چه مدت طول می کشد تا به مریخ برسیم؟

سیاره مریخ یکی از درخشان‌ترین اجرام در آسمان شب است. مریخ را به‌ راحتی و با چشم غیر مسلح می‌توان به ‌صورت یک ستاره‌سرخ مشاهده کرد. هر دو سال یا کمی بیشتر، مریخ و زمین به نزدیک‌ترین موقعیت نسبت به هم می‌رسند که در آن مریخ به ۵۵.۰۰۰.۰۰۰ کیلومتری زمین می‌رسد؛ در این زمان آژانس‌های فضایی، از این مزیت استفاده می‌کنند و فضاپیماهای خود را به سمت سیاره سرخ می‌فرستند؛ اما چقدر طول می‌کشد تا به مریخ برسند؟

در ادامه مطلب با علم بازار همراه باشید تا پاسخ این سوال را بدهیم.

 

چه مدت طول می کشد تا به مریخ برسیم؟

زمان سفر به مریخ با توجه به شرایط مختلف، چیزی بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ روز (۵ ماه تا یک سال) است؛ اما حقیقا این موضوع به میزان سوختی که قرار است مصرف شود بستگی دارد. سوخت بیشتر، زمان سفر کوتاه‌تر.

تاریخچه سفر به مریخ

اولین فضاپیمایی که به مریخ رفت، مارینر ۴ متعلق به ناسا بود. این فضاپیما در ۲۸ نوامبر ۱۹۶۴ پرتاب شد و در ۱۴ ژوئیه ۱۹۶۵ به مریخ رسید. مارینر-۴ توانست با موفقیت ۲۱ عکس از مریخ گرفته و به زمین ارسال کند. کل زمان پرواز مارینر ۴، ۲۲۸ روز بود.

ماموریت موفقیت‌آمیز بعدی به مریخ، مارینر ۶ بود. این فضاپیما در ۲۵ فوریه ۱۹۶۹ پرتاب شد و در ۳۱ ژوئیه ۱۹۶۹ به مقصد رسید. زمان پرواز ۱۵۶ روز بود. مارینر ۷ نیز تنها ۱۳۱ روز در مسیر بود.

مارینر ۹، اولین فضاپیمایی بود که با موفقیت وارد مدار مریخ شد. این فضاپیما در ۳۰ می ۱۹۷۱ پرتاب شد و در ۱۳ نوامبر ۱۹۷۱ به مریخ رسید. مارینر ۹ در واقع ۱۶۷ روز در مسیر بود.

۱۵۰ – ۳۰۰ روز؛ این الگو بر اساس ۵۰ سال اکتشاف مریخ به‌دست‌آمده است.

 

نمونه‌های بیشتر:

وایکینگ ۱ (۱۹۷۶) – ۳۳۵ روز

وایکینگ ۲ (۱۹۷۶) – ۳۶۰ روز

مدارگرد اکتشافی مریخ (۲۰۰۶) – ۲۱۰ روز

سطح‌نشین ققنوس (فونیکس – ۲۰۰۸) – ۲۹۵ روز

سطح‌نشین کنجکاوی (۲۰۱۲) – ۲۵۳ روز

 

چرا اینقدر طول می‌کشد؟

کمترین انرژی برای انتقال به مریخ مربوط به زمانی است که مریخ در نزدیک‌ترین فاصله از زمین قرار دارد؛ یعنی ۵۵ میلیون کیلومتری؛ اگر در این وضعیت فضاپیمای ما با سرعتی بالغ بر ۲۰.۰۰۰ کیلومتر در ساعت سفر کند، حدود ۱۱۵ روز زمان لازم است تا به مریخ برسیم.

اما چرا این زمان طولانی‌تر از ۱۱۵ روز ا است؟ علت این موضوع، گردش زمین و مریخ به دور خورشید است. ما نمی‌توانیم فضاپیما را به صورت مستقیم به سمت مریخ پرتاب کنیم، زیرا در طول مدتی که فضاپیما در مسیر زمین به مریخ است؛ مریخ هم در مدارش (به دور خورشید) جابه‌جا می‌شود.

