Ami a Mars utazás
Ha tud repülni a Marsra?
A mozgás a bolygók az az idő, amikor el lehet végezni az expedíció és időtartamát az expedíció is. Általában úgy két forgatókönyvet a Mars-expedíció. Az első forgatókönyv már régóta ismert, és alapjául a látszólagos pályája repülési pályája között a bolygók. Hívjuk klasszikus expedíció megvalósítási módja. [1] Itt komló Föld - Mars és a Mars - a Föld általában szimmetrikus, és a személyzet várja, hogy pályára a Mars alkalmas konfigurációban a bolygók. A teljes időtartama az expedíció körülbelül 3 év.
Egy másik lehetőség, az úgynevezett a sebessége a lehetőség járat Mars csak 30 nap, és a visszirányú metsző a pályára a Venus [2] (1. ábra). Itt az expedíció tart körülbelül egy évvel rövidebb, mint a klasszikus változat. Az utóbbi lehetőség gyakran választják okokból a minimális tartózkodási személyzet a mély űrben. Feltételezhető, hogy az ily módon csökkenti a negatív hatásokat a sugárzás és a súlytalanság.
1. ábra. expedíciós Project gyors megvalósítási mód RCM "Energia" [3].
Az expedíció utolsó körülbelül 550 nappal.
Az időtartam az expedíció, és a start idő függ az energia és a motor típusa. Megkülönböztetni a nagy tolóerő motor, amely beszámolt a hajó a szükséges sebesség úgyszólván egy időben, és tolóerő, hogy működnek hosszú hajó, és fokozatosan felgyorsul. De ezek a motorok miatt a nagy fajlagos impulzus lehetővé teszi, hogy kölcsön kevesebb üzemanyagot vagy növeli a súlyát a hasznos információt. Ez a lehetőség nagyon csábító a tervezők, és sok pályázat érkezett a tolóerő. Sajnos, az ilyen motorok még nem lógott stádiumú fejlesztési munkát. Tekintettel arra, hogy a gyorsulás által termelt karrierista nagyon kevés hajó nyereség sebesség lassan. Ez növeli az időtartam a gyorsulás a Föld közelében vagy a Mars, és általában nem csökkenti a repülési időt.
Másrészt a gyors változata az expedíció magában foglalja a kutatás a pályára a Mars beleértve a szárazföldi, összesen körülbelül 30 nap (1. ábra). Megkérdőjelezhető tudományos eredmény egy ilyen küldetés. Mivel a tudományos kutatásban a szigor és következetesség sietség lényegtelen.
Ezért a következő tárgyalás csak a klasszikus változat, amely, bár hosszabb, de lehetővé teszi a súlyos feltárása Mars.
Bármely esetben, ha a komlót használnak gazdasági pályák és nagy tolóerő motor elkezd Mars alatt lehetséges a teljes 20 napon úgynevezett kilövési kezdődik 96 nappal a következő összecsapás. Figyelembe véve azt is energetikai megfontolások a kezdete az ablak még szűkebb.
2. ábra. A pályája a bolygók a Mars és a szembesítés.
Ellenzéki Mars általában akkor nyáron vagy kora ősszel, és megismételjük kétévente. Ábra. 2. ábra dátumokat ellentétek a Mars és a bolygók pályáját. Ezért a lehető indul körülbelül három hónapig, mielőtt a következő összecsapás. Nos repül egy évben nagy összecsapások, amelyek ismétlődnek minden 15 vagy 17 év. Ebben az évben a nagy összecsapás a távolság a Mars és a Föld minimális.
Az ablak kezdeni időközzel 780 napig. Ezért az elindítása az első szállítójármű kell végrehajtani 2 éven belül és 50 nappal az indulás előtt a második hajót.
A minimális sebesség elején az eltérés a pályán 200 km magasságban 3,613 km / s. A röppálya megfelel az úgynevezett Hohmann-pálya. Ez az érintő a pályára a Mars (I 3. ábra) [4]. A 3. ábra a helyzetét a Föld és a Mars elején a három változat hatékony pályákat. Hohmann-pálya a leggazdaságosabb az üzemanyag-fogyasztás, de ez a leghosszabb a repülési idő. Ebben az esetben a repülési tart 258,9 napig.
Ábra. 3. Olcsó pályája Mars utazás
Vannak másik két pályagörbe (II és III), amelyek megfelelnek a kezdeti sebességét 3,846 km / s és 4,046 km / s. idő röppályájának II már 164,5 nap, és az idő a repülési útvonal III összeget 144,1 napig.
Látható, hogy az I és II, a pálya egy jelentős különbség a repülési idő, amely legfeljebb 3 hónapig. A különbség a szükséges kiindulási sebesség csak 0,2 km / s. Az előírt sebesség közötti növekedés II és III ugyanazon az úton 0,2 km / s, de idő- lesz csak 20 nap, vagy 14% a repülési idő, amely már nem kritikus. Ezért a legésszerűbb az emberes repülés röppályája pályája I és II a rakomány járművet.
Mivel a pálya és III metszik a pályára a Mars, lehetséges egy új találkozót a bolygó, ha az első alkalommal nem lehet megtenni. Ábra. A 3. ábra a találkozási pont számok prímek. Repülési idő, az új közeledés a bolygó eléri 419 nap és 497,6 nap, rendre utak II és III. Mivel azonban nem kényelmes végezzen manőverek között a Föld és a Mars lesz a nap, 2. pont „látható. Azonban egy ilyen forgatókönyv két ível Mars hasznos lehet meghibásodása esetén technikai okok miatt belépjenek a pályára a Mars. Akkor dupla tanulmányokat a bolygó legalább egy járat pályáját.
