Какое расстояние от Солнца до планеты Марс — минимальное, максимальное и среднее
Марс – это наиболее исследованная планета Солнечной системы, после Земли. Как далека она от Солнца?
Марсианская орбита обладает большим эксцентриситетом, равным 0,09. Это значит, что форма орбиты далека от идеальной окружности, а дистанция между планетой и звездой непостоянна. Расстояния колеблется от минимального значения — 206,7 млн км до максимального — 249,2 млн км. Если перевести эти величины в астрономические единицы, то получится диапазон от 1,381 а.е. до 1,666 а.е. Среднее расстояние составляет 227,9 млн км, или 1,524 а.е. Это означает, что солнечный свет доходит до планеты с задержкой в 12,5 минут.
Столь большие колебания расстояния до светила накладываются на марсианские времена года и влияют на климат планеты. В северном полушарии Марса зима относительно теплая, а лето – прохладное. В южном же полушарии наблюдается суровая зима, но и лето очень жаркое. Минимальная отметка, до которой падает температура на Марсе, составляет –153° С, а максимальная температура равна +20° С.
Считается, что изначально Марс был вполне пригодной для жизни планетой. У него был океан жидкой воды, а давление атмосферу соответствовало нынешнему давлению на Земле. Но эксцентриситет орбиты привел к значительным колебаниям температуры, которые в свою очередь сделали Марс непригодным для жизни.
Расстояние между Марсом и Землей меняется в диапазоне от 55,76 до 401 млн км, причем период колебаний этой дистанции составляет 26 месяцев. Поэтому и космические корабли отправляют во время «временных окон», открывающихся каждые 26 месяцев. Их использование позволяет сэкономить топливо и увеличить массу отправляемых аппаратов. Особенно важно использование этих окон в случае пилотируемого полета, ведь космонавты подвергаются космическому облучению, то есть воздействию радиации. В самом лучшем случае время полета можно сократить до 5-6 месяцев (при использовании существующих сегодня двигателей).
Список использованных источников
Источник
Как далеко до Марса? (расстояние до Марса)
Как далеко от Марса до Земли? — Как далеко от Марса до Солнца? — Кто впервые измерил расстояние до Марса?
Земля – третья планета от солнца, а Марс четвертая – это прописная истина. Это, а также неослабевающее внимание прессы и ученых к “красной планете“, привели к тому, что название нашего космического соседа настолько навязло на зубах, что стало слишком привычным. Марс – это что-то само-собой разумеющееся, знакомое и простое. Да и находится близко – вот, только руку протяни… только в какую сторону тянуть? На самом деле, расстояние до Марса не так уж мало. Хотя, опять же, смотря как считать и что брать за точку отсчета. Расстояние от Марс до Земли? До солнца? До… А давайте попробуем посчитать по разному?
Орбиты Земли и Марса. Как хорошо видно из схемы, центр орбиты Марса значительно смещен, сама орбита совсем не похожа на идеальный круг
Как далеко от Марса до Земли?
Марс и Земля вращаются вокруг Солнца с разными скоростями: орбита Земли находится внутри орбиты Марса, поэтому свой круг вокруг центра солнечной системы, земля преодолевает значительно быстрее. Кроме того, обе планеты имеют орбиты представляющие собой не правильные круги, а несколько вытянутые эллипсы, что особенно заметно по отношению к Марсу.
Так что расстояние до Марса от Земли измерить можно только весьма грубо, причем только для конкретного момента времени, ведь оно постоянно меняется. Теоретически, две эти планеты находятся на минимальной дистанции друг от друга тогда, когда Марс располагается в ближайшей к солнцу точке (в перигелий), а земля в дальней точке (в афелии) своих орбит. В этой ситуации, планеты будет разделять расстояние “всего” в 54,6 миллиона километров.
Впрочем, теория на то и теория. В реальности, по крайней мере в истории человечества, такого сближения между Марсом и Землей никогда не было. Максимум сближения был зафиксирован в 2003 году, тогда Марс подошел к нашей планете на 56 миллионов километров.
Какое может быть максимальное расстояние между Землей и Марсом? Опять же прибегнем к теоретическим расчетам и разведем обе планеты по их афелиям – то есть дальним точкам орбит, когда и голубая и красная планеты окажутся по разные стороны от солнца. В этом случае между Марсом и Землей окажется уже не 54 млн. км, а все 401 млн. км – расстояние превышающее точку максимального сближения в 7,37 раз!
