Расстояние до солнца марс астрономических единицах

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

Расстояние между Марсом и Солнцем

Марс — ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Раз в несколько лет он подходит к нам настолько близко, что его можно увидеть без телескопа. Этот объект космоса всегда вызывал интерес ученых, потому что предполагалось, что там могут сформироваться условия для зарождения жизни. Это наиболее изученная планета Солнечной системы.

Установлено, что марсианский год длится 687 земных дней, а сутки — не намного дольше, чем на Земле: 24 часа 39 минут. Несмотря на сходство этих условий с земными, расстояние от Солнца до Марса и форма его орбиты делают невозможным возникновение органической жизни.

Сравнение размеров звезды и планеты

Солнце является типичной звездой-карликом спектрального класса G2 и представляет собой раскаленный плазменный шар. Такое определение нашему светилу дает Советский энциклопедический словарь.

В Солнечную систему также входят:

• 8 больших планет;
• 5 карликовых;
• 63 спутника;
• 4 системы колец, принадлежащих планетам-гигантам;
• астероиды;
• метеориты;
• кометы.

Масса Солнца составляет 2 × 10^30 кг, что соответствует 99,87% веса всех объектов Солнечной системы. Диаметр светила равен 1 392 000 км, окружность по экватору — 4 370 000 км.

Самая близкая к Земле планета Марс была названа в честь бога войны, почитаемого древними римлянами. Она получила свое имя из-за кроваво-красного оттенка. Необычный цвет поверхности придает минерал маггемит, в состав которого входит оксид железа.

В нашей планетарной системе это небесное тело занимает 4-е место по удаленности от Солнца и располагается между Землей и Юпитером. По размерам занимает 7-е место. Меньше него только Меркурий. Сопровождают Марс два спутника, Фобос и Деймос, что в переводе с древнегреческого означает соответственно «страх» и «ужас».

Масса Красной планеты равна 6,42 × 10^23 кг, диаметр — 6776 км, окружность по экватору — 21277 км.

Солнце больше Марса по следующим параметрам:

• по объему — в 7,8 млн раз;
• по линейным размерам (диаметру) — в 205,4 раза;
• по массе — в 3 млн раз.

Каково расстояние между Марсом и Солнцем

Орбиты движения всех планет Солнечной системы имеют форму эллипса. Поэтому в каждый момент времени дистанция между центром и объектом будет различная. Существуют две точки траектории, разноудаленные от центра. Самая дальняя называется афелием, ближайшая — перигелием. Расстояние между Солнцем и небесным телом определяется вычислением среднего арифметического этих показателей.

В афелии красная планета удалена от Солнца на 249 млн км, в перигелии — на 206 млн км. Таким образом, усредненное значение расстояния от Марса до Солнца равно 228 млн км.

В астрономии для измерения расстояния принята астрономическая единица (а. е.), которая равна 149 597 870 км. На таком удалении от нашего светила находится Земля. В астрономическую систему мер входит также скорость света (300 000 км в секунду).

Расстояние между Марсом и Солнцем в разных единицах измерения представлено в таблице ниже.

Почему расстояние между Солнцем и Марсом не постоянно

Если бы Солнце и Марс имели форму шара и были бы единственными в Солнечной системе, то марсианская траектория движения походила бы на круг. Но в нашей планетарной системе присутствуют другие планеты и многочисленные космические тела, которые оказывают друг на друга взаимное влияние.

Согласно закону всемирного тяготения, все объекты Солнечной системы вращаются вокруг центра — Солнца. Каждая планета взаимодействует с соседней, так как все они имеют свои индивидуальные характеристики: массу, размер, скорость движения и вращения вокруг собственной оси. Двигаясь каждая по своей траектории, взаимно сближаясь или отдаляясь, они воздействуют друг на друга согласно силе взаимного притяжения. Поэтому участники планетарного движения вращаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллиптической траектории.

Форма орбиты Марса постоянно претерпевает изменения, то вытягиваясь в длину, то приближаясь к форме круга. Этот процесс цикличен и занимает по времени около 2 000 000 лет. Ученые подсчитали, что сейчас траектория движения Красной планеты находится в середине цикла сжатия. Через 1 000 000 лет форма эллипса изменится на более круглую.

Источник

Расстояние от Земли до Марса

Ученые проводят много исследований, касающихся 4 планеты Солнечной системы. К вопросам, которые интересуют ученых, относится расстояние до Марса.

Сложности вычислений расстояния от Земли

Отдаленность Земли от других объектов в космосе измеряется:

• в астрономических единицах;
• в световых годах;
• в парсеках.