مسیر ارسالی مریخ نورد کنجکاوی

مسیر ارسالی مریخ نورد کنجکاوی

محدودیت دیگری که وجود دارد، میزان سوخت است. اگر مقدار نامحدودی سوخت داشته باشیم، می‌توانیم زمان سفر را به کسری از مقدار فعلی برسانیم، اما همراه داشتن سوخت زیاد در فضاپیما غیرممکن است.

 

چگونه با حداقل سوخت به مریخ برسیم؟

مسئله اصلی مهندسان و طراحان این است که چگونه با مصرف کمتر سوخت، به مریخ برسیم. این موضوع از دو منظر اهمیت دارد؛ یکی کاهش هزینه‌های پرتاب و دیگری حفظ محیط‌زیست. مهندسان ناسا با استفاده از یک روش ارسال مداری با حداقل انرژی، معروف به Hohmann، فضاپیماها را با حداقل سوخت به مریخ ارسال می‌کنند. این روش اولین بار توسط Walter Hohmann در ۱۹۲۵ پیشنهاد شد. در این روش به جای ارسال مستقیم فضاپیما به سمت مریخ، شعاع مدار گردش فضاپیما را در چند مرحله افزایش می‌دهند. سرانجام فضاپیما به مدار مریخ خواهد رسید و این اتفاق درست در زمانی روی می‌دهد که مریخ هم دران نقطه از مدار خود قرار دارد.

 

ایده‌هایی برای کاهش زمان سفر به مریخ

برای ارسال یک کاوشگر، ممکن است در حدود ۲۵۰ روز صبر کنیم، اما برای ارسال انسان به مریخ، نمی‌توانیم این مقدار زمان در مسیر باشیم. فضا یک محیط خصمانه و خشن برای انسان‌هاست. تابش‌های موجود در فضای بین سیاره‌ای برای فضانوردها بسیار مضر است. علاوه بر آن، طوفان‌های خورشیدی می‌تواند فضانوردان را در کمتر از چند ساعت از پای در بیاورد. اگر بتوانیم زمان سفر را کوتاه‌تر کنیم، امنیت فضانوردان نیز افزایش پیدا می‌کند. همچنین این موضوع باعث می‌شود حمل منابع کمتری برای یک سفر رفت و برگشت لازم باشد.

 

هسته‌ای شدن

یک ایده، راکت‌های هسته‌ای هستند. در این نوع رانش، سوخت مایع که معمولاً هیدروژن است، توسط یک راکتور هسته‌ای به دمای بسیار بالایی می‌رسد و با سرعت زیاد از نازل خارج می‌شود؛ این کار باعث ایجاد رانش می‌شود. یک راکت هسته‌ای با تولید انرژی بیشتری نسبت به راکت‌های شیمیایی و تولید سرعت بیشتر با صرف سوخت کمتر، می‌تواند زمان یک سفر فضایی را بسیار کاهش دهد.

نمایی از طرح یک موتور پیشران هسته‌ای

نمایی از طرح یک موتور پیشران هسته‌ای

 

۱ دسامبر ۱۹۶۷- اولین آزمایش موتور پیشران هسته‌ای

۱ دسامبر ۱۹۶۷- اولین آزمایش موتور پیشران هسته‌ای

مغناطیسی شدن

پیشنهاد دیگر، روشی به نام VASIMR است. در این روش، پلاسما توسط یک میدان مغناطیسی از نازل خارج می‌شود تا تولید رانش کند. این ایده توسط فضانورد سابق فرانکلین چانگ دیاز (Franklin Chang-Diaz) توسعه داده‌شده و قرار است که جهت کنترل ارتفاع بر روی ایستگاه بین‌المللی فضایی نصب شود.

