędkością 24 km/s a zatem statek porusza się względem Marsa 'tylko' z prędkością ok. 3km/s co umożliwia dalsze wyhamowanie prędkości w polu grawitacyjnym Marsa i z pomocą jego atmosfery.

Lot załogowy na Marsa to zatem co najmniej rok w przestrzeni - pół roku tam i pół roku z powrotem. Kto jest chętny ?

L.J.

 

(Wszystkie dane zaczerpnnąłem z książi R.Zubrin, R.Wagner 'Czas Marsa"

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.