Ta članek je bil prvotno objavljen 10. avgusta 2012. Posodobili smo ga in dodali ta kul novi video!
Pri pošiljanju vesoljskih plovil na Mars gre za natančnost. Gre za odstrelitev z Zemlje z nadzorovano eksplozijo, izstrelitev robota v vesolje v smeri Rdečega planeta, navigacijo vmesne razdalje med našima planetoma in pristanek z neverjetno natančnostjo.
Ta zapleten in zapleten manever pomeni vedeti natančno razdaljo od Zemlje do Marsa. Ker tako Mars kot Zemlja krožita okoli Sonca – vendar na različni razdalji, z različnimi ekscentriitetami in z različnimi orbitalnimi hitrostmi – se razdalja med temi nenehno spreminja.
Prva oseba, ki je kdaj izračunala razdaljo do Marsa, je bil astronom Giovanni Cassini, znan po svojih opazovanjih Saturna. Giovanni je opazoval Mars leta 1672 iz Pariza, medtem ko je njegov kolega Jean Richer enako opazoval iz Cayenna v Francoski Gvajani. Uporabili so metodo paralakse za izračun razdalje do Marsa s presenetljivo natančnostjo.
Vsaki dve leti Zemlja mimo Marsa, ko kroži okoli Sonca, zaradi česar je videti, kot da se na nebu upočasnjuje in se giblje v vzvratni smeri (aka 'retrogradno gibanje'). Zasluge: Tunç Tezel
Vendar pa astronomi zdaj izračunajo razdaljo do predmetov v Osončju s pomočjo svetlobne hitrosti. Merijo čas, potreben, da signali dosežejo vesoljska plovila, ki krožijo okoli drugih planetov. Lahko odbijajo močan radar s planetov in merijo čas, potreben za vrnitev signalov. To jim omogoča merjenje razdalje do planetov, kot je Mars, z neverjetno natančnostjo.
Razdalja med Zemljo in Marsom:
Torej, kako daleč je Mars? Odgovor na to vprašanje se iz trenutka v trenutek spreminja, ker Zemlja in Mars krožita okoli Sonca. Prav tako zahteva malo razlage o orbitalni mehaniki vsakega. Tako Zemlja kot Mars sledita eliptični orbiti okoli Sonca, kot dva avtomobila, ki potujeta z različnimi hitrostmi na dveh različnih dirkališču.
Včasih so planeti blizu, drugič pa na nasprotnih straneh Sonca. In čeprav se približajo in daleč narazen, so te točke odvisne od tega, kje so planeti na njihovi določeni orbiti. Torej se razdalja do Zemlje Mars spreminja iz minute v minuto.
Planeti ne sledijo krožnim orbitam okoli Sonca, ampak dejansko potujejo v elipsah. Včasih so na najbližji točki Soncu (imenovani perihel), drugič pa na najbolj oddaljeni točki od Sonca (znani kot afelij).
Marsov aksialni nagib in ekscentričnost, ko kroži okoli Sonca.Zasluge in avtorske pravice: Encyclopedia Britannica
Če želite dobiti najbližjo točko med Zemljo in Marsom, si morate predstavljati situacijo, ko se Zemlja in Mars nahajata na isti strani Sonca. Poleg tega želite situacijo, ko je Zemlja v afelu, na svoji najbolj oddaljeni točki od Sonca, Mars pa v perihelu, najbližji točki Soncu.
Opozicija Zemlje in Marsa:
Ko Zemlja in Mars dosežeta najbližjo točko, je to znano kot opozicija. To je čas, ko se Mars pojavi kot svetlo rdeča zvezda na nebu; eden najsvetlejših objektov, ki se po svetlosti kosa z Venero ali Jupiter. Ni dvoma, da je Mars svetel in blizu, lahko ga vidite na lastne oči. In teoretično bosta na tej točki Mars in Zemlja oddaljena le 54,6 milijona kilometrov drug od drugega.
Ampak tukaj je stvar, to je le teoretično, saj planeta v zabeleženi zgodovini še nista bila tako blizu drug drugemu. Zadnji znani najbližji pristop je bil leta 2003, ko sta bila samo Zemlja in Mars56 milijonov km(oz33,9 milijona milj) narazen. In to je bilo najbližje, kar so bili v 50.000 letih.
Do opozicije pride, ko se Mars in Zemlja postavita na isto stran Sonca. Takrat sta planeta najbližje. Zasluge: Bob King
Tukaj je seznam nasprotij Marsa od 2007 do 2020 ( vir )
- 24. december 2007 – 88,2 milijona km (54,8 milijona milj)
- 29. januar 2010 – 99,3 milijona km (61,7 milijona milj)
- 3. marec 2012 – 100,7 milijona km (62,6 milijona milj)
- 8. april 2014 – 92,4 milijona km (57,4 milijona milj)
- maja. 22. 2016 – 75,3 milijona km (46,8 milijona milj)
- 27. julij 2018 – 57,6 milijona km (35,8 milijona milj)
- 13. oktober 2020 – 62,1 milijona km (38,6 milijona milj)
Leto 2018 bi moralo biti zelo dobro leto, z Marsom, ki je na nebu videti še posebej svetel in rdeč.
