Сколько лететь до Юпитера
Юпитер – самая большая планета, масса которой в 318 раз больше массы Земли и его радиус 71 тыс. км. Он – важнейшее место Солнечной системы, которое находится на среднем расстоянии почти 780 млн. км. Лучу света нужно 43 минуты, чтобы их пролететь. Планета впечатляет своими циклонами, размерами больше нашей Земли, и мощнейшей магнитосферой. Крупнейшие из 79 спутников Европа, Каллисто и Ганимед, предположительно имеют внутренние океаны жидкой воды. Всего к газовому гиганту в ХХ столетии было отправлено 8 миссий.
Простая задачка
Расстояние между Землей и газовым гигантом не всегда одинаковое. Оно зависит от расположения планет на своих орбитах относительно друг друга, и варьируется от 590 млн. км до 970-ти. Разумеется, добираться до газового гиганта лучше, когда он «близко». Представим мысленно, что мы едем туда автомобилем со средней скоростью 100 км/час. За сутки преодолеем 2400 км. Путем нехитрых вычислений получаем цифру 673 года. Но это фантастическая ситуация. На практике АКС летают со скоростью, недостижимой в земных условиях из-за трения воздуха. И даже они тратят месяцы, чтобы долететь до гиганта.
Ответить на вопрос «сколько времени лететь к Юпитеру» можно путём вычислений и в среднем космический зонд до планеты доберётся от 12 до 14 месяцев.
Миссии
- «Пионер 10» стартовал 03.03.1972 и достиг планеты 03.12. 1973 г. Время полета составило 640 дней. Юпитер не был целью «Пионера 10», он просто пролетал мимо в 130 тыс. км. Сделаны первые снимки поверхности крупным планом.
- «Пионер 11», запущенный в 1973 г., долетел до цели за 606 дней и приблизился на 21 тыс. км.
- «Вояджер 1 » потратил на дорогу 506 дней.
- «Вояджер 2». Путешествие заняло 688 дней. Такой короткий срок полета возможен, если не предполагается выход на орбиту, а только транзит по пути к другим объектам.
- «Галилео» запущен 18.10.1989 г. Прежде чем закрепиться на орбите гиганта, он сделал 2 пролета вокруг Земли и Венеры, которые оказали ему гравитационную помощь. На дорогу к Юпитеру «Галилео» потратил 2242 дня.
- Аппарат «Новые горизонты» 2006 г. запуска летел до планеты 13 месяцев.
- «Юнона». Название не случайно. Юнона – по римским мифам, жена Юпитера. НАСА запустило аппарат 05.08.2011 г., и через 1796 дней он прилетел к Юпитеру.
Перспективы исследований
Программа JUICE, (известная еще как «Ледяные спутники Юпитера») запланирована Европейским Космическим Агентством на 2022 г. Аппарат будет запущен с Куру, космодрома во Французской Гвинее. При успешном прохождении через 8 лет космический зонд достигнет области Юпитера. Планируется, что его работа продлится более 3 лет.
В фокусе внимания – 3 «галилеевых спутника» — Каллисто, Ганимед и Европа. Предполагается, что под толщей льда на этих космических объектах возможно наличие жидкой воды. Везде, где есть «аш два о», как правило, развивается жизнь на углеродной основе. Именно этот вопрос – есть ли жизнь на спутниках газового гиганта – ученые и надеются выяснить.
Первая остановка – Каллисто. Затем зонд отправится к Европе, которую 2 раза облетит. Конечный пункт – Ганимед, здесь аппарат будет работать до 2032 г. В планах – посадочный зонд на этот спутник для изучения состава льда.
Американская программа Europa Multiple-Flyby (Europa Clipper) планируется на июнь 2023 г. Аппарат НАСА выведут на орбиту вокруг Юпитера, и из этого положения он совершит 45 облетов вокруг Европы, спутника гиганта. Полет зонда НАСА – дополнение к вышеописанной программе Jupiter Icy Moons Explorer ЕКА.
Выводы
С развитием космической техники полеты к Юпитеру становятся все более продолжительными. Это связано не с трудностью преодоления пространства, а с расширением программ исследования. Полет Юрия Гагарина – 1 виток вокруг Земли, а теперь космонавты живут на МКС месяцами. Так и с планетами Солнечной системы — исследования будут продолжаться. Цель – выйти за пределы Земли и создать колонии. Не исключено, что это будет Европа, или Ганимед, или Каллисто.
