Ile czasu zajmuje lot z Ziemi na Marsa? Ile czasu zajmuje lot na Marsa z Ziemi? Ile czasu zajmuje dotarcie na Marsa w latach?

Jest to druga po Wenus planeta znajdująca się najbliżej Ziemi w Układzie Słonecznym. Ze względu na czerwonawy kolor planeta otrzymała imię boga wojny. Niektóre z pierwszych obserwacji teleskopowych (D. Cassini, 1666) wykazały, że okres rotacji tej planety jest zbliżony do dnia ziemskiego: 24 godziny 40 minut. Dla porównania dokładny okres obrotu Ziemi wynosi 23 godziny 56 minut 4 sekundy, a dla Marsa wartość ta wynosi 24 godziny 37 minut 23 sekundy. Ulepszenia teleskopów umożliwiły odkrycie czap polarnych na Marsie i rozpoczęcie systematycznego mapowania powierzchni Marsa.

Pod koniec XIX wieku złudzenia optyczne dały podstawę do hipotezy, że na Marsie istnieje rozległa sieć kanałów, które stworzyła wysoko rozwinięta cywilizacja. Założenia te zbiegły się z pierwszymi obserwacjami spektroskopowymi Marsa, które pomyliły linie tlenu i pary wodnej atmosfery ziemskiej z liniami atmosfery marsjańskiej.

W rezultacie idea zaawansowanej cywilizacji na Marsie stała się popularna na przełomie XIX i XX wieku. Najbardziej uderzającymi ilustracjami tej teorii były powieści fikcyjne „Wojna światów” G. Walesa i „Aelita” A. Tołstoja. W pierwszym przypadku wojowniczy Marsjanie próbowali zdobyć Ziemię za pomocą gigantycznej armaty, która wystrzeliła cylindry z siłami desantowymi w stronę Ziemi. W drugim przypadku Ziemianie podróżują na Marsa rakietą napędzaną benzyną. Jeśli w pierwszym przypadku lot międzyplanetarny trwa kilka miesięcy, to w drugim o czym mówimy około 9-10 godzin lotu.

Odległość między Marsem a Ziemią jest bardzo zróżnicowana: od 55 do 400 milionów km. Zazwyczaj planety spotykają się raz na 2 lata (zwykłe opozycje), jednak ze względu na to, że orbita Marsa ma duży mimośród, bliższe podejścia (wielkie opozycje) zdarzają się co 15-17 lat.

Tabela wyraźnie pokazuje, że wielkie opozycje różnią się ze względu na to, że orbita Ziemi nie jest kołowa. W związku z tym podkreślono największe konfrontacje, które mają miejsce mniej więcej raz na 80 lat (na przykład w 1640, 1766, 1845, 1924 i 2003). Warto zauważyć, że ludzie początku XXI wieku byli świadkami największej konfrontacji od kilku tysięcy lat. W czasie opozycji z 2003 roku odległość między Ziemią a Marsem była o 1900 km mniejsza niż w 1924 roku. Z drugiej strony uważa się, że konfrontacja w 2003 roku była minimalna w ciągu ostatnich 5 tysięcy lat.

Wielkie opozycje odegrały dużą rolę w historii eksploracji Marsa, ponieważ umożliwiły uzyskanie najbardziej szczegółowych zdjęć Marsa, a także ułatwiły podróże międzyplanetarne.

Na początku ery kosmicznej naziemna spektroskopia w podczerwieni znacznie zmniejszyła szanse na życie na Marsie: ustalono, że głównym składnikiem atmosfery jest dwutlenek węgla, a zawartość tlenu w atmosferze planety jest minimalna. Ponadto zmierzono średnią temperaturę na planecie, która okazała się porównywalna z polarnymi regionami Ziemi.

Pierwszy radar Marsa

Lata 60. XX wieku charakteryzowały się znaczącym postępem w badaniach Marsa, wraz z początkiem ery kosmicznej i pojawieniem się możliwości radarowego wykrywania Marsa. W lutym 1963 roku w ZSRR za pomocą radaru ADU-1000 („Pluton”) na Krymie, składającego się z ośmiu 16-metrowych anten, przeprowadzono pierwszą udaną lokalizację radarową Marsa. W tej chwili czerwona planeta znajdowała się 100 milionów km od Ziemi. Sygnał radarowy był przesyłany na częstotliwości 700 megaherców, a całkowity czas przejścia sygnałów radiowych z Ziemi na Marsa i z powrotem wyniósł 11 minut. Współczynnik odbicia na powierzchni Marsa okazał się mniejszy niż Wenus, choć czasami sięgał 15%. Udowodniło to, że na Marsie znajdują się gładkie poziome obszary o rozmiarze większym niż jeden kilometr.

Możliwe trajektorie lotu na Marsa

Lot w linii prostej na Marsa jest niemożliwy, ponieważ na trajektorię dowolnego statku kosmicznego będzie miał wpływ grawitacyjny wpływ Słońca. Dlatego możliwe są trzy opcje trajektorii: eliptyczna, paraboliczna i hiperboliczna.

Trajektoria lotu eliptycznego (Homana) na Marsa

Teorię najprostszej trajektorii lotu na Marsa (eliptycznej), która charakteryzuje się minimalnym zużyciem paliwa, opracował w 1925 roku niemiecki naukowiec Walter Hohmann. Chociaż trajektoria ta została niezależnie zaproponowana przez radzieckich naukowców Władimira Vetchinkina i Friedricha Zandera, trajektoria ta jest obecnie powszechnie znana jako trajektoria Hohmanna.

W rzeczywistości ta trajektoria reprezentuje pół odcinka eliptycznej orbity wokół , którego perycentrum (najbliższy Słońcu punkt orbity) znajduje się w pobliżu punktu wyjścia (planeta Ziemia), a apocentrum (najbardziej odległy punkt orbity od Słońca) w pobliżu punktu przybycia (planeta Mars). Aby przejść na najprostszą trajektorię lotu Hohmanna na Marsa, wymagane jest zwiększenie prędkości ziemskiego satelity bliskiego Ziemi o 2,9 km na sekundę (przekroczenie drugiej prędkości kosmicznej).