В среднем же, расстояние от Марса до Земли составляет 225 миллионов километров – больше, чем расстояние от Земли до солнца.
Расстояние между Землей и Марсом в ближайшей точке схождения орбит планет
Когда проще запускать космический корабль к Марсу?
В бесконечном беге вокруг Солнца, Земля по своей “внутренней дорожке” орбиты “обгоняет” Марс каждые 26 месяцев. Казалось бы – именно это время, является “счастливым окном” для того, чтобы отправить на Марс очередную межпланетную станцию или марсоход, ведь расстояние между планетами будет самым маленьким. Однако на самом деле, короткий путь не всегда является самым лучшим…. да и самым коротким тоже.
Так и в нашем случае – во-первых даже 54 млн. км – это расстояние которое космический аппарат должен будет преодолеть почти мгновенно. На деле же, путь займет у него несколько месяцев, и за это время наши планеты “разбегутся”, а во-вторых, для полета по прямой кораблю понадобится просто громадный запас топлива на борту.
Гораздо проще и экономичнее отправить нашу гипотетическую марсианскую миссию не по прямой, а по широкой орбите вокруг Солнца. Гравитация солнца подхватит аппарат в заданной точке и без всякой траты топлива разгонит его до нужных скоростей, придав мощный импульс. Подобный прием, заставляющий гравитацию космических тел работать нам руку, называется гравитационным маневром или эффектом рогатки.
В нужный момент корабль с помощью двигателя скорректирует свой путь и “соскочит” с “солнечной дорожки”, после чего пересечется с орбитой Марса и уже без проблем достигнет точки назначения.
Максимальное расстояние между Землей и Марсом, когда обе планеты находятся в дальних точках орбит
Как далеко от Марса до Солнца?
Как уже отмечалось раньше, орбита Марса очень далека от идеального круга, и чрезвычайно вытянута относительно центра (солнца). В Солнечной системе по степени “овальности” орбиты с Марсом может поспорить только Плутон, однако Плутон – не является полноценной планетой с точки зрения науки, так что здесь Марс вне конкуренции.
Из-за неравномерной кривизны орбиты, Марс то приближается к нашему светилу, то удаляется от него. В самой дальней точке (в афелии) Марс отделяет от Солнца 249 млн. км, а в самой ближней (в перигелий) – приближается до 206 млн. км. Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км – не удивительно, что на Марсе так холодно!
Полный оборот красной планеты вокруг светила происходит за 687 земных дней, соответственно марсианский год в 1,88 раз длиннее земного.
Кто впервые измерил расстояние до Марса?
Расстояние от Земли до Марса было впервые вычислено астрономом Джованни Кассини в 1672 году, с помощью метода параллакса. Он вел наблюдения из Парижа, а его коллега Жан Рише, одновременно с ним производил наблюдения из французской Гвианы. Так как точное расстояние от Парижа до французской Гвианы было известно, им оставалось просто точно засечь положение Марса на небосклоне в двух этих точках, и произвести не сложные расчеты. Погрешность вычислений Кассини составила 7% – весьма неплохой результат для 17-го века!
Источник
Среднее расстояние от Солнца до Марса: в километрах и в а. е.
Как и в случае с любым другим объектом Солнечной системы, расстояние от Солнца до Марса – вариативная цифра, в которой ответ на вопрос, сколько километров, зависит от его местонахождения. Каждый следующий пройденный по орбите километр второй после Меркурия (по эксцентричности) планеты изменяет удаление, разделяющее Марс и Солнце. Давным-давно определенная средняя дистанция составляет 228000000 км, но это всего лишь вычисленная величина, полученная простым арифметическим действием.
Немного о Марсе
Загадка, заставляющая землян искать среднее расстояние от Марса до Солнца – всего лишь продолжение извечного вопроса, насколько опасна четвертая планета. В телескопы можно было увидеть какие-то образования, очень напоминающее следы деятельности высокоразвитой цивилизации.
Земные сутки и сутки ближайшего соседа были очень похожи по продолжительности, да и цвет небесного тела при визуальном осмотре настораживал и создавал широкий простор для домыслов.
