Jump to content

Zagadki prosto z Marsa - zgadka nr 2


Guest leszekjed
 Share

Recommended Posts

Guest leszekjed

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) ?.

Link to comment
Share on other sites

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

Link to comment
Share on other sites

Guest leszekjed

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"

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Our picks

    • Migracja Astropolis na nowy serwer - opinie
      Kilka dni temu mogliście przeczytać komunikat o wyłączeniu forum na dobę, co miało związek z migracją na nowy serwer. Tym razem nie przenosiłem Astropolis na większy i szybszy serwer - celem była redukcja dosyć wysokich kosztów (ok 17 tys rocznie za dedykowany serwer z administracją). Biorąc pod uwagę fakt, że płacę z własnej kieszeni, a forum jest organizacją w 100% non profit (nie przynosi żadnego dochodu), nie znalazłem w sobie uzasadnienia na dalsze akceptowanie tych kosztów.
        • Thanks
        • Like
      • 56 replies
    • Droga Mleczna w dwóch gigapikselach
      Zdjęcie jest mozaiką 110 kadrów, każdy po 4 minuty ekspozycji na ISO 400. Wykorzystałem dwa teleskopy Takahashi Epsilon 130D i dwa aparaty Nikon D810A zamocowane na montażu Losmandy G11 wynajętym na miejscu. Teleskopy były ustawione względem siebie pod lekkim kątem, aby umożliwić fotografowanie dwóch fragmentów mozaiki za jednym razem.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 48 replies
    • Przelot ISS z ogniskowej 2350 mm
      Cześć, po kilku podejściach w końcu udało mi się odpowiednio przygotować cały sprzęt i nadążyć za ISS bez stracenia jej ani razu z pola widzenia. Wykorzystałem do tego montaż Rainbow RST-135, który posiada sprzętową możliwość śledzenia satelitów.
      Celestron Edge 9,25" + ZWO ASI183MM. Czas ekspozycji 6 ms na klatkę, końcowy film składa się z grup 40 klatek stackowanych, wyostrzanych i powiększonych 250%.
      W przyszłości chciałbym wrócić do tematu z kamerką ASI174MM, która z barlowem 2x da mi podobną skalę, ale 5-6 razy większą liczbę klatek na sekundę.
      Poniżej film z przelotu, na dole najlepsza klatka.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 72 replies
    • Big Bang remnant - Ursa Major Arc or UMa Arc
      Tytuł nieco przekorny bo nie chodzi tu oczywiście o Wielki Wybuch ale ... zacznijmy od początku.
       
      W roku 1997 Peter McCullough używając eksperymentalnej kamery nagrał w paśmie Ha długą na 2 stopnie prostą linie przecinajacą niebo.
       
      Peter McCullough na konferencji pokazał fotografię Robertowi Benjamin i obaj byli pod wrażeniem - padło nawet stwierdzenie: “In astronomy, you never see perfectly straight lines in the sky,”
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 16 replies
    • Jeśli coś jest głupie, ale działa, to nie jest głupie - o nietypowych rozwiązaniach sprzętowych
      Sformułowanie, które można znaleźć w internetach jako jedno z "praw Murphy'ego" przyszło mi na myśl, gdy kolejny raz przeglądałem zdjęcia na telefonie z ostatniego zlotu, mając z tyłu głowy najgłośniejszy marsjański temat na forum. Do rzeczy - jakie macie (bardzo) nietypowe patenty na usprawnienie sprzętu astronomicznego bądź jakieś kreatywne improwizacje w razie awarii czy niezabrania jakiegoś elementu sprzętu  Obstawiam, że @HAMAL mógłby samodzielnie wypełnić treścią taki wątek.
        • Haha
        • Like
      • 43 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.