Источник
Сколько займёт полет на Юпитер
Юпитер — самая большая из планет Солнечной системы. В ясную погоду он отчетливо виден на ночном небе. Там, благодаря своим гигантским размерам, светило соперничает по яркости с более близкими к нам Марсом и Венерой.
Человечество издавна тянет к звездам. И мы невольно задаем себе вопрос, сколько лететь до Юпитера, кажущегося таким близким.
Местоположение в Солнечной системе
Юпитер — ближайшая к Земле планета-гигант, во время формирования Солнечной системы едва не ставшая вторым Солнцем. Его масса в 2,47 раза больше веса всех остальных планет, вместе взятых. Визуальное сходство со звездами на ночном небе — обыкновенная оптическая иллюзия, вызванная разницей расстояний между нашим взглядом и далекими небесными телами.
А дистанцию до Юпитера определить не так-то легко.
Орбита этого гиганта проходит между Марсом и Сатурном, таким образом, Юпитер является пятой по счету планетой от Солнца.
Расстояние от Земли
Расстояние между Землей и Юпитером в каждый момент времени разное — оно зависит от того, в каких точках своих орбит они находятся друг относительно друга. Наименьшая его величина составляет 588,5 млн км, а наибольшая — 968,6 млн км. Двигаясь по орбитам, планеты то сближаются, то расходятся. Разница между возможными расстояниями до Юпитера составляет более 380 млн км.
Юпитер движется по орбите вокруг Солнца со скоростью 13,07 км/с, орбитальная скорость Земли выше из-за меньшего радиуса ее траектории — 29,78 км/с. 1 раз в 398,9 суток наша планета обгоняет гиганта, проходя мимо него на минимальном расстоянии. С учетом эллиптического вытяжения обеих орбит эта дистанция каждый раз оказывается то больше, то меньше, но и она подчиняется циклическим ритмам Солнечной системы. Точку максимального сближения орбит планеты проходят примерно 1 раз в 12 лет, после чего начинает движение к точке наибольшей удаленности.
Эти моменты называются Великими противостояниями Земли и Юпитера. Гигантское небесное тело в это время приближается настолько близко, что по яркости превосходит все остальные ночные светила, кроме Луны и Венеры, становясь ярчайшей планетой на небосводе. А спутники звезды можно различить в простой бинокль со средним увеличением.
В стандартный телескоп уже может быть отчетливо видно знаменитое Большое красное пятно, участок поверхности гиганта с постоянным газовым вихрем, интригующий исследователей еще с XVII в. Хорошо различимы и четкие полосы на поверхности планеты-великана — настолько, что можно подсчитать их количество. Легко понять, почему изучающие Юпитер астрономы годами ждут дни Великого противостояния.
Оптимально планировать путешествие на Юпитер в эти краткие периоды сближения.
Время полета на Юпитер
Человечество накопило практический опыт полетов к планете-гиганту, поэтому длительность путешествия может быть рассчитана с точностью до 1 месяца. Всего за время исследований к Юпитеру отправилось 8 космических экспедиций. 9-я — Юнона — проходит прямо сейчас.
Ближайшее Великое противостояние наступит в последней декаде сентября 2022 г. Существуют планы отправить в эти дни следующий аппарат, длительность путешествия которого составит 20 лет. Хотя на выбор даты полета влияет не только расстояние от Юпитера до Земли. Следует учитывать и притяжение остальных планет Солнечной системы, которое при правильном выборе траектории может стать дополнительным источником энергии для полета.
Все экспедиции совершались автоматическими непилотируемыми космическими аппаратами. Это 7 пролетных миссий:
Помимо пролетных, к Юпитеру были отправлены и 2 орбитальные миссии:
Время полета каждый раз определялось задачами космической миссии. Первым стал «Пионер-10», в 1972 г. затративший на полет к Юпитеру 640 дней. Он собирал данные о внешней системе гиганта, отдалившись от светила на 130000 километров. Следующим отправился «Пионер-11», полет которого длился уже 606 дней. Он приблизился к планете на 21000 км.
В 1979 г. у «Вояджер-1» путешествие заняло 546 дней — минимальный срок из всех экспедиций. У «Вояджер-2» он составил намного больше — 688 дней. Из этого следует, что средняя продолжительность полета к Юпитеру продлится 550-650 дней, если не ставить задач облета планеты и выхода на ее траекторию. Подобные цели требуют намного больше времени.
