MY.UAНовини
Вчені дізнались, скільки часу займає політ до інших планет Сонячної системи
Вчені дізнались, скільки часу займає політ до інших планет Сонячної системи

Вчені дізнались, скільки часу займає політ до інших планет Сонячної системи

Подорож на Марс або іншу планету Сонячної системи — це не просто питання відстані та швидкості, а складний процес, який залежить від руху планет, сили тяжіння Сонця та технологічних обмежень космічних двигунів.

Про це пише Universe Space Tech.

Проста модель і чому вона не працює.

Якщо уявити Сонячну систему у спрощеному вигляді, де планети стоять на орбітах одна за одною, можна порахувати приблизну відстань між Землею та іншою планетою.

Наприклад, середня відстань Землі від Сонця — близько 149,6 млн км, Марса — 227,9 млн км.

Здається логічним: відняти перше від другого — отримати 78,3 млн км, потім поділити на швидкість космічного корабля і отримати час польоту.

Але на практиці такі підрахунки дають лише дуже грубі оцінки, і навіть можуть вводити в оману.

Наприклад, мінімальний час польоту до Меркурія іноді більше, ніж до Марса, хоча відстань до Меркурія менша.

Політ до астероїда Веста займав більше часу, ніж політ до Юпітера, що є найбільшим газовим гігантом.

Чому так виходить.

Головна складність у тому, що планети не стоять на місці — вони рухаються по орбітах із різними параметрами.

Кожна орбіта має перицентр (ближню точку до Сонця), афелій (найвіддаленішу точку), а також ексцентриситет, який показує, наскільки орбіта витягнута.

Відстань планети від Сонця постійно змінюється, а Земля і планета, до якої летить апарат, рухаються одночасно з різними швидкостями, нахилами орбіт і положенням у просторі.

Саме тому відстань між Землею та іншою планетою постійно змінюється і може варіюватися у досить широких межах.

Наприклад, відстань до Марса змінюється від приблизно 55,76 млн км у момент найближчого зближення до 401 млн км у момент найбільшого віддалення.

Фізика руху у космосі.

Уявлення про рух, яке ми маємо на Землі (автомобіль їде по дорозі, літак летить в атмосфері), непридатне для космосу.

Тут немає опору повітря чи тертя об поверхню — прискорення забезпечується лише завдяки реактивній силі двигуна, що викидає частину маси з певною швидкістю.

Космічний корабель може розігнатися, і потім рухатися без втрати швидкості протягом дуже довгого часу, бо у відкритому космосі немає гальмуючих сил.

Однак, щоб вийти на орбіту планети або приземлитися, потрібно знову гальмувати — теж шляхом витрачання палива, викидаючи масу.

Це вимагає великих запасів енергії і обмежує швидкість.

Траєкторії польоту — не прямі лінії, а складні криві.

Через постійну дію сили тяжіння Сонця, рух космічних апаратів відбувається по складним орбітам, що часто нагадують спіралі або вигнуті траєкторії.

Важливо пам’ятати: апарат не летить «прямо» від Землі до планети, а рухається по своїй навколосонячній орбіті, яка перетинається з орбітою цілі в певній точці.

Якщо космічний апарат не загальмує у момент зустрічі з планетою, він просто пролетить повз і продовжить обертатися навколо Сонця.

Рекордні польоти і їх особливості.

Деякі польоти були рекордно швидкими, проте вони не включали вихід на орбіту планети, а лише пролітали повз неї.

Наприклад, апарат Dawn, що досліджував Весту, встановив рекорд швидкості серед пролітних місій.

Польоти до Меркурія були складними, адже апарат повинен дуже сильно гальмувати, щоб уповільнити швидкість відносно Сонця, і перейти на більш витягнуту орбіту, схожу на кометну, а потім ще раз уповільнитися, щоб зменшити орбіту.

Це призводить до великих витрат палива.

Гравітаційні маневри — спосіб прискорити подорож.

Щоб зменшити час польоту та економити паливо, космічні інженери застосовують гравітаційні маневри.

Ідея полягає в тому, що апарат пролітає близько до планети і використовує її гравітаційне поле для збільшення швидкості та зміни траєкторії без витрат палива.

Так, апарат Voyager-2 використав чотири гравітаційні маневри для проходження до зовнішніх планет Сонячної системи.

Аеродинамічне гальмування — гальмування атмосферою.

Інший спосіб економії палива під час виходу на орбіту планети — аеродинамічне гальмування.

Апарат, влітаючи у верхні шари атмосфери, гальмує за рахунок сили тертя об атмосферу.

Це знижує потребу в ракетному гальмуванні, але вимагає особливо міцної конструкції та теплового захисту.

Цей метод поки що використовується нечасто через технічні складнощі, але має перспективи для майбутніх місій.