Konjunkcija Zemlje in Marsa:
Na nasprotnem koncu lestvice sta lahko Mars in Zemlja401 milijonov kmnarazen (249 milijonov milj), ko sta v opoziciji in sta oba v afeliju. Povprečna razdalja med obema je225 milijonov km. Ko sta Mars in Zemlja najbližje, imate okno za izstrelitev.
Od leta 1995 je bil Mars sedemkrat v takšni 'opoziciji' s Soncem. Barvni kompozit iz vsakega od sedmih Hubblovih opazovanj opozicije je bil sestavljen v tem mozaiku, da se prikaže lepota in sijaj Rdečega planeta. Zasluge: NASA/ESA
Mars in Zemlja dosežeta to najbližjo točko drug drugemu približno vsaki dve leti. In to je pravi čas za začetek misije na Rdeči planet. Če pogledate nazaj na zgodovino izstrelitev na Mars, boste opazili, da se izstrelijo približno vsaki dve leti.
Tukaj je primer nedavnih misij na Mars in leta, ko so jih začeli:
- MER-A Spirit – 2003
- MER-B Priložnost – 2003
- Mars Reconnaissance Orbiter - 2005
- Phoenix – 2007
- Phobos-Grunt - 2011
- MSL Curiosity – 2011
Vidite trend? Vsaki dve leti. Izstrelijo vesoljska plovila, ko Zemlja in Mars dosežeta najbližjo točko.
Vesoljska plovila se ne izstrelijo neposredno na Mars; to bi porabilo preveč goriva. Namesto tega se vesoljsko plovilo izstreli proti točki, ki bo Mars v prihodnosti. Začnejo na Zemljini orbiti, nato pa dvigujejo svojo orbito, dokler ne presekajo orbite Marsa; ravno takrat, ko je Mars na tej točki. Vesoljsko plovilo lahko nato pristane na Marsu ali gre v orbito okoli njega. To potovanje traja približno 250 dni.
Komunikacija z Marsom:
Zaradi teh neverjetnih razdalj med Zemljo in Marsom znanstveniki ne morejo komunicirati s svojim vesoljskim plovilom v realnem času. Namesto tega morajo počakati na čas, ki je potreben za oddaje, da potujejo od Zemlje do Marsa in nazaj.
Umetnikov vtis o Spirit Roverju. Eden od dveh roverjev, ki sta bila del programa MER, drugi je bil Opportunity, ki je začel posredovati povratne informacije, ki so znanstvenikom Nase pomagale opisati marsovsko okolje in geološko zgodovino. NASA/JPL-Caltech
Ko sta Zemlja in Mars na svoji teoretično najbližji točki 54,6 milijona km, bi signal z Zemlje potreboval približno 3 minute za potovanje, nato pa še 3 minute, da bi se signali vrnili na Zemljo. Ko pa so na najbolj oddaljeni točki, traja več kot 21 minut, da pošljejo signal na Mars, nato pa še 21 minut, da prejmejo povratno sporočilo.
Zato so vesoljska plovila, poslana na Mars, zelo avtonomna. Na krovu imajo računalniške sisteme, ki jim omogočajo preučevanje okolja in izogibanje nevarnim oviram popolnoma samodejno, brez človekovega posredovanja.
Razdalja od Zemlje do Marsa je glavni razlog, da na Rdeči planet še nikoli ni bilo poleta s posadko. Znanstveniki po vsem svetu iščejo načine, kako skrajšati potovanje s ciljem, da bi v naslednjem desetletju poslali človeka v marsovsko orbito.
Na Universe Today smo napisali veliko člankov o razdalji med planeti. Tukaj so razdalje med Zemlja in Sonce , Merkur , Venera , luna , Jupiter , Saturn , Uran , Neptun , in Pluton . In tukaj so Deset zanimivih dejstev o planetu Mars in Koliko časa traja, da pridemo na Mars?
Za več informacij so na tej spletni strani navedeni vsi Marsov čas opozicije , od nedavne preteklosti pa vse do daljne prihodnosti. Lahko tudi uporabite Nasin simulator sončnega sistema da vidite trenutni položaj katerega koli predmeta v Osončju.
Nazadnje, če želite izvedeti več o Marsu na splošno, smo na Astronomy Cast posneli več epizod podcastov o Marsu. Epizoda 52: Mars . Naredili smo tudi epizodo, ki pojasnjuje razdalje, Epizoda 10: Merjenje razdalje v vesolju .
Viri:
- Zanimiva znanstvena dejstva – Hitrost svetlobe
- Prof. Courtney Ligman – Opozicija Marsa
- NASA – raziskovanje sončnega sistema
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 3:41 — 3,4 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (58,9 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
