Тяга к путешествиям заложена в человеке с самого начала его существования. Горизонты - вот, пожалуй, что самое соблазнительное для нашей расы! Где только мы уже ни побывали - на Земле осталось очень мало уголков, куда не заглядывали люди: это и самые жаркие пустыни, и бескрайние просторы Антарктиды, и даже Марианская впадина! Когда-то путь до других континентов занимал у нас долгие месяцы и даже годы, а теперь из одной точки планеты в другую мы можем попасть всего за несколько часов. Быть может, в далёком будущем, путь, например, до Нептуна, тоже займёт всего несколько часов? Ну а пока давайте узнаем о том, что нам могут предоставить современные технические возможности, и далеко забегать не будем - посмотрим, как долго лететь до Меркурия, Венеры и Марса, ведь освоение человеком космического пространства будет начинаться именно с "соседей", и только потом, обжившись здесь, мы сможем пойти дальше. Человек не побывал пока ни на одной из планет Солнечной системы, но зато вместо нас это сделали различные автоматические межпланетные станции. Путь их зависел от положения планет относительно Земли и относительно друг друга, поскольку при использовании гравитационных манёвров добраться до желаемой цели удавалось быстрее, но всё равно на это уходили долгие годы...


Меркурий неуловимый

Если бы мы умели путешествовать со скоростью света, то до Меркурия мы бы добрались всего за 4,3 минуты - это при условии прямого маршрута. К Меркурию не так-то просто подобраться. Казалось бы, странно, ведь он - почти наш сосед! Но всё дело в том, что он слишком быстро вращается вокруг Солнца, и вывести аппарат на его орбиту, и, тем более, совершить посадку - очень трудная навигационная задача.


Пepвым к Mepкуpию в 197З гoду oтпpaвилаcь американская автоматическая межпланетная станция "Mapинep-10", и она пoтpaтила 5 месяцев нa свою пoeздку, но она просто несколько раз пролетела мимо Меркурия и не выходила на его орбиту - его скорость была слишком велика, чтобы задержаться в гостях у первой планеты. За время пролёта "Маринер-10" успел сфотографировать Меркурий и передать ценные научные данные о нём - о температуре, слабом магнитном поле, почти отсутствующей атмосфере и химическом составе.


B 2004 гoду США запустили другую автоматическую межпланетную станцию - MESSENGER, и её задачей уже был выход на орбиту. Но чтобы сделать это, станции пришлось совершить множество гравитационных манёвров - пpишлocь cнизить cкopocть и нe пpoмчaтьcя мимo, на что ушли 6 долгих лет. Потом 4 года аппарат изучал Меркурий, а когда у него закончилось топливо, учёные направили "исследователя" на поверхность планеты, где он и разбился, а его останки покоятся там и по сей день, словно памятник научным изысканиям землян.

Знойная Венера

"Сестра Земли" является ближайшей к нам планетой. На скорости света путешествие заняло бы всего 2 минуты (если брать самую короткую траекторию). За всё время у Венеры побывали 30 автоматических межпланетных станций от разных стран. Первый космический корабль, которому удалось достичь “Утреннюю звезду”, был “Маринер-2” (США), запущенный в 1962 году. Он был отправлен спустя полтора года после запуска первого аппарата. До нашей соседки он добрался за 110 дней. С его помощью удалось узнать об орбитальной скорости Венеры и вращении её вокруг оси, высоком давлении, об отсутствии магнитного поля, а также о плотности облачного покрова. Примерное время полёта до Венеры составит 5 месяцев. Продолжительность полёта не всегда одинаковая.

Например, в 2005 году исследовать вторую планету отправился космический корабль “Венера-экспресс” (ESA). Пункт назначения, в отличие от своего предшественника, он достиг за 153 земных дня. В чем же причина такой разницы во времени полета двух станций?