Стартові вікна і їх вплив.

Через постійний рух планет по орбітах, польоти можливі лише у визначені періоди — стартові вікна.

Наприклад, для польоту на Марс вони відкриваються приблизно раз на два роки, коли планети максимально зближені.

Навіть з урахуванням таких вікон і використанням гравітаційних маневрів, час польоту на внутрішні планети вимірюється місяцями, а до зовнішніх — роками.

Що може скоротити час польотів.

Щоб істотно скоротити тривалість міжпланетних подорожей, потрібно підвищити ефективність розгону і гальмування космічних апаратів.

Основний показник ефективності двигуна — питомий імпульс, тобто, яку швидкість набирає одиниця викинутої маси палива.

Сучасні хімічні реактивні двигуни мають обмежений питомий імпульс, тому використовуються іонні двигуни (наприклад, на зонді Dawn) та магнітоплазмові, які можуть бути набагато ефективнішими.

В перспективі плануються ядерні та термоядерні двигуни, що теоретично можуть збільшити швидкість у десятки й сотні разів.

Як зміниться космічна динаміка при вищих швидкостях.

Поки що апарати літають зі швидкостями близько третьої космічної (приблизно 16,6 км/с від Землі).

Якщо апарати зможуть досягати 100–300 км/с, орбітальна динаміка сильно спроститься.

Траєкторії польоту стануть прямішими, а час польоту до планет скоротиться до днів і тижнів для внутрішніх планет і тижнів — місяців для зовнішніх.

Такі швидкості значно розширять стартові вікна і зроблять міжпланетні польоти значно швидшими.

Хоча зараз подорожі в Сонячній системі займають багато часу — місяці і роки, — майбутні технології та методи, такі як вдосконалені двигуни, гравітаційні маневри, аеродинамічне гальмування, можуть суттєво скоротити ці строки.