Najkorzystniejsze z balistycznego punktu widzenia okna na lot na Marsa występują mniej więcej raz na 2 lata i 50 dni. W zależności od początkowej prędkości lotu z Ziemi (od 11,6 km na sekundę do 12 km na sekundę) czas lotu na Marsa waha się od 260 do 150 dni. Skrócenie czasu lotu międzyplanetarnego następuje nie tylko ze względu na wzrost prędkości, ale także na zmniejszenie długości łuku elipsy trajektorii. Ale jednocześnie prędkość spotkania z planetą Mars wzrasta: z 5,7 do 8,7 km na sekundę, co komplikuje lot koniecznością bezpiecznego zmniejszenia prędkości: na przykład, aby wejść na orbitę marsjańską lub wylądować na powierzchni Marsa .

Przykłady czasu lotu na Marsa po trajektorii eliptycznej

W ciągu 60 lat ery kosmicznej wysłano na Marsa 50 misji kosmicznych z automatycznymi sondami (w tym 2 urządzenia wykorzystujące Marsa wyłącznie do lotu grawitacyjnego - „Down” i „Rosetta”). Tylko 34 sondy kosmiczne z pięćdziesięciu były w stanie wejść na międzyplanetarny tor lotu na Marsa. Czas lotu tych sond na Marsa (uwzględniono także najsłynniejsze nieudane misje):

„Mars-1” – 230 dni (utrata łączności w 140. dniu lotu)
„Mariner-4” – 228 dni
„Zond-2” – 249 dni (utrata łączności w 154. dniu lotu)
„Mariner-5” – 156 dni
„Mariner-6” – 131 dni

x) 2x „Mars-69” – 180 dni (wypadek NN)

„Mars-2” – 191 dni
„Mars-3” – 188 dni
„Mariner-9” – 168 dni
„Mars-4” – 204 dni
„Mars-5” – 202 dni
„Mars-6” – 219 dni
„Mars-7” – 212 dni
„Wiking-1” – 304 dni
„Wiking-2” – 333 dni
„Fobos-1” – 257 dni (utrata łączności w 57. dniu lotu)
„Fobos-2” – 257 dni
„Mars Observer” – 333 dni (utrata łączności w 330. dniu lotu)

x) „Mars-96” – 300 dni (wypadek RB)

18) „Mars Pathfinder” – 212 dni

19) „Globalny serwer Mars” – 307 dni

20) „Nozomi” (1. próba) - 295 dni

20) „Nozomi” (2 próba) – 178 dni (utrata łączności w 173. dniu lotu)

21) „Mars Clymed Orbiter” – 286 dni

22) „Lądownik polarny na Marsie” – 335 dni

23) „Odyseja marsjańska 2001” – 200 dni

24) „Duch” - 208 dni

25) „Szansa” - 202 dni

26) „Mars Express” – 206 dni

27) MRO – 210 dni

28) „Feniks” – 295 dni

29) „Ciekawość” - 250 dni

x) „Mars Phobos Grunt” – 325 dni (pozostawanie na niskiej orbicie okołoziemskiej)

30) MAVEN - 308 dni

31) MAMA - 298 dni

32) „ExoMars 2016” – 219 dni

Jak wynika z tego zestawienia, najkrótszym lotem na Marsa był lot małego (412 kg) przelotu obok Marinera 6 w 1969 roku: 131 dni. Najdłużej loty wykonały misje orbitalne i lądujące „Mars Polar Lander” (335 dni), „Mars Observer” i „Viking-2” (po 333 dni). Oczywiście misje te znajdowały się na granicy możliwości istniejących rakiet. Taki sam długi (11 miesięcy) lot miała wykonać rosyjska misja „Mars Phobos Soil”, wracając z ziemią Fobosa na Ziemię.

Misja „Fobos-Grunt”

Misja Mars Phobos Grunt była pierwszą próbą przetestowania lotu na Marsa i z powrotem. Czas trwania takiego lotu miał wynosić 2 lata i 10 miesięcy. Podobne projekty opracowywano w ZSRR w latach 70. XX wieku, tyle że dotyczyły one dostarczania gleby nie z powierzchni Fobosa, a z powierzchni Marsa. W związku z tym przewidywali użycie jednego z nich super ciężka rakieta N1 lub dwa starty ciężkiego pojazdu nośnego Proton.

Ponadto można odnotować długie loty między Ziemią a Marsem, które wykonały dwie sondy do badania małych obiektów: Dawn (509 dni) i Rosetta (723 dni).

Warunki podróży na Marsa

Warunki przestrzeni międzyplanetarnej na trasie lotu na Marsa należą do najlepiej zbadanych spośród różnych regionów przestrzeni międzyplanetarnej w Układzie Słonecznym. Już pierwszy lot międzyplanetarny między Ziemią a Marsem, przeprowadzony przez radziecką stację „Mars-1” w latach 1962–1963, wykazał obecność rojów meteorytów: detektor mikrometeorytów stacji rejestrował uderzenia mikrometeorytów co 2 minuty w odległości 20–40 m milionów km od Ziemi. Również pomiary z tej samej stacji pozwoliły zmierzyć natężenie pól magnetycznych w przestrzeni międzyplanetarnej: 3-9 nanoTesli.

Ponieważ istnieje wiele projektów lotu człowieka na Marsa, szczególną rolę w tego typu badaniach odgrywają pomiary promieniowania kosmicznego w przestrzeni międzyplanetarnej. W tym celu na pokładzie najbardziej zaawansowanego łazika marsjańskiego („Curiosity”) zainstalowano detektor środowiska radiacyjnego (RAD). Jego pomiary wykazały, że nawet krótki lot międzyplanetarny stwarza ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.

Jeszcze ciekawszy eksperyment mający na celu zbadanie wpływu warunków długiego lotu międzyplanetarnego na organizmy żywe miał odbyć się w ramach nieudanej rosyjskiej misji Mars-Phobos-Grunt. Jego pojazd powrotny oprócz próbek gleby przewoził 100-gramowy moduł LIFE zawierający dziesięć różnych mikroorganizmów. Eksperyment miał umożliwić ocenę wpływu środowiska międzyplanetarnego podczas trzyletniego lotu kosmicznego.