Узнав, чему равно, пусть даже среднее, удаление, можно было предположить наличие или отсутствие там жизни. Следует отметить некоторые факты:
- Остальные планеты на роль носителей цивилизации подходили мало – Меркурий из-за близости к светилу, Венера – по той же причине, а еще из-за состава атмосферы и необычности движения по орбите.
- Расстояние между Солнцем и Марсом, как и вопрос, сколько километров от Земли, – предмет постоянного интереса простых обывателей, воспитанных на произведениях писателей-фантастов прошлого века.
- Основываясь на научных данных, авторы подобных опусов предполагали наличие на Марсе более развитой цивилизации, которая только и думает о том, как бы захватить Землю.
- Возможно, на эту мысль их наталкивало название и цвет: Mars – римский вариант древнегреческого бога войны Ареса, отсюда и названия спутников – Фобос и Деймос – сыновья воинственного божества, повсюду его сопровождающие. Их имена в переводе означают «страх» и «ужас».
- Красный цвет, который присущ наблюдаемой в телескоп планете, наводил на самые разные предположения и догадки, рождал мистические верования и предрассудки.
Не удивительно, что всех интересовала удаленность от светила и соседки – ведь это означало потенциальную возможность зарождения жизни и ее развития в цивилизацию. А знание, сколько же миллионов км от красной до голубой планеты – вероятное время прилета на Землю и ее возможной оккупации.
Предположительное сходство между Землей и Марсом, расположение по соседству и взаимодействие, неминуемое в силу всемирного тяготения, заставляло даже ученых, предполагавших невозможность развития жизни на красной планете, на всякий случай относиться к последнему с некоторым опасением.
Позднее вопрос, как рассчитать, каково среднее дистанцирование между центром Солнечной системы и его четвертым спутником, стал насущной необходимостью для составления карты звездного неба. Ведь именно с помощью этого плода усилий ученого сообщества Земли сейчас стало возможным в любой день года определять, где находится космическое тело или где в конкретное время оно будет проходить по орбите.
Расстояния от Марса
Марс занимает разные места в рейтингах, но у него больше средних мест, чем каких-либо достижений. По расположению эта планета находится на четвертом месте, а по размерам – на седьмом. Спутников, в отличие от голубой соседки, он захватил целых два, но в этом отношении он опережает только планеты земной группы (у Меркурия и Венеры их нет, а у Земли всего один).
Зато Фобос и Деймос совсем небольшие и неправильной формы, а Луна – один из самых крупных спутников системы, и по очертаниям она напоминает Землю. Даже у Плутона есть 4 спутника и карлик-близнец, а у Нептуна их почти в 5 раз больше.
Люди с древности стали записывать пути прохождения видимых небесных тел, и они обнаружили, что у Марса второй по эксцентричности результат в сравнении всех уже известных планетарных орбит.
В этом отношении он уступает только Меркурию. Но со временем предполагается его изменение. Сделанные подсчеты показывают, что сила влияющих на него взаимодействий сделает его орбиту круглой уже через миллион лет.
Сколько составляет расстояние от Земли до Марса, еще в 1672 году определил Джованни Кассини, применив метод параллакса и наблюдая за четвертой планетой из двух земных точек с уже замеренным точным расстоянием между ними. Но это было всего лишь приблизительное число, хотя и довольно достоверное, максимально приближенное к полученному с помощью более совершенного оборудования.
Во Вселенной действуют сложные законы взаимовлияний, которые оказывают друг на друга все небесные тела. И если определить среднее расстояние между планетами можно, замерив две цифры – минимальную и максимальную удаленность и произведя нехитрые подсчеты, то в случае с треугольником, вершинами которого являются Солнце, Земля и Марс, все несколько сложнее. А ведь есть еще и Луна, которая тоже участвует в формировании орбиты планеты.
Раз в 50 тысяч лет (как это было в 2003 году), Марс может приблизиться к своей соседке на 5 млн км ближе, чем составляет средний перигелий (его обычное значение – около 55 млн километров). Максимальный, то есть афелий, достигает 401 миллион километров.
Между точками минимального и максимального расстояния по отношению к Земле – огромный развал, иногда составляющий 346,4 млн км. Но если сложить обе величины и поделить пополам, то средняя дистанция между планетами окажется равной всего 225 млн. километров.