Але навіть тоді космос залишатиметься величезним простором, у якому навіть світлу потрібно години, щоб дістатися до краю Сонячної системи.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Алла Пугачева решилась на резкий и неприятный шаг
Comments UA
2025-08-14T20:42:08Z
Вуди Аллен попал в базу Миротворца
Корреспондент
2025-08-25T20:30:10Z
Леся Никитюк ошеломила эффектным видом фигуры в купальнике спустя два месяца после родов
TSN
2025-08-16T14:57:48Z
Киркоров ошарашил новым фото со своей скандальной дочкой
GlavRed
2025-08-15T12:57:42Z
Анна Тринчер чуть не стала жертвой нападения во время концерта
Корреспондент
2025-08-28T06:27:20Z
Тарас Тополя подал в суд на Марьяну Безуглу за клевету
Корреспондент
2025-08-28T06:24:44Z
Украина осудила участие Вуди Аллена в Московской неделе кино
Корреспондент
2025-08-25T11:51:35Z
Анна Кошмал после рождения второго ребенка не может похудеть и объяснила почему: "Все безрезультатно"
TSN
2025-08-16T16:06:52Z
Съемки клипа Макса Барских сорвались из-за баллистического обстрела
TSN
2025-08-15T14:21:32Z
Американская компания Keurig Dr Pepper приобретет производителя кофе Jacobs
Корреспондент
2025-08-25T18:30:10Z
Доплаты к пенсии: кто может получить и как оформить
Знай
2025-08-23T07:07:08Z
Курс валют на выходные, 23-24 августа: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2025-08-23T04:21:41Z
РФ планирует увеличить производство "шахедов" до 6000 единиц в месяц - CNN
Корреспондент
2025-08-23T19:03:00Z
Rheinmetall построит пороховой завод недалеко от Украины
Корреспондент
2025-08-28T03:00:27Z
Украинская памятная монета - одна из лучших в мире
Корреспондент
2025-08-27T21:54:12Z
Курс валют в Украине 23 августа 2025: сколько стоит доллар и евро
VGorode
2025-08-23T08:33:37Z
Goldman Sachs спрогнозировал обвал цен на нефть до $50
Корреспондент
2025-08-27T17:24:36Z
Тарифы Трампа нивелируют экономию Индии на закупках российской нефти
Корреспондент
2025-08-27T16:51:54Z
В документах Кремля прописана дата окончания войны: ГУР рассказали, когда россия отступит
Знай
2025-08-18T20:30:13Z
Лидер КНР обратился к Украине в День Независимости
Корреспондент
2025-08-24T10:27:23Z
Лукашенко решил передать власть: СМИ пишут о резком ухудшении его здоровья
UAToday
2025-08-23T18:06:21Z
Зеленский ответил Вэнсу по поводу "уступок" России
Корреспондент
2025-08-25T13:33:00Z
Атака дронов на Россию: стали известны последствия
Корреспондент
2025-08-28T07:18:47Z
Силы ПВО уничтожили за ночь почти 590 целей
Корреспондент
2025-08-28T07:03:25Z
Мелания Трамп передала Путину тайное письмо
TSN
2025-08-16T04:31:36Z
Трамп оценил саммит и высказался о санкциях для РФ
Корреспондент
2025-08-16T03:36:58Z
Президент ответил на запрет на удары вглубь РФ
Корреспондент
2025-08-24T15:00:09Z
Самолет с российскими туристами экстренно сел в Таллинне из-за атаки украинских дронов
Европейская правда
2025-08-24T18:00:06Z
В Виннице толпа "отбивала" мужчину, который был в розыске ТЦК: что произошло
UAToday
2025-08-23T10:03:44Z
Взрыв завода в РФ: резко увеличилось число пострадавших
Корреспондент
2025-08-15T14:06:46Z
Сумы почти сутки под атакой РФ: бушуют пожары
Корреспондент
2025-08-25T04:03:21Z
В Киеве увеличилось число жертв ракетного удара РФ
Корреспондент
2025-08-28T06:39:28Z
В Киеве под завалами нашли троих человек
Корреспондент
2025-08-28T05:39:41Z
Каджики приближается: Вьетнам эвакуирует более полумиллиона человек
Корреспондент
2025-08-24T23:48:56Z
Ракетная атака на Днепр: что известно о последствиях
TSN
2025-08-15T14:21:54Z
В Запорожье в результате атаки РФ погибли три человека, много раненых. ФОТО
Новости Украины
2025-08-18T10:33:02Z
Военнослужащим, которые воюют на фронте, стали приходить штрафы: местами размер санкций превышает 50 тысяч
UAToday
2025-08-23T17:06:23Z
Место силы и веры. Где в Украине находится украинский Иерусалим
Telegraf
2025-08-22T23:30:45Z
Почему сегодняшний день несчастливый: приметы в народный праздник 24 августа
UAToday
2025-08-24T05:03:15Z
Как украинцы относятся к ТЦК - опрос
UAToday
2025-08-25T15:39:48Z
Меган Маркл высказалась о странном королевском дресс-коде
Корреспондент
2025-08-28T06:51:42Z
ГПСУ: Мужчин до 22 лет теперь пускают за границу
Корреспондент
2025-08-28T06:06:29Z
17 августа: церковный праздник сегодня, что выбросить из дома, чтобы ушли болезни и печали
UAToday
2025-08-17T04:00:46Z
Какой завтра, 22 августа, праздник — все об этом дне, какой церковный праздник, что нельзя делать
TSN
2025-08-21T06:03:54Z
15 млн за жизнь: Кабмин утвердил выплаты семьям погибших в плену
Gazeta UA
2025-08-16T03:00:19Z
Диетологи раскрыли неожиданную пользу чернослива для организма, но есть важный нюанс
UAToday
2025-08-23T12:06:50Z
Эти «сеточки» на теле сигнализируют о болезнях
Comments UA
2025-08-22T15:57:59Z
В Украине снова свирепствует коронавирус: какие симптомы новых подвидов и будет ли карантин
TSN
2025-08-22T18:36:18Z
Почему нельзя разбивать яйца ножом: даже опытные хозяйки об этом не знают