Mivel a sík Föld pályája és a Mars nem ugyanaz, vannak további nehézségeket járatok bizonyos időközönként. Ezenkívül meg kell venniük a nagy excentricitása pályáján a Mars. Emiatt, az optimális indítási idő szükséges, amikor a Föld átlépi a vonalat Mars csomópontok (4. ábra).
Ábra. 4. jelöli az azonos számjegyű pozíciókat a bolygók ugyanabban az időben.
· Flight to Mars 162 napos (kék).
· Körülbelül 1,5 éves kutatást végeztek a pályára a Mars. A leszálló (3). Lehetőségek a leszállás a Marson mérlegeli a további.
· Flight a Földre - 160 nap (narancssárga görbe)
A teljes időtartama kutatási szakaszában a pályára a Mars 1 év és 6 hónap.
Az időtartam az expedíció 2,5-2,7 év.
Azonban járatok tehető, és hosszabb ideig, például a 250 nap, majd csökken, illetve munka közben a Mars pályája
Az időtartam a expedíció ki kell számítani a kifejezést:
TPOL = 2 × Tc + Ts. ahol Tc = 780 nap (26 hónap) vagy a szinodikus időszakban a Mars. És hozzá kell tennünk kétszeresének felel meg a kezdetektől, hogy az ellenzék a bolygók. Ha a start miatt 90 nappal megelőzően a konfrontáció, akkor megkapjuk a teljes időtartama 960 nap, vagy 32 hónap vagy 2 év és 8 hónap. A legvalószínűbb, pontosabb becsléseket a forgatókönyv az emberes fázisban csökkenti ezt az időszakot, hogy 1-2 hónap.
Különös, hogy a csökkenés menetidő csekély hatása van a teljes időtartama az expedíciót. Abban az esetben, a repülési pálya leglassabb expedíció tart 972 napig szemben 964 napot a gyors pályán.
Akkor a távolság csökken. Abban a pillanatban az elejétől a világ közötti távolság a bolygók lesz 142 Mill. Km, az idő a folyosón egy jel kevesebb mint 8 perc alatt (4-4. Ábra 4).
Az expedíció történni még egy esemény. 1 év után és 53 nappal (amikor a Föld elmúlik 413 °), a rajt után a rádió árnyék területen expedíciós fordul elő, amikor a Föld és a Mars lesz a nap. Feltételezve, hogy a nap képernyő átmérője ± 2 ± R 10 R c látjuk, hogy a rádió árnyék területet tart 4-20 napig. Ebben az időszakban, a közvetlen kapcsolat a expedíció akár általánosságban fizikailag lehetetlen, vagy nagyon nehéz, mert a rádió interferenciát a nap.
Ez a helyzet ismételt után 780 napig, vagy egy szinodikus időszak forgási Mars. Kezdettől az expedíció kerül sor 1198-ban a napokban. Ha az expedíció nem maradnak meg a „téli”, a rádió árnyék zóna lesz csak egyszer az expedíció során. Így nem valószínű, hogy ez a helyzet rövid távú veszteségek miatt különös gondot. Valószínűleg kell egy tartalék kommunikációs csatorna egyikén keresztül az automata állomás látható, mint a Föld és a Mars, és hogy így vagy úgy már fut néhány küldetés az űrbe. Például, a Venus.
Ha fel a kezdő doboz Mars körüli pályára, bármilyen okból, nem kezdenek történni, a legénység „hibernált” a pályára a Mars. Mint az egyik biztonsági intézkedések lesznek, hogy felkészüljenek a kezdete a közlekedési vontatóhajó hajó. Ezen a ponton meg lehet, hogy azonnal küldjön egy közlekedési hajó, kötélhúzás szimmetrikus pálya hasonlít a két évvel korábban repült expedíciót. A 4. ábra mutatja a relatív helyzetét a bolygók elején az expedíció 1-1 körülbelül ugyanaz, mint a végén 4-4. Körülbelül 6 hónap, a közlekedési hajó eléri a pályára a Mars és a legénység technikai segítséget kaphat. További intézkedéseket a személyzet már függ a fajlagos energia kapacitás rántás. A minimális változat akkor „hibernált” további 960 napig. Ebben az esetben, akkor kell, és, ami kell, hogy legyen a hajón, mint az első technikai NZ.
Azonban tudta befejezni, és gyorsabb visszatérés, amikor a hajó „merülés” a pályára a Vénusz és így felzárkózni föld és a Quick alaknál ismertetett. Azonban mindezen lehetőségeket kell előre kidolgozott.
Hivatkozások és lábjegyzetek
1. Az angol nyelvű szakirodalom ezt a változatot nevezik «conjuction» - vegyületet, mert a Mars kapcsán a földön.
2. Az angol nyelvű irodalom, ez a lehetőség az úgynevezett «ellenzék» - ellenzék, mert a Mars szemben áll a Föld.
4. V.I.Levantovsky. űrrepülés mechanika elemi kiállítás. M. Science 1980.
6. Az amerikaiak először elrepült a Hold csak karácsonyra 1968