По отношению к Солнцу цифры волнений орбиты Марса совсем незначительны:
- средняя дистанция от Марса до Солнца составляет около 228 млн км (9 млн км);
- перигелий Марса по отношению к центру Солнечной системы – 206, 7 млн км;
- афелий планеты при определении удаленности от светила – всего 249,2 млн км.
Марс, или четвертую планету, изучали в Вавилоне, Древней Персии и Индии. Она интересовала гениальных европейских астрономов – Кеплера, сделавшего расчет эллиптической поверхности, и Гюйгенса, составившего первую карту и обнаружившего лед на Северном полюсе Марса.
Предположения о том, что орбита планеты сформирована не только ее размерами и движением вокруг Солнца, но и ближайшими соседями – Юпитером и Землей, подтвердились только позже. Это произошло в эпоху первых космических исследований, летательных аппаратов, отправляемых к Марсу еще в прошлом веке.
Изучение планеты Марс
Несмотря на перманентные наблюдения за Марсом, которые вели земляне за своим мистическим соседом, продвинуться в его изучении удалось ненамного. За долгие годы и века получение сведений посредством телескопа продвинулось незначительно. Сначала из-за несовершенства аппаратуры, а затем – из-за помех, создаваемых атмосферой.
Полярные шапки с вариативными размерами, гипотетические материки и моря, так называемые каналы – все это буквально удалось подсмотреть сквозь желтую пелену и муть, периодически заволакивающую колоссальные пространства Марса.
Этот близкий (всего 225–227 миллионов километров в средней точке) сосед уже должен был быть изучен до последнего миллиметра, но оказалось, что изучить Уран ненамного сложнее, чем исследовать Марс без того, чтобы приблизиться к нему.
Если вспомнить, что еще в 1971 году у планеты появились первые искусственные спутники – советские автоматические станции, (они не только оставили вымпел с гербом Советского Союза на поверхности, но и сфотографировали околопланетное пространство).
Все важные сведения были получены с этих искусственных спутников. Благодаря этому люди узнали, чем именно отличаются марсианская и земная атмосфера и как выглядят поверхности Марса и Земли.
Это дало возможность находить ответы на многие вопросы, сделать стратегические замеры и определить плоскости обтекания, некоторые расстояния, тонкости орбиты, ранее недоступные визуальным наблюдениям.
Благодаря космическим исследованиям человечеству получилось перевести значения расстояний в астрономические единицы. Ведь несмотря на то, что Марс был открыт во 2 тысячелетии до нашей эры, дистанцию до него в точности определить не получалось.
Расстояние от Солнца
Если называть его в километрах, то проводить расчеты не очень удобно. К тому же дистанция между планетами и звездой постоянно изменяется, потому что они не стоят на одном месте, а взаимоперемещаются.
С помощью карты звездного неба можно сказать, где они находятся в данный момент или будут через какое-то время, с точностью до минуты.
В научных источниках чаще употребляется международная внесистемная единица, построенная на относительно стабильной величине – расстоянии от нашей планеты до Солнца (так называемой астрономической единице). Ее можно употреблять для расчета дистанций в близком космосе, особенно в Солнечной системе, но в других случаях цифра в а. е. может доходить до примерно такого же количества знаков до и после запятой.
В а. е. до Солнца от красной планеты цифра совсем небольшая:
- 1,666 в афелии;
- 1,381 в перигелии;
- 1,52 в среднем значении.
Если принять в качестве шкалы градации постоянную скорость, которой обладает беспрепятственно движущийся свет, то можно обозначать астрономические единицы или миллионы километров в световом диапазоне.
Но при всем удобстве по отношению к колоссальным расстояниям от Солнца эта шкала не очень значима в планетарной системе. За световую секунду космический корабль семь с половиной раз может облететь вокруг голубой планеты, далеко не самой маленькой по габаритам.
Марс будет находиться от Солнца на расстоянии 0,00002409326855475 светового года, а самая дальняя планета, известная на сегодняшний день, – Нептун – в 0,000476 св. года. Остается только надеяться, что оно не станет препятствием для дальнейшего изучения Солнечной системы. Причем неважно, в каких единицах будет обозначена удаленность от Солнца, Земли и других планет.
Источник