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
Джамала продала дом под Киевом: певица назвала причину и где сейчас живет с детьми
TSN
2025-05-26T18:18:35Z
Какие платья нельзя носить женщинам за 50: такие модели выглядят нелепо и добавляют возраст
TSN
2025-05-26T16:48:44Z
Яна Глущенко с мужем и сыном показала свой роскошный особняк за 200 тыс. долларов: вид изнутри
TSN
2025-05-16T19:19:10Z
Утреннее шоу возвращается: Apple TV объявил дату премьеры четвертого сезона
Корреспондент
2025-05-29T14:48:15Z
Netflix анонсировал продолжение сериала Джентльмены от Гая Ричи
Корреспондент
2025-05-29T09:51:54Z
Финал Евровидения посмотрели более 166 миллионов человек по всему миру
Корреспондент
2025-05-29T08:30:59Z
Мадонна кардинально изменила стиль ради мамы
Корреспондент
2025-05-19T09:15:58Z
Известный украинский певец высказался о неизлечимом сыне и раскрыл главную проблему
TSN
2025-05-21T16:18:11Z
Победитель Евровидения-2025 хочет исключить Израиль из конкурса
Корреспондент
2025-05-22T15:48:51Z
Этот паразит грызет клетки человека: ученые сделали жуткое открытие
TSN
2025-05-19T07:48:24Z
Какое питание поможет сохранить здоровье в старости — исследование
TSN
2025-05-17T21:18:17Z
Враги помидоров: список растений, которые нельзя сажать рядом
TSN
2025-05-21T16:33:49Z
Как личность влияет на сон: ученые поразили исследованием
UAToday
2025-05-23T12:36:34Z
«Коктейль молодости» продлил жизнь мышей почти на треть
Корреспондент
2025-05-29T20:06:29Z
Эти три продукта мешают вам похудеть: вы едите их каждый день
UAToday
2025-05-29T15:03:47Z
Тля на смородине: методы борьбы с вредителями
TSN
2025-05-24T17:52:42Z
Мыло или гель для душа: что выбрать для кожи и гигиены
UAToday
2025-05-24T12:06:20Z
Чем полезен творог и стоит ли есть его каждый день: диетологи рассказали обо всех нюансах
UAToday
2025-05-24T09:03:02Z
Эти два знака зодиака могут тянуть из вас энергию: как их распознать и защититься
TSN
2025-05-19T07:18:37Z
Главная стрижка лета-2025: трендовые варианты
TSN
2025-05-26T12:18:14Z
Клубничный бум: непревзойденная галета к кофе или чаю
TSN
2025-05-26T17:06:31Z
Что добавить в лунку во время высадки рассады сладкого перца для хорошего урожая
TSN
2025-05-17T20:22:26Z
Какой цветок посадить на огороде, чтобы вредители забыли к вам дорогу
TSN
2025-05-29T18:48:59Z
Гороскоп на 30 мая 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-05-29T15:30:43Z
Гороскоп на 18 мая 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-05-17T15:30:37Z
Гороскоп для знаков зодиака на 22 мая 2025 года
Корреспондент
2025-05-21T08:03:41Z
Гороскоп на 23 мая 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-05-22T16:55:28Z
Зеленский рассказал о ситуации с ракетами Taurus
Корреспондент
2025-05-29T13:06:54Z
Как движение в ЕС заставляет Украину изменить правила выборов
Европейская правда
2025-05-29T05:42:52Z
В России заявили об атаке на Москву
Корреспондент
2025-05-21T12:30:52Z
Разведка США раскрыла планы Путина на 2025 год
Корреспондент
2025-05-24T16:33:54Z
СМИ: Трамп планирует увеличить объемы продаж оружия Тайваню
Европейская правда
2025-05-30T06:01:41Z
Воздушные силы раскрыли детали ночной атаки России
Корреспондент
2025-05-30T05:39:55Z
Германия не приняла решение о передаче Украине ракет Taurus - СМИ
Корреспондент
2025-05-27T19:54:33Z
США представили России мощный мирный план - Рубио
Корреспондент
2025-05-17T16:57:07Z
Трамп озвучил Канаде цену присоединения к Золотому куполу
Корреспондент
2025-05-28T03:21:55Z
Почему Закарпатская область не Ужгородская: историк удивил ответом
TSN
2025-05-17T21:18:56Z
ВСУ ведут бои на девяти направлениях - Генштаб
Корреспондент
2025-05-27T13:30:44Z
В Киеве объявлена воздушная тревога: что угрожает столице
TSN
2025-05-17T21:18:45Z
Генштаб рассказал о ситуации с боями на фронте
Корреспондент
2025-05-28T05:27:22Z
Генштаб оценил ситуацию на фронте
Корреспондент
2025-05-30T05:24:47Z
Удар по Харькову: повреждены более 30 домов и транспортное депо
Корреспондент
2025-05-30T04:39:27Z
Атака шахедов: в Киеве прогремели взрывы
Корреспондент
2025-05-18T00:18:39Z
На подконтрольную Украине территорию вернули еще 9 детей
Корреспондент
2025-05-22T15:12:07Z
Синоптики дали прогноз погоды на сегодня 24 мая в Украине
UAToday
2025-05-24T04:27:56Z
Стало известно, каким водителям больше нельзя управлять автомобилем
UAToday
2025-05-24T13:06:02Z
Китай поставил под угрозу производство электромобилей в Европе
Корреспондент
2025-05-19T10:27:19Z
Škoda Favorit 1987 года переосмыслили как электрокар для нового поколения
Корреспондент
2025-05-29T18:15:23Z
Лобстеры как извинение: Албон угостил Расселла за Гран-при Монако
Корреспондент
2025-05-29T13:57:25Z
Французская Alpine представила электрокроссовер A390 с тремя двигателями
Корреспондент
2025-05-28T19:24:38Z
Китайский автопроизводитель разозлил владельцев авто рекламой в салоне
Корреспондент
2025-05-28T16:45:16Z
Представлен обновленный Land Rover Defender
Корреспондент
2025-05-28T16:36:07Z
На китайском вторичном рынке появились автомобили с "нулевым пробегом"
Корреспондент
2025-05-27T15:42:58Z
Итальянская Zagato представила авто на базе BMW M4
Корреспондент
2025-05-27T15:30:59Z
25 мая — какой церковный праздник, почему нельзя резать, рубить или использовать острые лезвия
TSN
2025-05-25T03:06:24Z
Германия вооружит Украину дополнительно на €5 млрд
Корреспондент
2025-05-28T17:39:50Z
Новое усиление мобилизации: кого ищут ТЦК
Корреспондент
2025-05-23T08:24:46Z
18 мая: церковный праздник сегодня, три вещи, которые лучше не делать в этот день
UAToday
2025-05-18T04:00:15Z
Почему сегодня - опасный день: верования и традиции в праздник 30 мая 2025
UAToday
2025-05-30T05:57:08Z
Генштаб обновил данные о потерях России в войне
Корреспондент
2025-05-30T04:54:58Z
Максим Нелипа погиб на войне: когда будет прощание и почему его сын не сможет попасть на похороны
TSN
2025-05-20T08:54:29Z
В Турции обнаружили христианскую мозаику накануне визита Папы Римского
Корреспондент
2025-05-19T17:51:03Z
30 мая: церковный праздник сегодня, чем опасен этот день
UAToday
2025-05-30T04:00:28Z
В NASA зафиксировали в океане гигантскую форму жизни: ее видно даже из космоса
UAToday
2025-05-18T19:15:31Z
В Великобритании нашли скульптуру богини победы возрастом более 1800 лет
Корреспондент
2025-05-21T18:36:10Z
Команда с украинцем выиграла в Казахстане турнир по Counter-Strike 2
Корреспондент
2025-05-19T00:09:16Z
Головоломка "отправляет в ад" из-за неправильного ответа
TSN
2025-05-29T20:33:51Z
OnePlus представила два доступных флагманских смартфона
Корреспондент
2025-05-29T19:33:46Z
iPhone 16 стал самым популярным смартфоном в мире
Корреспондент
2025-05-29T18:06:54Z
Украина впервые применила дрон-матку с искусственным интеллектом
VGorode
2025-05-29T16:30:27Z
Глобальное потепление пересечет критическую черту уже в ближайшие пять лет, - Forbes
UAToday
2025-05-29T16:00:56Z
Китай впервые испытал многоразовую ракету
Корреспондент
2025-05-29T14:54:35Z
Выращивание картофеля: аграрные секреты, о которых знают не все
TSN
2025-05-20T14:06:17Z
В Украине выросло энергопотребление в конце недели
Корреспондент
2025-05-23T08:06:19Z
Санкции уничтожают агросектор РФ - разведка
Корреспондент
2025-05-18T16:39:20Z
Немецкий банк заблокировал Шредеру выплаты из России
Корреспондент
2025-05-25T14:45:13Z
ЗАЭС три недели остается на одной линии электропитания - МАГАТЭ
Корреспондент
2025-05-29T16:09:42Z
Украина договорилась с МВФ о транше в $500 млн
Корреспондент
2025-05-29T15:09:03Z
Moody's снизило кредитный рейтинг США
Корреспондент
2025-05-16T23:51:08Z
Доллар подорожал: курс валют на 19 мая 2025
TSN
2025-05-19T06:06:00Z
Новые лимиты на перевод денег, повторная ВВК и техосмотр авто: что изменится с 1 июня
UAToday
2025-05-29T15:03:38Z
В Киеве на американца упал балкон у подъезда многоэтажки
VGorode
2025-05-29T12:57:14Z
Главу центрального банка Словакии осудили за коррупцию
Корреспондент
2025-05-29T13:03:32Z
В Польше голый украинец бегал по улице и прыгал на авто
TSN
2025-05-28T15:21:21Z
Атака на Киев: известны уточненные данные о последствиях
Корреспондент
2025-05-24T13:03:34Z
Россияне уничтожили отделение Новой почты в Одесской области
Корреспондент
2025-05-30T05:00:29Z
Экс-руководитель управления Миграционной службы начислил себе 365% премии
Корреспондент
2025-05-30T02:48:24Z
На Франковщине чиновник торговал закрытыми данными ГПСУ
Корреспондент
2025-05-16T11:57:53Z
Поджог имущества Стармера: задержан второй подозреваемый
Корреспондент
2025-05-17T21:18:55Z
На Харьковщине из-за обстрела пострадали 8 человек
Корреспондент
2025-05-30T02:06:09Z
Гарсия перед провальным боем травмировался: Была операция
Корреспондент
2025-05-28T21:30:01Z
Совладелец МЮ лишился почти трети своего состояния
Корреспондент
2025-05-16T20:36:12Z
Довбик назвал настоящего лидера сборной Украины
Корреспондент
2025-05-24T10:21:32Z
90 лет без титула, и вот наконец Юнион Сент-Жиллуаз в Бельгии снова чемпион
Корреспондент
2025-05-25T21:30:44Z
Шахтер готовится к битве в Лиге Европы: известны детали
Корреспондент
2025-05-29T19:39:32Z
Ротань возглавил футбольный клуб Полесье: детали соглашения
Корреспондент
2025-05-29T19:18:56Z
Достойное обновление эмблемы на форме Динамо после 30-го чемпионства
Корреспондент
2025-05-24T17:00:58Z
Прощание с Реалом: заключительный матч сезона стал последним для Модрича
Корреспондент
2025-05-24T17:33:32Z
Соперник пойманного на допинге Мунгии отреагировал на скандал
Корреспондент
2025-05-29T19:06:16Z