Из всех аппаратов на орбите светила до последнего момента находился только «Галилео», с 1989 г. по 2003 г. Он не мог подлететь к гиганту напрямую, из-за чего был вынужден сделать 2 гравитационные рогатки через Землю и Венеру, замедляясь при подлете, иначе на столь масштабных межпланетных дистанциях велик риск промахнуться мимо цели. Его путь занял 2242 дня — более 6 лет, прежде чем аппарат достиг орбиты и сделал знаменитые снимки поверхности планеты. Сейчас на орбите Юпитера находится «Юнона», чей путь к цели занял 5 лет — с августа 2011 г. до августа 2016 г.
Источник
Расстояние от Земли до Юпитера
В космическом пространстве объекты находятся друг от друга на громадных дистанциях. Каково же расстояние от Земли до Юпитера?
Современным астрономам необходимо точно знать подобные факты для того, чтобы рассчитать правильную траекторию полета исследовательских зондов. Юпитер и его спутники крайне важны для ученых и постоянно находятся в центре внимания.
Человечество запустило к ним далеко не первую научную станцию. В числе прочих мимо гиганта пролетали Вояджеры, станция «Кассини» и исследовательский аппарат Галилео.
Однако каждый из них летел разное время, и дело не только в научных открытиях инженерии.
Орбиты планет
Все планеты в нашей системе движутся не по ровному кругу, а по вытянутому эллипсу. Это означает, что в некоторые моменты объект максимально подходит к Солнцу и, наоборот, отдаляется от него.
Самая близкая точка называется перигелием, удаленная – афелием. Среднее расстояние от Земли до Юпитера приблизительно составляет 778.5 млн км. Как же оно вычисляется.
Наименьшая дистанция между объектами наступает в момент, когда они выстраиваются в один ряд с одной стороны Солнца (588,5 миллиона километров или почти 4 астрономические единицы). Такое явление ученые называют великим противостоянием. Наш дом в этот промежуток располагается в афелии, а газовый гигант – в перигелии. Наблюдать его можно лишь раз в двенадцать лет. Именно тогда расстояние от Земли до Юпитера сводится к минимальному.
Но когда обе планеты выстраиваются на одной линии и располагаются по разные стороны звезды, они расходятся на 968,5 млн км (6.46 астрономических единиц).
Если взять среднее значение этих двух чисел, то и получится нужный результат. Человеческим изобретениям понадобится от 18 месяцев до 6 лет чтобы добраться до точки назначения. Все зависит от расположения планет относительно Солнца и друг друга.
Преодоление пути
Поэтому не каждый момент является благоприятным для запуска новых научных аппаратов. Следует тщательно выверить и взвесить каждый фактор, влияющий на подобное событие.
Наиболее быстрым аппаратом стала исследовательская миссия Новые Горизонты, запущенная НАСА в январе 2006 года. В феврале 2007 она облетала Юпитер и высылала важнейшие данные на Землю.
Может показаться, что расстояние от Земли до Юпитера колоссально, однако это лишь небольшой отрезок даже в рамках Солнечной системы. Нептун, наиболее удаленный значимый объект, отдален от Солнца на 30 астрономических единиц.
Источник
Сколько лететь от Земли до других планет Солнечной системы?
Первый искусственный спутник Земли «Спутник-1» был запущен 4 октября 1957 года. Сегодня, спустя всего пол века, различные космические аппараты побывали вблизи всех планет планет Солнечной системы.
Расстояния в космосе столь огромны, что даже частицам света — самым быстрым объектам во Вселенной — требуется целых 8 минут и 20 секунд, чтобы добраться от Солнца до Земли. Но сколько тогда времени потребовалось космическим аппаратам, чтобы долететь от Земли до других планет?
Меркурий
Меркурий является самой близкой планетой к Солнцу. Из-за сильного притяжения Солнца совершить полет к Меркурию гораздо сложнее, чем к более отдаленным планетам.
3 ноября 1973 года НАСА запустили автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Маринер-10» , которая при помощи гравитационного маневра вокруг Венеры достигла Меркурия чуть меньше, чем за 5 месяцев .
Венера
Венера является самой близкой планетой к Земле. На начало 2019 года около Венеры побывало 30 различных космических аппаратов. Среднее время полета аппарата до Венеры составляет примерно 5 месяцев .
Марс, как и Венера, является соседней к Земле планетой. На сегодня Красная планета представляет огромный интерес, поэтому туда постоянно отправляются различные миссии.
5 мая 2018 года был осуществлен запуск космического аппарата «InSight» , который уже 26 ноября того же года прибыл на Марс, то есть полет составил около 6 месяцев , хотя у предыдущих аппаратов на полет уходило примерно 8 месяцев.