Астрономическая единица (а.е.) — это среднее расстояние между 3 планетой Солнечной системы и Солнцем. Это значение равно 149,6 млн км и применяется оно только для измерения расстояний в пределах Солнечной системы.

Световой год рассчитывается как расстояние, которое преодолевает свет за 1 год (9,460 трлн километров), а парсек составляет 3,26 световых лет. Обе астрономические единицы измерения применяются для расчетов в масштабах Вселенной.

Для вычисления расстояния между Марсом и Землей определяют, где располагаются оба небесных тела.

Но есть несколько факторов, осложняющих эти вычисления:

1. Небесные тела движутся по орбитам, имеющим не круглую, а эллиптическую форму.
2. Скорость Марса меньше скорости Земли.
3. Солнце не является центром орбит.

Это значит, что в разных точках небесные тела будут удалены друг от друга на различные дистанции, т. е. удаленность Земли от Красной планеты не относится к постоянным величинам.

Метод параллакс для измерения расстояния до Марса

Важный способ вычисления космических расстояний — применение метода параллакса, который заключается в следующем:

1. На Земле берется 2 точки (желательно, чтобы они находились как можно дальше друг от друга). Отрезок, который их соединяет, называется базисом.
2. Звезда, планета или другое небесное тело, расстояние до которого вычисляют, является 3 точкой, образуя вершину абстрактного треугольника.
3. Далее вычисляется значение угла с вершиной в 3 точке, т. е. противолежащего базису угла, который называется горизонтальным параллаксом.
4. Затем при помощи тригонометрических формул делаются расчеты, позволяющие установить расстояние до астрономических объектов.

Впервые такой способ был применен в XVII в. Джованни Доменико Кассини.

Орбита Марса и удаленность в разных точках

Т. к. однозначно вычислить точную дистанцию между Землей и Марсом нельзя, то в астрономии принято говорить о максимальном, минимальном и среднем значении.

Наименьшая удаленность 2 планет Солнечной системы друг от друга равняется 54,55 млн км. Сближение происходит тогда, когда Земля находится в самой дальней точке от Солнца, а Марс — в самой ближней точке к этой звезде. Однако за последние 50000 лет наиболее близко (на 56 млн км) Марс подходил к Земле в 2003 г.

Средняя дистанция между 2 астрономическими объектами составляет 225 млн км. Такое число получается путем вычислений между наибольшей и наименьшей отдаленностью Земли и Марса.

Максимальная дистанция между Землей и Марсом образуется тогда, когда оба небесных тела расположены по разные стороны от Солнца (значение составляет 401,3 млн км).

Расстояние от Марса до Солнца

4-ой по удаленности планетой Солнечной системы является Марс. Расстояние от него до Солнца не относится к постоянным величинам. Из-за своей орбиты в форме эллипса небесное тело то приближается, то отдаляется от Солнца, поэтому и дистанция между 2 космическими объектами постоянно изменяется.

Например, максимальное расстояние, равное 249 млн км, наблюдается, когда Марс расположен в афелии, т. е. в самой дальней точке от звезды. Если Марс находится в перигелии, в ближайшей точке к Солнцу, то расстояние между космическими объектами равно 206 млн км.

Сколько лететь до Марса от Земли

Сейчас Красная планета изучается с различных точек зрения в качестве:

• возможного источника природных ресурсов и полезных ископаемых;
• территории для переселения с Земли;
• направления в туризме.

Для каждого пункта важно время полета человека до Марса. Продолжительность полета зависит от того, в каких точках находится каждая из планет. Наиболее коротким считается путь по прямой линии, когда небесные тела максимально приближены друг к другу: среднее время полета займет 39 суток и 5 часов.

Однако в реальности осуществить такой полет невозможно, т. к.:

1. Марс и Земля постоянно движутся, перемещаясь по эллиптическим орбитам разного размера.
2. Гравитационное притяжение Солнца оказывает влияние на небесные тела.

Поэтому ученые спроектировали 3 траектории полета до Красной планеты: параболическая, гомановская (эллиптическая) и гиперболическая.

Эллиптическая траектория считается простейшей траекторией, полет по которой требует минимальных топливных затрат. Такой маршрут впервые был предложен в 1925 г. Гомановская траектория имеет форму эллиптической орбиты, по которой летательный аппарат может переходить между 2 другими орбитами. Ориентировочное время в пути — 150-260 суток, в зависимости от начальной скорости летательного аппарата.

Для полета к Красной планете по параболической траектории начальная скорость космического корабля должна достигать 16,7 км/с, что равняется третьей космической скорости. В этом случае расчетное время полета составляет 70 суток. Маршрут строится по половинному отрезку параболы.