Badanie możliwości lotu człowieka na Marsa

Równolegle z pierwszymi od 1960 r. próbami wystrzelenia automatycznych sond na Marsa, w ZSRR i USA opracowywano projekty załogowego lotu na Marsa, których wystrzelenie miało nastąpić w 1971 r. Projekty te wyróżniały się masą międzyplanetarnego statku kosmicznego wynoszącą setki ton oraz obecnością specjalnego przedziału z wysoki poziom ochrona przed promieniowaniem kosmicznym, gdzie załoga musiała schronić się podczas rozbłysków słonecznych. Zasilanie takich statków musiałoby pochodzić z reaktorów jądrowych lub bardzo dużych paneli słonecznych. W ramach przygotowań do takich lotów przeprowadzono eksperymenty naziemne mające na celu izolację ludzi („Mars-500” i marsjańskie poligony testowe w kanadyjskiej Arktyce, na Hawajach itp.) oraz eksperymenty mające na celu utworzenie zamkniętych biosfer („BIOS” i „Biosfera-2 ”) . Jak wynika z nazwy eksperymentu „Mars-500”, istnieje możliwość lotu na Marsa w około 500 dni, czyli 2 razy krócej niż w przypadku klasycznego schematu (2-3 lata).

Jak widać w porównaniu ze schematem klasycznym, czas pobytu w systemie Marsa w tym przypadku ulega skróceniu z 450 do 30 dni.

Paraboliczny tor lotu na Marsa

W przypadku lotu na Marsa po trajektorii parabolicznej prędkość początkowa statku kosmicznego powinna być równa trzeciej prędkości ucieczki: 16,7 km na sekundę. W tym przypadku lot między Ziemią a Marsem będzie trwał tylko 70 dni. Ale jednocześnie prędkość spotkania planety Mars wzrośnie do 20,9 km na sekundę. Prędkość statku kosmicznego względem Słońca podczas lotu parabolicznego spadnie z 42,1 km na sekundę w pobliżu Ziemi do 34,1 km na sekundę w pobliżu Marsa.

Ale jednocześnie koszty energii potrzebne do przyspieszania i zwalniania wzrosną około 4,3 razy w porównaniu z lotem po trajektorii eliptycznej (Homana).

Znaczenie takich lotów rośnie ze względu na silne promieniowanie w przestrzeni międzyplanetarnej. Choć lot paraboliczny wymaga większego zużycia paliwa, z drugiej strony zmniejsza wymagania w zakresie ochrony przed promieniowaniem oraz ilości tlenu, wody i pożywienia dla załogi statku kosmicznego. Trajektorie paraboliczne mieszczą się w bardzo wąskim zakresie, dlatego o wiele bardziej interesujące jest rozważenie szerokiego zakresu trajektorii hiperbolicznych, podczas których statek kosmiczny będzie poruszał się w kierunku Marsa z prędkością ucieczki z Układu Słonecznego przekraczającą trzecią prędkość ucieczki.

Hiperboliczna trajektoria lotu na Marsa

Ludzkość opanowała już możliwość przyspieszania statków kosmicznych do prędkości hiperbolicznych. W ciągu 60 lat ery kosmicznej w przestrzeń międzygwiazdową wystrzelono 5 sond kosmicznych („Pioneer 10”, „Pioneer 11”, „Voyager 1”, „Voyager 2” i „Nowe Horyzonty”). Zatem przelot z Ziemi na orbitę Marsa zajął New Horizons zaledwie 78 dni. Niedawno odkryty pierwszy obiekt międzygwiezdny „Oumuamua” ma jeszcze większą prędkość hiperboliczną: przeleciał przez przestrzeń między orbitą Ziemi i Marsa w zaledwie 2 tygodnie.

Obecnie opracowywane są projekty lotów na Marsa po trajektoriach hiperbolicznych. Tutaj duże nadzieje pokłada się w elektrycznych (jonowych) silnikach rakietowych, których prędkość spalin może sięgać 100 km na sekundę (dla porównania, w przypadku silników chemicznych liczba ta jest ograniczona do 5 km na sekundę). Obecnie obszar ten dynamicznie się rozwija. Tym samym silniki jonowe sondy Dawn były w stanie zapewnić wzrost prędkości o ponad 10 kilometrów na sekundę, zużywając zaledwie pół tony ksenonu w ciągu 10 lat misji, co jest rekordem dla jakiejkolwiek stacji międzyplanetarnej. Główną wadą takich silników jest mała moc spowodowana wykorzystaniem źródeł energii małej mocy (baterie słoneczne). Tym samym przelot z orbity geotransferowej na Księżyc zajął europejskiej stacji SMART-1 cały rok. Dla porównania konwencjonalne stacje księżycowe poleciały na Księżyc w zaledwie kilka dni. W tym względzie wyposażenie międzyplanetarnych statków kosmicznych w silniki jonowe będzie ściśle powiązane z rozwojem kosmicznych elektrowni jądrowych. Oczekuje się, że silnik VASIMR (VariableSpecific Impulse Magnetoplasma Rocket) o mocy 200 MW i zasilany argonem będzie w stanie przeprowadzić 40-dniowe loty załogowe na Marsa. Dla porównania okręty podwodne klasy Seafull korzystają z reaktora jądrowego o mocy 34 MW, a lotniskowiec klasy Gerald Ford korzysta z reaktora jądrowego o mocy 300 MW.

Jeszcze bardziej atrakcyjne perspektywy w zakresie lotów na Marsa obiecuje projekt silnika X3, który teoretycznie jest w stanie dostarczyć człowieka na Marsa w zaledwie 2 tygodnie. Niedawno silnik ten, opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Michigan, Sił Powietrznych USA i NASA, wykazał rekordową moc (100 kW) i ciąg (5,4 niutona). Poprzedni rekord ciągu dla silnika jonowego wynosił 3,3 niutona.

Mars jest czwartą planetą najdalej od Słońca i drugą najdalej od Ziemi (najbliżej nas jest Wenus). Średnio odległość między Ziemią a Marsem wynosi około 225 milionów kilometrów, ale w rzeczywistości stale się zmienia, gdy planety krążą wokół Słońca. Teoretycznie najbliższe zbliżenie nastąpi, gdy Ziemia znajdzie się w punkcie swojej orbity najbardziej oddalonym od Słońca (aphelium), a Mars w punkcie swojej orbity najbliżej Słońca (peryhelium). W tej pozycji planety byłyby od siebie oddalone o 54,6 miliona kilometrów. Problem w tym, że takie przypadki nigdy nie miały miejsca. Maksymalnie zbliżyć się do tej wartości udało się zbliżyć dopiero w 2003 roku, kiedy odległość między Ziemią a Marsem zmniejszyła się do 56 milionów kilometrów.