UAToday
2025-08-23T14:03:10Z
Учёные доказали, что тепловые волны ускоряют старение
Корреспондент
2025-08-26T15:12:51Z
10 000 шагов в день — миф или реальный ключ к здоровью: как ходить без стресса и с удовольствием
UAToday
2025-08-26T12:03:49Z
Что можно пить, когда худеешь: диетологи назвали 5 напитков, которые вас удивят
UAToday
2025-08-26T09:00:51Z
Гороскоп для всех знаков зодиака на 27 августа 2025 года
Корреспондент
2025-08-26T08:18:24Z
Магнитные бури 26 августа: прогноз для метеозависимых
UAToday
2025-08-26T08:03:47Z
Кабмин упростил продажу подержанных авто: от чего избавили украинцев
Знай
2025-08-16T15:51:16Z
Вводят новый синий сигнал светофора: водители в шоке, штрафов станет больше
Знай
2025-08-16T12:30:45Z
Stellantis заморозила разработку собственной системы автономного вождения
Корреспондент
2025-08-27T19:12:28Z
Suzuki инвестирует $8 млрд в Индию для производства электромобилей
Корреспондент
2025-08-27T18:39:01Z
Peugeot представила рестайлинг 308
Корреспондент
2025-08-27T17:21:54Z
Ford отзывает в США более 355 000 грузовиков - СМИ
Корреспондент
2025-08-27T16:36:41Z
Audi представила обновленный Q3 Sportback
Корреспондент
2025-08-26T18:09:30Z
BYD Yangwang U9 установил мировой рекорд скорости для электромобилей
Корреспондент
2025-08-26T17:00:32Z
В Кадиллак представили состав на дебют в чемпионате Формулы-1
Корреспондент
2025-08-26T13:00:27Z
Осень уже близко: синоптик назвал точную дату, когда погода изменится в Украине
Telegraf
2025-08-22T17:57:17Z
В Карпатах выпал снег в августе
Корреспондент
2025-08-24T09:09:50Z
Оракул Ленорман на 16 августа 2025 года для всех знаков зодиака: Близнецам – вдохновение, Козорогам – стабильность
TSN
2025-08-16T00:33:08Z
Атака на Краматорск: погибли двое полицейских из Ивано-Франковска
Корреспондент
2025-08-23T18:42:47Z
Ракетный удар по Киеву: изменено движение транспорта и перекрыты улицы
Корреспондент
2025-08-28T06:51:27Z
Массовый обстрел Винниччины: ряд поездов задерживается
Корреспондент
2025-08-28T01:12:29Z
Тревожная ночь: вражеские Шахеды атаковали Сумы
Корреспондент
2025-08-24T01:36:11Z
Гороскоп на воскресенье 24 августа 2025 года
UAToday
2025-08-23T17:03:57Z
Россияне продвинулись в трех областях - DeepState
Корреспондент
2025-08-14T08:36:30Z
Гороскоп на сегодня 16 августа: финансы овнов, обман близнецов и разочарование рыб
Знай
2025-08-16T02:06:53Z
Гороскоп на среду 27 августа 2025 года
UAToday
2025-08-26T14:57:07Z
Не только вкус: что еще отличает арабику от робусты
UAToday
2025-08-26T13:06:42Z
Только с этими тремя ингредиентами может быть качественное мороженное: узнайте, о чем речь
Comments UA
2025-08-23T07:12:15Z
Всего четыре ингредиента – и ваша кухня пахнет домашним уютом: простой рецепт яблок в тесте
Telegraf
2025-08-23T07:00:19Z
Развлекать или развивать? Дилемма украинских музеев и замков
ZN UA
2025-08-23T05:43:11Z
Знаки-миллионеры: кого ждет лучшая осень в их жизни
Gazeta UA
2025-08-23T05:42:02Z
Дорогие семена или дешевые? Украинка сравнила, какие огурцы дали хороший урожай, а какие — разочаровали
Telegraf
2025-08-23T04:42:25Z
Эту ягоду можно перепутать с ежевикой. Можно ли ее пробовать
Telegraf
2025-08-23T03:03:04Z
Больше всего "мотают" электроэнергии: эксперты назвали разоряющие вас приборы
Знай
2025-08-16T20:12:38Z
Конец эпохи ветряных турбин: что такое Hercules, производящий 5000 кВтч в домашних условиях
Фокус
2025-08-21T09:57:46Z
Цифровая головоломка, которая захватила сеть: найдите число 16 за 7 секунд
Gazeta UA
2025-08-15T14:15:23Z
На Хортице нашли чугунное пушечное ядро XVIII века
Корреспондент
2025-08-28T07:12:57Z
Обмен международным опытом помогает Украине формировать политику ответственной игры: первые результаты
Depo UA
2025-08-27T18:36:57Z
Apple официально объявила дату презентации iPhone 17
Корреспондент
2025-08-27T18:33:13Z
Samsung подтвердила выход One UI 8 в сентябре
Корреспондент
2025-08-27T17:12:36Z
СМИ назвали крупнейшие вызовы для кибербезопасности в финсекторе
Корреспондент
2025-08-27T11:15:26Z
SpaceX успешно запустила корабль Starship
Корреспондент
2025-08-27T07:54:47Z
Владислав Ванат может открыть для себя страницу европейского футбола
Корреспондент
2025-08-24T14:27:41Z
Дочь функционера ФБУ выиграла чемпионат Европы в составе сборной Испании
Корреспондент
2025-08-24T00:00:57Z
Где будет Зинченко: возникает вопрос к Артете, который не берет его играть
Корреспондент
2025-08-23T16:18:54Z
Ибеабучи триумфально вернулся на ринг и бросил вызов Усику
Корреспондент
2025-08-24T08:12:20Z
Шахтер готовит громкий трансфер одноклубника Неймара
Корреспондент
2025-08-28T06:39:18Z
Лига чемпионов 2025/26: стали известны все участники
Корреспондент
2025-08-28T06:27:07Z
Шахтер планирует трансфер 18-летнего нападающего из Бразилии
Корреспондент
2025-08-23T18:48:02Z
Украинские гребчихи стали чемпионами мира
Корреспондент
2025-08-23T13:51:10Z
Свитолина раскрыла причины отказа от участия в миксте на US Open-2025
Корреспондент
2025-08-23T11:27:39Z