Гиперболическая траектория предполагает, что космический корабль сначала пролетит мимо Марса, а потом поменяет направление движения под влиянием гравитационного поля Красной планеты. Сложность выполнения такого маршрута заключается в том, что скорость летательного аппарата должна превышать 16,7 км/с.

В современных ракетах применяются химические двигатели, не способные развивать такие скорости. Для этого необходимы ионные двигатели, которые ученые активно разрабатывают. Общее время полета по гиперболической траектории варьируется от 1 до 1,5 месяцев.

Таким образом, выбор траектории полета на Марс зависит от нескольких факторов: тип двигателя космического корабля; необходимое (оптимальное) время полета; удаленность Марса от Земли.

За все время освоения космического пространства к Марсу было отправлено около 50 миссий автоматических зондов. Сейчас разрабатываются программы по пилотируемому полету на Красную планету.

Источник

Как далеко Марс от Солнца?

Научная революция доказала, что все небесные тела в Солнечной системе совершают обороты вокруг Солнца (гелиоцентрическая система). Коперник, Галилей, Кеплер и Ньютон помогли изучить орбитальные пути солнечных планет с максимальной точностью. Давайте рассмотрим ситуацию с Марсом. У нас много общего, но орбита отличается.

Как далеко Марс от Солнца в перигелий и афелий

Среднее расстояние от Солнца до Марса составляет 228 млн. км. Но после Меркурия это вторая самая эксцентричная планета по орбите (0.0934) в Солнечной системе. А значит дистанция меняется от 206 700 000 км до 249 200 000 км. Средняя орбитальная скорость в 24 км/с приводит к тому, что на одно вращение оси уходит 687 дней. А день длится 24 часа, 39 минут и 35 секунд.

Также у планеты наблюдается длительное возрастание эксцентриситета. 19000 лет назад он был минимальным – 0.079, а через 24000 лет станет 0.105. Марсианская орбита снова будет максимально круглой через миллион лет.

Осевой наклон Марса

Наклон оси Марса близок к земному и достигает 25.19°. А значит, от планеты можно ожидать сезонных температурных колебаний. Конечно, там холоднее, но принцип остается.

Эксцентрическая марсианская орбита и осевой наклон вызывают примечательные сезонные колебания

Средняя температура опускается до -46°C, но может понижаться до -143°C и прогреться на 35°C. Так что в определенное время Марс даже теплее Земли.

Орбита и сезонные перемены

Перемены температуры и сезонов Красной планеты основаны на орбитальных изменениях. Эксцентричность говорит о том, что планета при удаленности от Солнца замедляет скорость движения и увеличивает ее поблизости.

Афелий совпадает с весной на территории северного полушария, из-за чего это наиболее длительное марсианское время года (7 месяцев). Лето – 6 месяцев, осень и зима – 5.3 и 4 месяцев.

Красная планета оказывается в перигелии, когда южное полушарие охвачено летом, а северное зимой. При афелии все наоборот.

Южно-полярная марсианская шапка, запечатленная в апреле 2000 года

На Марсе есть снег. В 2008 году Фениксу удалось отыскать водяной лед на полярных территориях. Ученые предсказывали его наличие, но никто не ожидал увидеть, как с облаков падает снег. Это привело к мысли, что ранее климат был теплым и влажным.

В 2012 MRO отметил, что на территории в виде снегопада выпадает двуокись углерода. Последние исследования также показывают, что 3.7 млрд. лет назад на поверхности было больше воды, чем в современном Атлантическом океане. Также Марс располагал жизнеспособной атмосферой.

Погодные шаблоны

Марс располагает системой погодных условий. Это отмечается в виде опасных пылевых бурь, которые периодически охватывают всю поверхность. Способны простираться на тысячи километров и окружают планету густым слоем. Когда они разрастаются, то могут перекрыть обзор поверхности.

Ученым удалось вычислить скорость потери воды благодаря компьютерному моделированию

Таким образом не повезло Маринеру-9 в 1971 году. Когда он послал свои первые снимки, то марсианская поверхность полностью укрылась бурей. Она была настолько массивной, что отыскать можно было лишь наивысшую гору Олимп.

В 2001 году за пылевой бурей следил телескоп Хаббл на территории бассейна Эллады. Она стала крупнейшей за 25 лет. Причем за ней могли наблюдать даже астрономы-любители.

Бури появляются чаще всего, когда планета приближается к звезде. Почва высыхает и пыль легче поднять. Эти бури заставляют температуру расти, из-за чего формируется собственный парниковый эффект.

Источник