Jak polecieć na Marsa

Najszybszym statkiem kosmicznym wystrzelonym z Ziemi był New Horizons. W 2006 roku poleciał do Plutona z prędkością 58 000 km/h. Jak szybko mógł dostać się na Marsa? Przy maksymalnym podejściu planet sonda mogła dolecieć do Czerwonej Planety w 942 godziny (39 dni), a na maksymalnej odległości - 6944 godziny (289 dni). Sonda New Horizons mogłaby pokonać średnią odległość między Ziemią a Marsem w 3888 godzin (162 dni).

Chronologia najważniejszych misji i czasów podróży

Marynarz 4, USA, 1964.
Pierwszy udany przelot obok planety. Czas podróży na Czerwoną Planetę wynosi 228 dni.
Marynarz 9, USA, 1971.
Pierwszy sztuczny satelita innej planety. Czas podróży na Marsa wynosi 168 dni.
„Wiking-1”, USA, 1975.
Pierwszy statek kosmiczny, który pomyślnie wylądował na powierzchni Marsa. Czas podróży na Czerwoną Planetę wynosi 304 dni.
„Mars Odyseusz”, USA, 2001.
Ten statek kosmiczny działa na orbicie Marsa dłużej niż jakikolwiek inny. Czas podróży na Czerwoną Planetę wynosi 200 dni.
„Ekspres Marsa”, Stany Zjednoczone, 2003
Sonda orbitalna nadal działa i wysyła obrazy z powrotem na Ziemię. Czas podróży na Czerwoną Planetę wynosi 201 dni.
Laboratorium Nauki o Marsie, USA, 2011.
Misja, podczas której łazik Curiosity został pomyślnie dostarczony na Czerwoną Planetę. Czas podróży na Marsa wynosi 254 dni.

Dlaczego Mars budzi takie zainteresowanie i czym ta planeta Układu Słonecznego tak bardzo różni się od pozostałych, że tysiące ludzi jest gotowych spędzić w drodze do niej kilka lat swojego życia, a może i całe życie, aby tam pozostać.

Mars jest najjaśniejszą planetą po Księżycu, mimo że planeta ta jest siódmą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym. Czas potrzebny promieniom słonecznym odbitym od powierzchni Marsa na dotarcie do Ziemi waha się od 3 do 22 minut, w zależności od położenia planet.

Jego pozorna wielkość osiąga maksimum podczas opozycji. Mars zajmuje drugie miejsce pod względem odległości od Ziemi, po Wenus.

Teoretycznie oblicza się, że podróż na Czerwoną Planetę zajmie 115 dni. W praktyce lot w jedną stronę trwa 130-300 dni.

Odległość między Ziemią a Marsem

Aby jednak dowiedzieć się, ile czasu zajmuje lot na Marsa w czasie, musisz znać dokładną odległość między nim a Ziemią.

Obie planety poruszają się po swojej orbicie wokół Słońca, każda z własną prędkością orbitalną. Dlatego nie da się jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie, ile kilometrów dzieli Ziemię od Marsa. Przecież ta wartość nie jest stała i zmienia się co sekundę. Średnia odległość między nimi wynosi około 225 milionów kilometrów.

Minimalna odległość między Ziemią a Marsem wynosi, gdy Ziemia znajduje się między Słońcem a Marsem i wynosi około 56 milionów km.

W chwili, gdy Słońce znajduje się między Ziemią a Marsem, odległość między planetami osiąga maksimum, zwiększając się 7-krotnie.

Jak sprawdzić czas lotu z Ziemi na Marsa

Czynniki wpływające na czas trwania podróży to:

odległość między planetami,
prędkość statku kosmicznego.

Aby zmierzyć czas trwania lotu, stosuje się obliczenia, które są znacznie bardziej złożone niż liniowy pomiar odległości, ponieważ tor lotu będzie zależał od ciał stale poruszających się po dwóch różnych orbitach. Aby to ustalić, musisz obliczyć dokładną lokalizację każdej z planet w określonym momencie, obliczenia przeprowadza się z wyprzedzeniem.

Podczas opozycji odległość między planetami zmniejsza się co 26 miesięcy. Raz na 15-17 lat przychodzi taki moment, że człowiek może najszybciej polecieć na Marsa. W ciągu 1-2 tygodni odległość Marsa od Ziemi osiąga minimalną wartość. Okres ten zazwyczaj wykorzystuje się w przypadku lotów badawczych, który wynosi od 130 do 300 dni.

Co mają wspólnego Ziemia i Mars, a czym się różnią?

Średnica Marsa jest 2 razy mniejsza niż średnica Ziemi, a jego masa jest 10 razy mniejsza. Powierzchnia Marsa jest równa powierzchni lądu Ziemi.

Klimat na półkuli północnej i południowej znacznie się różni. Temperatury na Marsie wahają się od -150 do +20. Na Marsie znajduje się wygasły wulkan i okresowo obserwuje się aktywność gejzerów.

Za jedno z niebezpieczeństw Marsa uważa się potężne burze piaskowe, które mogą być jednocześnie źródłem silnego promieniowania.

Chociaż na planecie nie ma wody w stanie ciekłym, odnotowano śnieg, który odparowuje, zanim dotrze na powierzchnię. Istnieją rezerwy wody w postaci lodowców.

Dzień na Marsie trwa 24 godziny i 40 minut, co sugeruje możliwość uprawy tam roślin. Cykl roczny wynosi 687 dni ziemskich lub 669 dni marsjańskich. Wiosna i lato na Marsie trwają ponad pół roku.

Ciśnienie atmosferyczne wynosi nieco ponad 6 mbar, czyli 160 razy mniej niż na Ziemi. Sama atmosfera jest rozrzedzona i składa się w 95% z dwutlenku węgla. Brak magnetosfery w połączeniu z promieniowaniem kosmicznym skutkuje intensywnym promieniowaniem na powierzchni Marsa, 100 razy silniejszym niż na Ziemi.

Pierwszą osobą, która dokładnie zastanowiła się, ile czasu zajmie człowiekowi lot na Marsa, i przeprowadziła analizę techniczną tej możliwości, był naukowiec z 1948 roku, jeden z twórców współczesnej nauki o rakietach. Po nim pomysł takiego lotu rozważały zarówno pierwsze potęgi kosmiczne, jak i prywatne firmy.

Ile kilometrów lecieć na Marsa z Ziemi?

Mars jest czwartą planetą od Słońca i najbliższą Ziemi, po Wenus. Misja na Wenus jest trudna ze względu na panujące tam warunki klimatyczne:

ogromne ciśnienie atmosferyczne;
kwaśne deszcze;
wysoka temperatura.

