Красная планета — наш космический сосед, но добраться до нее не так-то просто. Дистанция между нашим домом и этим миром постоянно меняется. Оба небесных тела вращаются вокруг Солнца, причем по немного вытянутым орбитам и с разной скоростью. Из-за этого они то сближаются, то расходятся на огромное расстояние.
Иногда они находятся по одну сторону от Солнца, и тогда нас разделяет "всего" 55–56 миллионов километров. Это называется противостоянием. В других случаях они оказываются по разные стороны от Солнца, и тогда дистанция увеличивается до 400 миллионов километров. Естественно, длительность путешествия напрямую зависит от того, где именно в своих "космических танцах" находятся оба мира в момент старта.
Сколько времени свет летит до Марса?
Давайте начнем с абсолютного чемпиона по быстроте во Вселенной. Речь о свете. Его скорость в вакууме составляет примерно 300 тысяч километров в секунду. Ничто материальное не способно двигаться быстрее. Это не просто технологический предел, это фундаментальное свойство нашего мира.
Теперь посчитаем. Когда красный сосед находится ближе всего к нам (55 миллионов км), лучу, чтобы преодолеть это пространство, потребуется около 183 секунд. Это чуть больше трех минут. Именно столько составит задержка, если вы будете отправлять сообщение на ту планету. То есть вы говорите "Привет!", а марсианский колонист услышит вас только через три минуты. И вам придется ждать еще три минуты, чтобы получить ответ. Вот вам и прямая трансляция. Сколько свет летит от Земли до Марса в самом худшем случае? Когда оба мира находятся на максимальном удалении (400 миллионов км), сигнал будет идти около 22 минут. Задержка связи в 44 минуты (туда и обратно) делает управление марсоходами в реальном времени невозможным. Команды отправляются пакетами, а затем специалисты на нашей планете часами ждут отчета.
Теоретический полет с предельной скоростью
Итак, сколько лететь до Марса со скоростью света, если бы мы могли построить такой звездолет? Ответ мы уже знаем: от 3 до 22 минут, в зависимости от взаимного расположения небесных тел. Но здесь начинается самое интересное. Такой перелет для нас, к сожалению, невозможен. Согласно теории относительности, объект, имеющий массу, при приближении к максимальной быстроте начинает "тяжелеть", и для его дальнейшего разгона требуется все больше и больше энергии. Для достижения этого порога понадобилось бы бесконечное количество энергии.
Поэтому, когда говорят о том, сколько лететь до Марса на скорости света, обычно имеют в виду либо гипотетические выкладки, либо передачу данных (радиосигнал). Наши же реальные корабли движутся гораздо медленнее. Самые быстрые аппараты, созданные человеком (например, зонд "Паркер", который летит к Солнцу), используют гравитационные маневры, но даже они и близко не подбираются к этому показателю. Путешествие к четвертой планете на современных ракетах занимает от 6 до 9 месяцев. Корабль идет не по прямой, а по специальной экономной траектории, как бы "догоняя" ее по длинной дуге.
Сколько идти до Марса пешком (юмористическое допущение)?
А что, если задаться совсем абсурдным вопросом: сколько идти до Марса пешком? Представим, что между нашей планетой и соседней проложили мост, и мы пошли по нему со средней скоростью 5 километров в час. Возьмем минимальный промежуток в 55 миллионов км. Вычисление простое: 11 миллионов часов. Это примерно 458 тысяч 333 дня, или, если перевести в годы, — около 1255 лет. Тысяча двести пятьдесят пять лет непрерывной ходьбы! И это без учета сна, отдыха и обедов.
Конечно, это чистая фантазия. В космосе нет воздуха, чтобы "идти", нет опоры под ногами. Вы бы просто плыли в вакууме. Но сколько идти до Марса пешком по времени — это забавное вычисление отлично показывает, насколько на самом деле велики даже "близкие" по космическим меркам промежутки. Если бы кто-то отправился в такой путь во времена, когда на месте Москвы еще шумели леса, а государственность Древней Руси даже не начала формироваться, он бы добрался до цели только сейчас. И это при условии, что он шел бы по самому короткому пути, который доступен лишь раз в два года.
Сколько лететь обратно: путь с Марса до Земли
Может показаться, что вопрос о том, сколько лететь от Марса до Земли, имеет очевидный ответ. Столько же, сколько и туда. Но в космической навигации все немного хитрее. Вы не можете просто развернуться и полететь назад, когда вам вздумается. Вам снова нужно "ловить" правильный момент. Оба мира должны занять определенное положение относительно друг друга, чтобы ваш корабль, стартовав с красного соседа, прибыл точно к нашей орбите, потратив минимум топлива. Это называется "стартовое окно".
Из-за этой механики дорога домой с него до нас займет примерно те же 6–9 месяцев. Однако ждать этого "окна" на месте придется довольно долго. По выкладкам, будущим колонистам после прилета придется пробыть на четвертой планете около 500 дней, прежде чем наш дом и он снова выстроятся в удобную для возвращения конфигурацию. Так что миссия к этому миру — это не "слетал и вернулся", а долгое путешествие с очень длинной "пересадкой" на другом мире.
Заключение
Как видите, полет к Красной планете — это вопрос не только технологий, но и небесной механики. Радиосигнал доходит за считанные минуты, показывая нам предел быстроты. Нынешние аппараты тратят на дорогу месяцы, выбирая оптимальные траектории. А воображаемый поход занял бы больше тысячи лет. Все эти вычисления помогают нам лучше осознать масштабы Солнечной системы и то, какие громадные пространства отделяют нас даже от ближайших соседей.
Кстати, в нашей «Толковке» есть и другие материалы на похожие темы. А если вы хотите предложить тему, поделиться идеей или сообщить об ошибке — напишите нам. Мы читаем всё, что приходит в редакцию, и всегда реагируем.