نمایی از یک پیشرانش معناطیسی

نمایی از یک پیشرانش معناطیسی

تصویر مفهومی از یک فضاپیما با پیشرانش مغناطیسی

تصویر مفهومی از یک فضاپیما با پیشرانش مغناطیسی

 

استفاده از ضد ماده

شاید این ایده یک ایده افراطی برای تولید رانش باشد، اما ضد ماده تولیدشده در شتاب‌دهنده‌های ذارت، می‌تواند کم‌حجم‌ترین سوخت ممکن باشد. وقتی ‌اتم‌های ماده با ضد ماده برخورد کنند، انرژی زیادی آزاد خواهد شد. بر اساس معادله معروف انیشتین E = mc2 تنها ۱۰ میلی‌گرم ضد ماده کافی است تا یک مأموریت سرنشین دارِ را در ۴۵ روز به مریخ برساند؛ اما تولید این مقدار ضد ماده، ۲۵۰ میلیون دلار هزینه دارد. همچنین واکنش ماده و ضد ماه مقدار زیادی اشعه پر انرژی گاما تولید خواهد کرد.

ضد ماده پیشران_positron_ablation

 

 

نظر شما در این مورد چیست؟
آیا شما نیز ایده‌ای برای سفر به مریخ دارید؟
به نظر شما آینده حمل و نقل فضایی چگونه خواهد بود؟
شما می‌توانید نظرات خود در این مورد را از طریق بخش نظرات همین مطلب، با ما در میان بگذارید.

 

 

منابع

منبع، منبع تصویر، منبع تصویر، منبع تصویر

 

سید محمد حسین خلیلی

سید محمد حسین خلیلی، دانش‌آموخته کارشناسی رشته فیزیک و دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد مهندسی هسته‌ای است. او از حدود 15 سالگی در گروههای نجومی خرمشهر٬ آبادان٬ اهواز فعالیت داشته است. به فعالیت های آموزشی و ترویجی علاقه مند است و دستی نیز بر آتش طراحی گرافیک دارد.

مطالب مرتبط

۵ دیدگاه‌

  1. من قبول نمیکنم انسان موفق شود به مریخ برود . احتمالا اطلاعات من کافی نیست پنجاه و پنج میلیون کیلومتر اونم در فضا
    کم فاصله ای نیست . با امکانات امروز جهان امکان سفر به مریخ غیر ممکن است و شاید خیلی زمان ببرد تا وسیله ای درست بشود که خیلی سریع باشد

    • لطف بفرمایید با کلیدواژه‌هایی مثل «آینده‌پژوهی» و «رشد نمایی»، «اسپیس ایکس»، «ایلان ماسک» و «فالکون هوی» گوگل کنید، شاید نظرتون عوض شد. 🙂 ??

  2. علی گفت:

    سلام…علی هستم سال سوم دبیرستان رشته ریاضی…بنظرم بهترین راه برای رسیدن به مریخ استفاده از قوی ترین های بشره….مثلما نمیشه با بنزین یارواکنشات شیمیایی ادم برد مریخ….اون روش ۲۵۰ملیون دلاری هم فقط بدرد ابر سرمایه دار ها مثل جف بزوس و بیل گیتس میخوره….
    اما چه موتور هایی؟؟مثلا العان لایهید مارتین داره رو موتور گداخت هسته ای کار میکنه که اگه ساخته بشه دنیا کنفیکون میشه و سفر به مریخ بسیار اسون…بنظر من سرمایه گزرای رو همین چیز ها که عقلانی هست عالیه….نظر دیگه اینکه از موتر های هسته ای یا هیدروژنی استفاده بشه یا پیشرفت توی طرح های غیر ممکن مثل کرم چاله….
    با تشکر

  3. هادی گفت:

    سلام اگه بشر بتونه مسئله جاذبه رو حل کنه می تونه موفق تر باشه

  4. سعید گفت:

    ترو خدا قبول کن،ما رو بدبخت نکن قبول کن…برادر من مریخ نورد کنجکاوی الان اونجاست حالا تو میگی باور نمیکنی؟؟

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *