MARS'A GITMEK NE KADAR SüRER?

Send

Bu makale ilk olarak Temmuz 2012'de Space Magazine'de yayınlandı, ancak ilgili bir videoyla güncellendi.

Mars gezegeni, parlak kırmızı bir yıldız olarak çıplak gözle kolayca görülebilen, gece gökyüzündeki en parlak nesnelerden biridir. Mars ve Dünya her iki yılda bir, Mars'ın Dünya'ya 55.000.000 km kadar yakın olabildiği “muhalefet” olarak adlandırılan en yakın noktalarına ulaşır. Ve her iki yılda bir, uzay ajansları Kızıl Gezegene uzay aracı göndermek için bu yörünge hizalamasından faydalanıyor. Mars'a gitmek ne kadar sürer?

Dünyadan Mars'a toplam yolculuk süresi, fırlatma hızına, Dünya ve Mars'ın hizalamasına ve uzay aracının hedefine ulaşmak için izlediği yolculuğun uzunluğuna bağlı olarak 150-300 gün arasında sürer. Gerçekten oraya ulaşmak için ne kadar yakıt yakmak istediğinize bağlıdır. Daha fazla yakıt, daha kısa seyahat süresi.

Mars'a Gitme Tarihi:

Dünya'dan Mars'a yolculuk yapan ilk uzay aracı, 28 Kasım 1964'te başlatılan ve 14 Temmuz 1965'te Mars'a ulaşan ve başarıyla bir dizi 21 fotoğraf çeken NASA’nın Mariner 4'ü oldu. Mariner 4’ün toplam uçuş süresi 228 gündü.

Mars'a bir sonraki başarılı görev, 25 Şubat 1969'da patlayan ve 31 Temmuz 1969'da gezegene ulaşan Mariner 6 idi; uçuş süresi sadece 156 gündür. Başarılı Mariner 7, yolculuğun yapılabilmesi için 131 gün gerektirdi.

Mars'ın etrafında yörüngeye giren ilk uzay aracı olan Mariner 9, 30 Mayıs 1971'de fırlatıldı ve 167 Kasım boyunca 13 Kasım 1971'e geldi. Bu, neredeyse 50 yıl süren Mars keşfine dayanan modelle aynı: yaklaşık 150-300 gün.

İşte birkaç örnek daha:

Viking 1 (1976) - 335 gün
Viking 2 (1976) - 360 gün
Mars Keşif Yörüngesi (2006) - 210 gün
Phoenix Lander (2008) - 295 gün
Merak Lander (2012) - 253 gün

Neden bu kadar uzun sürüyor?:

Mars'ın sadece 55 milyon km uzakta olduğunu ve uzay aracının 20.000 km / saatten fazla seyahat ettiğini düşündüğünüzde, uzay aracının yolculuğu yaklaşık 115 gün içinde yapmasını beklersiniz, ancak çok daha uzun sürer. Bunun nedeni hem Dünya'nın hem de Mars'ın Güneş'in etrafında dönmesi. Doğrudan Mars'a işaret edemez ve roketlerinizi ateşlemeye başlayabilirsiniz, çünkü oraya vardığınızda Mars zaten hareket etmiş olacaktı. Bunun yerine, Dünya'dan fırlatılan uzay aracının nereye Mars olacak.

Diğer kısıtlama yakıttır. Yine, sınırsız miktarda yakıtınız olsaydı, uzay aracınızı Mars'a doğrultuyorsunuz, roketlerinizi yolculuğun yarısına kadar ateşlediniz, sonra dönüp yolculuğun son yarısında yavaşlayacaksınız. Seyahat sürenizi mevcut oranın bir kısmına indirgeyebilirsiniz - ancak imkansız bir yakıta ihtiyacınız olacaktır.

En Az Yakıt Miktarı ile Mars'a Nasıl Gidilir:

Mühendislerin birincil kaygısı, Mars'a en az miktarda yakıtla bir uzay aracının nasıl getirileceğidir. Robotlar uzayın düşman ortamını gerçekten önemsemiyorlar, bu yüzden roketin fırlatma maliyetlerini mümkün olduğunca azaltmak mantıklı.

NASA mühendisleri, Dünya'dan Mars'a mümkün olan en az miktarda yakıtla bir uzay aracı göndermek için Hohmann Transfer Yörüngesi - veya Minimum Enerji Transfer Yörüngesi adı verilen bir seyahat yöntemi kullanıyorlar. Teknik ilk olarak 1925'te manevranın ilk tanımını yayınlayan Walter Hohmann tarafından önerildi.

Roketinizi doğrudan Mars'a yönlendirmek yerine, uzay aracınızın yörüngesini, Güneş'in etrafında Dünya'dan daha büyük bir yörüngeyi takip edecek şekilde güçlendirirsiniz. Sonunda bu yörünge Mars'ın yörüngesiyle kesişecek - tam da Mars'ın orada olduğu anda.

Daha az yakıtla fırlatılmanız gerekiyorsa, yörüngenizi yükseltmeniz ve Mars'a yolculuğunuzu artırmanız daha uzun sürer.

Mars'a Seyahat Süresini Azaltmak İçin Diğer Fikirler:

Bir uzay aracının Mars'a ulaşmak için 250 gün seyahat etmesini beklemek biraz sabır gerektirse de, insanları gönderiyorsak tamamen farklı bir sevk yöntemi isteyebiliriz. Uzay düşmanca bir yerdir ve gezegenler arası alanın radyasyonu insan astronotları için uzun süreli bir sağlık riski oluşturabilir. Arka plan kozmik ışınları sürekli olarak kansere neden olan radyasyon barajına neden olur, ancak korunmasız astronotları birkaç saat içinde öldürebilecek büyük güneş fırtınaları riski daha yüksektir. Seyahat süresini azaltabiliyorsanız, astronotların radyasyonla yakalanma süresini azaltır ve bir dönüş yolculuğu için taşıması gereken malzeme miktarını en aza indirirsiniz.

Nükleer Git:
Bir fikir nükleer roketlernükleer reaktörde yoğun bir sıcaklıkta hidrojen gibi çalışan bir sıvıyı ısıtır ve daha sonra itme kuvveti oluşturmak için yüksek hızlarda bir roket nozulunu patlatır. Nükleer yakıtlar kimyasal roketlerden çok daha yoğun enerji olduğundan daha az yakıtla daha yüksek bir itme hızı elde edebilirsiniz. Bir nükleer roketin seyahat süresini yaklaşık 7 aya kadar azaltabileceği öneriliyor

Manyetik Olun:
Başka bir teklif, Değişken Özgül Darbe Manyetoplazma Roketi (veya VASIMR). Bu, bir iticiyi iyonize etmek ve ısıtmak için radyo dalgalarını kullanan elektromanyetik bir iticidir. Bu, plazma olarak adlandırılan iyonize bir gaz oluşturur ve bu, uzay aracının arkasını manyetik olarak yüksek hızlarda itebilir. Eski astronot Franklin Chang-Diaz bu teknolojinin geliştirilmesine öncülük ediyor ve Uluslararası Uzay İstasyonuna Dünya üzerindeki yüksekliğini korumaya yardımcı olacak bir prototip kurulması bekleniyor. Mars'a giden bir görevde, bir VASIMR roketi seyahat süresini 5 aya kadar azaltabilir.

Antimadde'ye git:
Belki de en aşırı tekliflerden biri, karşımadde roket. Parçacık hızlandırıcılarında oluşturulan antimadde, kullanabileceğiniz en yoğun yakıttır. Maddenin atomları antimadde atomlarıyla buluştuğunda, Albert Einstein’ın ünlü denkleminin tahmin ettiği gibi saf enerjiye dönüşürler: E = mc². Bir insan misyonunu sadece 45 günde Mars'a itmek için sadece 10 miligram antimadde gerekli olacaktır. Ama sonra, o küçük miktardaki antimaddeyi bile üretmek yaklaşık 250 milyon dolara mal olacak.

Mars'a Gelecek Görevler:

Mars'a seyahat süresini kısaltmak için bazı inanılmaz teknolojiler önerilmiş olsa da, mühendisler kimyasal roketler kullanarak minimum enerji transfer yörüngelerini takip etmek için denenmiş ve gerçek yöntemleri kullanacaklar. NASA’nın MAVEN misyonu 2013 yılında bu tekniği ve ESA’nın ExoMars görevlerini kullanarak başlayacak. Diğer yöntemlerin ortak teknikler haline gelmesi birkaç on yıl alabilir.

Daha ileri araştırmalar:
Gezegenler Arası Yörüngeler Hakkında Bilgi - NASA
7 Dakika Terör - Mars'a İniş Zorluğu
Nükleer bir roket motoru için NASA Önerisi
Hohmann Transfer Yörüngeleri - Iowa Eyalet Üniversitesi
Minimum Transferler ve Gezegenler Arası Yörüngeler
Mars Görevleri için Yeni ve Geliştirilmiş Antimadde Uzay Gemisi - NASA
Astronomi Oyuncusu Bölüm 84: Güneş Sisteminde Gezinme

Space Magazine'den İlgili Hikayeler:
Sadece 39 Günde Mars'a Seyahat
Mars'a Tek Yönlü, Tek Kişilik Görev
Mars'a Bir İnsan Misyonu Ticari Olarak Fonlanabilir mi?
MSL Mars'a Nasıl Gidecek? Çok dikkatli
Mars'a Ucuz Bir Çözüm?
Mars'a bu kadar çok görev neden başarısız oldu?

Bu makale ilk olarak Temmuz 2012'de Space Magazine'de yayınlandı, ancak ilgili bir videoyla güncellendi.