Точный ответ на вопрос “Сколько дней лететь до Венеры?” можно получить только при определении скорости запуска, а также траектории космического путешествия. Минимум земных суток понадобится на полет, если станция будет запущена на смежную орбиту двух планет. В этом случае аппарат будет “гнаться” за Венерой, после чего выйдет на её орбиту. Итого добираться до Венеры так и придётся примерно 5 месяцев. Но космические агентства не спешат её исследовать: дожди из серной кислоты, средняя температура в + 463 С, большое количество действующих вулканов, атмосферное давление, превышающее земное в 90 раз, - это не те условия, к которым могли бы адаптироваться земляне. Терраформирование её - крайне сложный и очень долгий процесс, который займёт не одну сотню лет. Теоретически, Венеру можно приручить, но человек - слишком нетерпеливое существо, ему нужно всё и сразу, поэтому земляне лучше изобретут более быстрый двигатель, чем облагородят Венеру, так что следующая цель - Марс.

Соблазнительный Марс

Венера сумела распугать землян своими адскими условиями, поэтому на неё поглядывают с опаской, и куда более соблазнительной целью кажется Марс, правда, Красная планета нас тоже не ждёт, но человечество надеется его приручить быстрее, чем Венеру. Со скоростью света до Марса лететь около 4 минут. Марс активно исследуется различной рукотворной техникой, и, пожалуй, это самая хорошо изученная планета.


При идеальных условиях путешествия полет на Марс для человека на космическом корабле подобному «Новым горизонтам» по наиболее короткой траектории путь займет всего около 39 дней. При максимальной удаленности долететь до нашего другого космического соседа получится за 288 суток. Но тут прямо напрашивается ироничная фраза: "Нельзя просто так взять и быстро долететь до Марса". «Срезать» по прямой не получится, как и в случае с другими планетами. Все из-за того, что начальная и конечная точки путешествия все время находятся в движении. И каким же тогда должен быть путь до Красной планеты, чтобы затратить минимум топлива и потратить наименьшее количество дней?

Выделяют три маршрута от Земли до четвертой планеты:

1. Гомановская траектория. Космический корабль начнет движение с Земли по эллиптической траектории, пройдя ее половинный отрезок, конечной точкой которого станет марсианская орбита. При этом начальная скорость корабля должна быть 11,57 км/с (выше второй космической). Весь путь продлится около 260 дней. Именно по такой траектории запускали большинство марсианских орбитальных спутников и марсоходов.

2. Параболическая траектория. Этот путь до Марса представляет собой половинный отрезок параболы. Он самый короткий, перелет между планетами составит всего 80 суток. Но для того, чтобы отправить космический корабль по такому маршруту, его необходимо разогнать до третьей космической скорости – 16,7 км/с. Для такого маневра потребуется в 4 раза больше топлива, чем это необходимо при запуске межпланетного транспорта по Гомановской траектории. При этом сокращаются затраты на продовольствие, средства жизнеобеспечения и защиты от радиационного излучения. Также такой короткий путь менее негативно скажется на здоровье экипажа.

3. Гиперболическая траектория. Наиболее перспективный маршрут для космических путешествий. К примеру, именно такая траектория была выбрана для запуска зонда «Новые горизонты». Он достиг марсианской орбиты всего за 78 дней. Космический корабль, двигаясь по гиперболической орбите, должен также развить скорость, превышающую 16,7 км/с. При этом он вначале будет пролетать мимо четвёртой планеты, но под влиянием ее гравитации изменит свое направление таким образом, что весь путь будет напоминать гиперболу. Однако химические двигатели, которыми оснащены современные ракеты, не в состоянии обеспечить такой разгон корабля с людьми. Не стоит забывать, что "Новые горизонты" - это беспилотник. Разогнать корабль с людьми под силу только ионным двигателям, разработка которых сейчас активно осуществляется.

Всё большое начинается с малого. Как говорится, путь в тысячу миль начинается с одного первого шага. Прежде, чем пытаться пробраться к далеким мирам Солнечной системы, мы должны уверенно почувствовать себя рядом с домом. Но и дом обязательно нужно беречь. Нравится нам это или нет, а Земля - единственная планета, где мы можем жить.Источник: "Астрономия с Ауриэль"