Nie mamy tam szans!

Warunki klimatyczne Marsa są najbardziej odpowiednie do zwiedzania. Odległość między planetami jest mikroskopijna według standardów kosmicznych. Ale człowiek będzie musiał dużo latać na Marsa, dziesiątki, a nawet setki milionów kilometrów.

Konkluzja jest taka, ile kilometrów przelecieć z Ziemi w dużej mierze zależy od konkretnej trajektorii – trasy podróży. Zwykle przybiera formę „wielkiego łuku”, który elegancko łączy czas startu na Ziemi z miejscem docelowym. Łuki te są wielokrotnie dłuższe niż odległość w linii prostej między dwoma ciałami niebieskimi w pewnym momencie.

Zadajmy sobie pytanie: - Ile czasu zajmuje dotarcie na Marsa?

Załóżmy, że do naszych obliczeń używamy prostej trasy w linii prostej, gdzie odległość jest minimalna.

Opiera się na fakcie, że planety Układu Słonecznego krążą wokół Słońca, każda po własnej eliptycznej orbicie, z własną unikalną prędkością, a odległość między dwoma obiektami planetarnymi będzie się stale zmieniać. Naukowcom udało się ustalić odległość, ile kilometrów przelecieć liniową trajektorią z Ziemi na Marsa:

Maksymalna odległość wyniesie 401 330 000 km.
Średnia długość trasy wynosi 227 943 000 km.
Minimum, które będziemy musieli pokonać, to zaledwie 54 556 000 km.

Planety osiągają tę minimalną odległość od siebie mniej więcej co dwa lata. A to idealny moment na rozpoczęcie misji.

Gdzie powinien znajdować się Mars podczas startu?

Nie będziesz mógł polecieć do celu w linii prostej. Mówiono wcześniej, że planety stale się poruszają. W takim przypadku statek kosmiczny po prostu nie spotka się na swojej drodze z czerwoną planetą i teoretycznie konieczne będzie jej dogonienie. W praktyce jest to niemożliwe; nie dysponujemy jeszcze takimi technologiami, aby móc ścigać obiekt planetarny.

Dlatego na lot trzeba wybrać start, gdy przybycie na orbitę zbiegnie się z przybyciem samego Marsa w to samo miejsce, lub przybyć wcześniej i pozwolić mu nas dogonić.

W praktyce oznacza to, że możesz rozpocząć swoją podróż dopiero wtedy, gdy planety zajmą miejsce prawidłowa lokalizacja. To okno uruchamiania otwiera się co 26 miesięcy. W tym czasie statek kosmiczny może korzystać z najbardziej energooszczędnej ścieżki lotu, zwanej trajektorią Hohmanna, ale o tym porozmawiamy później.

Mechanika orbitalna, czyli ile kilometrów trzeba pokonać

Ponieważ eliptyczne orbity Ziemi i Marsa znajdują się w różnych odległościach od Słońca, a planety poruszają się po nich z przy różnych prędkościach, odległość między nimi znacznie się różni. Jak zauważono wcześniej, mniej więcej co dwa lata i dwa miesiące planety osiągają swój najbliższy punkt. Punkt ten nazywany jest „ ”, gdy Mars może znajdować się w minimalnej odległości od Ziemi, od 55,68 do 101,39 milionów kilometrów, w zależności od roku.

Trzynaście miesięcy po konfrontacji dociera do skrzyżowania. Oznacza to, że czerwona i niebieska planeta znajdują się po przeciwnych stronach Słońca i możliwie najdalej od siebie. Oczywiście, jeśli chcemy szybciej dotrzeć do celu, najlepiej zaplanować wyjazd z punktu startowego. Ale to nie jest takie proste!

Szybka podróż byłaby możliwa, gdyby statek międzyplanetarny podążał prostą ścieżką. Niestety podróż kosmiczna jest znacznie bardziej skomplikowana niż podróż po linii prostej. Mechanika orbitalna każdej planety jest wyjątkowa. Wszystkie ciała planetarne układ słoneczny jest w ciągłym ruchu i to bardzo utrudnia podróżowanie.

Ile kilometrów zajmuje podróż na Marsa z Ziemi? Spróbujmy to rozgryźć. Jeśli nadal tak myślisz najlepszy sposób dotrzyj do celu - poczekaj, aż obie planety znajdą się najbliżej siebie, następnie skieruj rakietę w cel i przeleć. Wiedz, że to nie zadziała z kilku powodów:

Po pierwsze, grawitacja Ziemi zakrzywi trajektorię każdego wystrzelonego pojazdu. Aby wyeliminować ten czynnik, załóżmy, że rakieta znajduje się na odległej orbicie wokół Ziemi, gdzie grawitacja jest słaba, a ruch orbitalny jest powolny, co pozwala pominąć oba fakty. Nawet wtedy rakieta ta wciąż krąży wokół Słońca wraz z Ziemią i porusza się z prędkością około 30 km/s. Jeśli zatem rakieta będzie nadal leciała w kierunku zamierzonego celu, utrzyma prędkość Ziemi i rozpocznie obrót wokół Słońca, jednocześnie przemieszczając się do punktu kontroli lotu.
Po drugie, jeśli wylecimy, gdy Mars jest najbliżej Ziemi, podczas gdy statek kosmiczny zbliża się do celu, planeta oddali się wzdłuż swojej orbity na długo przed pokonaniem dystansu przez statek kosmiczny.
Po trzecie, cały układ był zdominowany przez grawitację Słońca. Wszystkie obiekty poruszają się po orbitach lub trajektoriach, które zgodnie z prawami Keplera są częściami przekrojów stożkowych, w w tym przypadku- elipsy. Generalnie są zakrzywione.

Idąc do upragnionego celu podczas konfrontacji, w rzeczywistości najbliższa odległość będzie znacznie większa. Aby go pokonać trzeba zużyć dużą ilość paliwa. Niestety technicznie nie możemy zwiększyć objętości zbiorników. Dlatego, aby polecieć na Marsa, astrofizycy przyspieszają statek, a następnie leci on na zasadzie bezwładności, nie mogąc oprzeć się grawitacji ciał niebieskich, co znacznie zwiększa odległość, gdy urządzenie leci po dużym łuku. Trasa ta reprezentuje połowę heliocentrycznej orbity wokół Słońca pomiędzy Marsem a Ziemią.

Przypomnijmy: orbita heliocentryczna jest eliptyczną trajektorią ruchu ciało niebieskie wokół Słońca.