Юпитер
Юпитер является самой большой планетой в Солнечной системе. Эта планета представляет интерес не только из-за своих размеров и состава, а еще и из-за своих многочисленных спутников, которые по многим признакам сопоставимы с небольшими планетами.
За все время около Юпитера побывало несколько аппаратов. Так, например, 5 августа 2011 года был совершен запуск АМС «Юнона» . Расстояние от Земли до Юпитера более чем в 4 раза превышает расстояние от Земли до Солнца, поэтому полет аппарата «Юнона» до Юпитера занял аж целых 5 лет .
Сатурн
Сатурн со своими широкими кольцами несомненно является одним из главных украшений нашей Солнечной системы. АМС «Кассини — Гюйгенс» стала первым искусственным спутником Сатурна, подробно изучившим состав, спутники и кольца планеты. Аппарат был запущен 15 октября 1997 года, а 1 июля 2004 года «Кассини — Гюйгенс» успешно вышел на орбиту спутника Сатурна. Таким образом на полет у аппарата ушло почти 7 лет .
Источник
Как добраться до Юпитера?
Когда человек собирается поехать на собственной машине в незнакомый ему город, то первым делом узнает расстояние до него, чтобы оценить время в пути и запастись бензином. Пройденный в дороге путь не будет зависеть от того, утром или вечером отправиться в дорогу, сегодня или через пару месяцев. С космическими путешествиями дело обстоит несколько сложнее и расстояние до Юпитера, измеренное вчера, через полгода окажется раза в полтора больше, а потом снова начнет уменьшаться. На Земле было бы очень неудобно путешествовать в город, который сам постоянно движется.
Звездные качели
Среднее расстояние от нашей планеты до газового гиганта 778,57 млн. км, но эта цифра примерно также актуальна, как сведения о средней температуре по больнице. Дело в том, что обе планеты движутся вокруг Солнца (а если еще точнее, то вокруг центра масс Солнечной системы) по эллиптическим орбитам, причем с отличными периодами обращения. У Земли он равен одному году, а у Юпитера – почти 12 лет (11,86 года). Минимально возможное расстояние между ними составляет 588,5 млн. км, а максимальное – 968,6 млн. км. Планеты, как бы катаются на качелях, то сближаясь, то удаляясь.
Земля движется с большей, чем Юпитер, орбитальной скоростью: 29,78 км/с против 13,07 км/с, и находится существенно ближе к центру Солнечной системы, а поэтому раз в 398,9 дней догоняет его, подходя поближе. С учетом эллиптичности траекторий движения, существуют точки в космическом пространстве, где расстояние между планетами становится практически минимальным. Для пары Земля-Юпитер период времени, через который они регулярно сближаются подобным образом, составляет около 12 лет.
Великие противостояния
Такие моменты времени принято называть датами великих противостояний. В эти дни Юпитер по своей яркости превосходит все небесные объекты звездного неба, приближаясь к свечению Венеры, и с помощью небольшой подзорной трубы или бинокля становится возможным наблюдать не только саму планету, но даже ее спутники. Поэтому астрономы и просто ценители красот звездного неба с нетерпением ждут противостояний, чтобы рассмотреть подробнее далекое и малоизученное космическое тело и может быть даже обнаружить что-то доселе неизвестное науке.
Очередная уникальная возможность наблюдать Юпитер в максимально комфортных для земного наблюдателя условиях представится в последней декаде сентября 2022 года. В такие моменты на поверхности планеты с помощью небольшого телескопа можно хорошо разглядеть знаменитое Красное пятно, полосы на диске небесного тела, различные вихревые потоки в них, а также многое другое. Тот, кто один раз в жизни посмотрел в телескоп на эту интригующую сознание планету, будет стремиться сделать это вновь и вновь.
Позже вылететь, чтобы раньше добраться
Зная кинематику движения планет и планируемую скорость космического аппарата, можно выбрать оптимальную дату старта ракеты-носителя, чтобы долететь до Юпитера как можно быстрее, затратив на это меньше топлива. Если выражаться точнее, то не межпланетная станция летит к небесному телу, а они вдвоем движутся к месту встречи, только маршрут планеты тысячелетиями неизменен, а траекторию движения летательного аппарата можно выбирать. Существуют варианты, когда аппарат, вылетевший позже, сумеет добраться до цели раньше, поэтому, чтобы их реализовать, стремятся построить ракету к подходящей для старта дате. Бывают случаи, когда выгоднее лететь дольше, но зато использовать при разгоне и маневрах «дармовой» источник энергии – гравитационное притяжение других планет.
Источник