Obliczmy, że długość połowy orbity Ziemi wynosi 3,14 AU. Mars ma 4,77 jednostki astronomicznej. Potrzebujemy średniej orbity między planetami, połowa jej długości to 3,95 AU. pomnóż przez odległość 1 AU. i zaokrąglij to.

Przypomnijmy: jedna jednostka astronomiczna (1 AU) równa się 149597868 km.

Okazuje się, że przybliżony dystans, jaki trzeba będzie pokonać, wyniesie około 600 milionów kilometrów. Aby dokładniej obliczyć, ile kilometrów przelecieć, stosuje się bardziej złożone algorytmy.

Ile trwa lot na Marsa?

Na pytanie, ile czasu zajmuje lot na Marsa, nie można jednoznacznie odpowiedzieć.
Czas lotu zależy od wielu czynników:

prędkość urządzenia;
trasa trasy;
względne położenie planet;
ilość ładunku na pokładzie (ładowność);
ilość paliwa.

Jeśli weźmiemy za podstawę dwa pierwsze czynniki, możemy teoretycznie obliczyć, ile czasu zajmuje przelot z Ziemi na Marsa. Aby urządzenie mogło wyruszyć w podróż kosmiczną, musi wystartować z Ziemi i pokonać jej grawitację.

Fakty naukowe: Aby rakieta mogła dostać się na niską orbitę okołoziemską, prędkość rakiety musi wynosić co najmniej 7,9 km/s (29 tys. km/h). Aby wysłać statek w podróż międzyplanetarną, potrzeba nieco ponad 11,2 km/s (40 tys. km/h).

Podróżujący odbywają loty międzyplanetarne średnio z prędkością około 20 km/s. Ale są też rekordziści.

Najszybszym pojazdem wystrzelonym w przestrzeń kosmiczną przez człowieka jest sonda New Horizons. Ani przed, ani po Nowe Horyzonty, międzyplanetarny statek kosmiczny nie odleciał od Ziemi z prędkością 16,26 km/s. Ale jeśli mówimy o prędkości na orbicie heliocentrycznej, to do prędkości Ziemi musimy dodać 16,26 km/s - to jest 30 km/s i otrzymamy około 46 km/s względem Słońca. To robi wrażenie – 58536 km/h.

Uwzględniając te dane, czas lotu na Marsa najkrótszą, bezpośrednią trajektorią wyniesie 941 godzin, czyli 39 ziemskich dni. Osoba będzie musiała lecieć trasą odpowiadającą średniej odległości między naszymi planetami przez 3879 godzin, czyli 162 dni. Czas lotu na maksymalnym dystansie wyniesie 289 dni.

Śnijmy i wyobraźmy sobie, że polecieliśmy samolotem na Marsa w linii prostej. Jeśli przelecisz samolotem 54,556 mln kilometrów, a średnia prędkość współczesnych samolotów pasażerskich wynosi około 1 tys. km/h, to będziesz potrzebować 545 560 godzin, czyli 22 731 dni i 16 godzin. A w wieku prawie 63 lat wygląda jeszcze bardziej imponująco. A jeśli polecimy wzdłuż elipsy, liczba ta wzrośnie 8–10 razy, czyli średnio 560 lat.

Ile ziemskich lat, dni i godzin zajmuje człowiekowi lot na Marsa?

Ile czasu zajmuje człowiekowi lot z Ziemi na Marsa? Jeśli marzysz o tym, aby pewnego dnia zostać astronautą podczas pierwszego załogowego lotu, przygotuj się na długą podróż. Naukowcy szacują, że podróż w obie strony zajmie około 450 ziemskich dni, średnio 10 800 godzin, czyli 1,2 roku.

Prognozy: jak długo latać według czasu

Najważniejsza zmienna określająca, ile czasu zajmie człowiekowi dotarcie na Marsa, jest oczywista – jak szybko jedziesz? Prędkość jest czynnikiem decydującym. Im szybciej uda nam się rozpędzić statek, tym szybciej dotrzemy do celu. Czas lotu najszybszą rakietą na trasie o najkrótszej odległości liniowej między planetami wyniesie nie więcej niż 42 dni ziemskie.

Naukowcy wystrzelili całą masę modułów międzyplanetarnych, więc mamy przybliżone pojęcie, ile czasu zajmie to korzystanie z nowoczesnej technologii.

Tak więc sondy kosmiczne docierają do Marsa średnio od 128 do 333 dni.

Gdybyśmy dzisiaj próbowali wysłać człowieka, to byłoby to najlepsze, co moglibyśmy realistycznie zrobić – zwłaszcza biorąc pod uwagę, że wysyłalibyśmy duży załogowy statek kosmiczny, a nie tylko sondę wielkości SUV-a. Złóż statek międzyplanetarny na orbicie okołoziemskiej, napełnij go paliwem i wyślij w powietrze.

Potentat technologiczny, który kieruje SpaceX, twierdzi, że jego międzyplanetarny system transportu mógłby obsłużyć podróż w zaledwie 80 dni, a ostatecznie mógłby podróżować w zaledwie 30 dni.

Kraje na całym świecie prowadzą badania dotyczące tego, ile czasu zajmie lot człowieka na Marsa. Badania z lat 90. teoretycznie sugerowały wysłanie człowieka do lat 2000. Minimalna podróż w jedną stronę trwałaby 134 dni, maksymalna 350. Założono, że lot odbędzie się z załogą liczącą od 2 do 12 osób.

Według obliczeń naukowców firmy czas podróży zajmie około 210 dni, czyli 7–8 miesięcy

Według NASA podróż międzyplanetarna z ludźmi zajmie około sześciu miesięcy, aby dotrzeć na Marsa i kolejnych sześciu miesięcy, aby wrócić. Ponadto astronauci będą musieli spędzić na powierzchni od 18 do 20 miesięcy, zanim planety ponownie ustawią się w jednej linii i udają się w podróż powrotną.

Porozmawiajmy teraz o tym, jak właściwie dostać się na naszą sąsiednią planetę i ile czasu to zajmie.

Czas lotu na Marsa jest uważany za dość prosty: w pobliżu Ziemi podajemy impuls przyspieszenia i poruszamy się po elipsie, która styka się z obiema orbitami. Dotarwszy do Marsa, ponownie dajemy impuls do przyspieszenia i wejścia na jego orbitę. Czas lotu można obliczyć korzystając z trzeciego prawa Keplera.

Dlaczego latanie zajmuje tyle czasu

Dlaczego nie możemy teraz dotrzeć tam szybciej:

Pierwszym powodem są ogromne odległości. Minimalna odległość oblicza się nawet nie w milionach, ale w dziesiątkach milionów kilometrów. Przypomnę, że maksymalna odległość do planety wynosi 401330000 km.
Drugi powód ma charakter technologiczny. Najpopularniejszym typem silnika używanego w lotach kosmicznych jest chemiczny silnik odrzutowy rakietowy. Jest w stanie przyspieszyć statek kosmiczny do bardzo dużych prędkości. Ale takie silniki działają nie dłużej niż kilka minut, powodem jest zbyt duże zużycie paliwa. Rakieta zużywa prawie cały swój zapas, aby oderwać się od powierzchni i pokonać siłę grawitacji planety. Obecnie ze względów technicznych nie ma możliwości zabrania na pokład dodatkowego zapasu paliwa.

Jak dostać się na Marsa zużywając jak najmniej paliwa

Ile paliwa potrzeba, aby dostać się na Marsa? Najważniejszym aspektem podróży międzyplanetarnych jest zaopatrzenie rakiety w paliwo. Używając chemicznych silników rakietowych, a nie ma dla nich jeszcze realnej alternatywy, potrzeba dużo paliwa.

Po pierwsze, wynika to z konieczności pokonania siły grawitacji Ziemi. Im większa masa statku, tym więcej energii potrzeba do startu, a zatem i paliwa.
Po drugie, nawet jeśli wybierzesz najbardziej ekonomiczną trasę lotu, rakieta musi osiągnąć prędkość co najmniej 11,59 km/s. W konwencjonalnych jednostkach miary jest to 41 724 km/h.

Oprócz nabrania prędkości, zbliżając się do Marsa, statek kosmiczny musi ją zresetować, a można to osiągnąć jedynie poprzez uruchomienie silników i odpowiednie zużycie paliwa. Nie można zapominać o działaniu systemów podtrzymywania życia, gdyż w locie mają brać udział ludzie.

Możesz polecieć na Marsa w krótszym czasie, ale będziesz musiał także zużyć więcej paliwa. Wynika to z konieczności zwiększenia prędkości lotu. W takim przypadku wzrośnie zużycie paliwa podczas hamowania.

Główny problem inżynierów – jak dostać się na Marsa przy jak najmniejszej ilości paliwa – rozwiązał już w 1925 roku Walter Homann. Istota jego metody polega na tym, że zamiast wysyłać rakietę bezpośrednio na planetę, należy zwiększyć jej orbitę, dzięki czemu będzie ona krążyć po większej orbicie wokół Słońca niż Ziemia. Ostatecznie rakieta przetnie orbitę Marsa – w tym samym momencie, w którym też się tam znajdzie.

Tę metodę podróżowania inżynierowie nazywają orbitą minimalnego transferu energii – wykorzystując ją do wysłania statku kosmicznego z Ziemi na Marsa przy najmniejszej ilości paliwa.

Jak latać szybciej – możliwe trasy

Do celu można dotrzeć na kilka sposobów. W sumie jest ich trzy, wszystkie różnią się tylko dwoma parametrami - prędkością poruszania się w przestrzeni kosmicznej i czasem lotu.

Trajektoria eliptyczna

Najbardziej ekonomiczną, ale i najdłuższą opcją jest eliptyczny tor lotu. Nazywa się ją także „Gomanowską” na cześć niemieckiego naukowca Waltera Homanna. W tym przypadku statek kosmiczny przejdzie stycznie do orbity Marsa, poruszając się po elipsie. Aby lecieć taką trasą, trzeba będzie rozpędzić rakietę do 11,59 km/s. Czas podróży wyniesie 259 dni, ponieważ konieczne jest pokonanie większej odległości niż w przypadku poruszania się po pozostałych dwóch trajektoriach. Aby przejść na najprostszą trajektorię „Gomanowa”, konieczne będzie zwiększenie prędkości ruchu satelity bliskiego Ziemi o 2,9 km na sekundę.

Podczas eksploracji kosmosu naukowcy wysłali kilka satelitów, aby dokładnie zbadali trajektorię Gomanowa. Były to zarówno pojazdy radzieckie, jak i amerykańskie.

Trajektoria paraboliczna

Drugą opcją jest paraboliczny tor lotu. Aby do niego dotrzeć, trzeba będzie rozpędzić statek do 16,6 km/s. Czas podróży wyniesie tylko 70 dni. W tym przypadku zużycie paliwa na przyspieszenie rakiety, a także na hamowanie przed lądowaniem znacznie wzrasta. Naukowcy szacują, że podczas lotu po trasie parabolicznej 4,3-krotnie wzrastają koszty energii w porównaniu z trasą eliptyczną.

Trajektoria paraboliczna polega na ruchu aparatu po linii w kształcie paraboli.

Pomimo rosnących kosztów paliwa loty paraboliczne są dla naukowców bardzo atrakcyjne. Przede wszystkim ze względu na zmniejszenie kosztów ochrony załogi przed promieniowaniem, a także dostaw prowiantu, tlenu i innych środków podtrzymujących życie.

Trajektoria hiperboliczna

Ostatnia możliwa trajektoria jest hiperboliczna. Aby latać po takiej trajektorii, urządzenie musi zostać rozpędzone do prędkości przekraczających jedną trzecią prędkości kosmicznej (16,7 km/s). Poruszając się po trajektorii hiperbolicznej, rakieta musi niejako przelecieć obok Marsa, zmieniając kierunek ruchu, wpadając w jego pole grawitacyjne. Linia lotu w tym przypadku przypomina hiperbolę. Lądowanie stanie się możliwe, jeśli silniki zostaną uruchomione na czas, aby zahamować w pobliżu planety.

Pomysły na skrócenie czasu lotu

W zależności od początkowej prędkości lotu z Ziemi (od 11,6 km na sekundę do 12 km na sekundę) czas lotu na Marsa waha się od 260 do 150 dni. Aby skrócić czas lotu międzyplanetarnego, konieczne jest zwiększenie prędkości, co wpłynie na zmniejszenie długości łuku elipsy trasy. Ale jednocześnie wzrasta prędkość spotkania z Marsem: z 5,7 do 8,7 km na sekundę, co komplikuje lot koniecznością bezpiecznego zejścia na orbitę marsjańską lub w celu wylądowania na powierzchni. W tym przypadku, jeśli chcemy dotrzeć tam szybciej, potrzebujemy nowych silników, aby przyspieszyć statek i mieć czas na zwolnienie.

Aby przyspieszyć czas lotu, trzeba zastosować inne typy silników rakietowych, na przykład elektryczne silniki rakietowe, a nawet nuklearne.

Zaletą silników elektrycznych jest możliwość długotrwałej pracy, nawet do kilku lat. Ale takie urządzenia rozwijają bardzo słaby ciąg. Na takiej rakiecie nadal nie da się nawet wylecieć z Ziemi. W przestrzeni kosmicznej silniki elektryczne może osiągać bardzo duże prędkości. Wyższa niż istniejące silniki chemiczne. To prawda, że zajmie mu to do kilku miesięcy. To rozwinięcie nadal nadaje się do lotów międzygwiezdnych, ale lot na Marsa z takim silnikiem jest niepraktyczny.

Jeśli silniki jonowe nie są dla nas opcją, jakie przyszłe technologie mogłyby skrócić czas podróży do zaledwie kilku dni?

Istnieją następujące pomysły, jak przyspieszyć lot na Marsa:

Zastosowanie rakiet nuklearnych, których podstawą jest podgrzanie skroplonego paliwa, a następnie wyrzucenie go z dyszy z bardzo dużą prędkością. Zakłada się, że rakieta nuklearna mogłaby skrócić czas lotu na Marsa do około 7 miesięcy. Niektórzy naukowcy uważają, że nowoczesne silniki działają energia jądrowa, będzie można skrócić wyjazd do 39 dni. Czy możesz sobie wyobrazić, jak szybko będzie latał ten statek kosmiczny? Jądrowe silniki rakietowe nie wyszły jeszcze poza prototypy naziemne, ale naukowcy stale pracują nad takim projektem.
Wykorzystanie magnetyzmu. Technologia magnetyzmu opiera się na zastosowaniu specjalnego urządzenia elektromagnetycznego, które będzie jonizować i podgrzewać paliwo rakietowe, zamieniając je w zjonizowany gaz lub plazmę, co przyspieszy statek kosmiczny. Dzięki tej metodzie lot można skrócić do 5 miesięcy.
Wykorzystanie antymaterii. To najdziwniejszy z pomysłów, choć może okazać się najbardziej udany. Cząstki antymaterii można wytworzyć jedynie w akceleratorze cząstek. Podczas zderzenia cząstek i antycząstek uwalniana jest ogromna ilość energii. Można to wykorzystać do wielu przydatnych rzeczy. Według wstępnych obliczeń, aby statek dotarł do celu, potrzebne będzie zaledwie 10 miligramów antymaterii. Aby wyprodukować 10 mg antymaterii, trzeba byłoby wydać co najmniej 250 milionów dolarów. Lot na Marsa przy użyciu antymaterii zajmie tylko 45 dni!

Ile będzie kosztować podróż?

Oprócz tego, że lot jest bardzo długi, jest to także kosztowne przedsięwzięcie; pojawiają się pytania, ile kosztuje lot na Marsa.

Jednego oszacowania kosztów związanych z wysyłaniem ludzi dokonano za czasów administracji George'a H. W. Busha. Zakres wahał się od 80 miliardów dolarów do 100 miliardów dolarów. Nowsze badania zawęziły tę kwotę do 20–40 miliardów dolarów.

Według miliardera Elona Muska lot będzie kosztować niecałe 500 000 dolarów, czyli przecież nie tak dużo. Mówi, że cena może ostatecznie spaść do 100 000 dolarów. I nie martwcie się o podróż powrotną, bo według Elona będzie ona bezpłatna.

Po co lecieć na Marsa

Powodów, dla których warto organizować taką misję, jest wiele.

Pierwszym z nich są badania. Mars jest pod wieloma względami podobny do Ziemi, a zdaniem naukowców planety te miały kiedyś tę samą atmosferę i prawdopodobnie życie. Badania na dużą skalę powinny odpowiedzieć na pytanie, czy obecnie istnieje życie, czy planety rzeczywiście są tak podobne i dlaczego stał się on światem pustynnym. Fotografie ukazują wiele ciekawych i niewytłumaczalnych zjawisk na powierzchni, które także ludzkość pragnie badać.

Drugi powód jest kolonializmem. Istnieją teorie, według których możliwe jest sztuczne odtworzenie atmosfery. Dlatego rozwijaj ekosystem. Oznacza to, że w przyszłości będą mogły tam rosnąć ziemskie rośliny, zwierzęta i oczywiście ludzie.

Trzecim powodem jest ludzka ciekawość. To siła, która pozwoliła nam przejść od starożytnych ludzi dysponujących prymitywnymi narzędziami do cywilizacji zdolnej do wysyłania satelitów badawczych w odległe zakątki wszechświata. Jednym z przykładów takiej misji było lądowanie automatycznego urządzenia na powierzchni komety!

Ile istnieje nierozwiązanych problemów z lotami?

Oprócz długiej podróży misja załogowa wiąże się z wieloma innymi wyzwaniami:

Naukowcy obawiają się, że podczas długiej podróży astronauci będą narażeni na promieniowanie kosmiczne i inne promieniowanie. Martwią się także skutkami fizycznymi, jakich doświadczają astronauci wystawieni na działanie środowisk o niskiej grawitacji i słabym oświetleniu przez długi czas.

Być może najtrudniejszym do przewidzenia czynnikiem jest efekt psychologiczny, jakiego astronauci mogą doświadczyć w wyniku izolacji. Nikt nie jest do końca pewien, jak duży stres psychiczny wywoła brak kontaktu z przyjaciółmi i rodziną, jaki pozostawią po sobie astronauci.

Inne przeszkody w takiej załogowej misji to: paliwo, tlen, woda i żywność dla astronautów.

Wniosek

Lot na Marsa to pomysł bardzo złożony technicznie i kosztowny. Ci, którzy jako pierwsi postawią stopę na powierzchni Czerwonej Planety, rozpędzą się do niewiarygodnych prędkości i pokonają miliony kilometrów. Aby bezpiecznie dotarły do celu, naukowcy muszą opracować sposoby ochrony przed promieniowaniem kosmicznym, a także pracować nad stworzeniem i udoskonaleniem systemów podtrzymywania życia. Konieczne jest dokładne obliczenie masy statku i ładunku oraz wybranie optymalnej trasy lotu.