С какой скоростью «ЭкзоМарс» летит к Марсу
14 марта в космос с космодрома Байконур отправились орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter и посадочный модуль «Скиапарелли» на ракете-носителе «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М».
В марте один пользователь Facebook спросил Европейское космическое агентство, с какой скоростью «ЭкзоМарс» летит к Марсу. Люди, которые ведут социальные сети Агентства, на этот вопрос сразу ответить не смогли. Потому привлекли специалиста — Фрэнка Будника из команды навигаторов.
Вот сам вопрос:
Хей Дэниэл, могу я побеспокоить тебя ещё одним вопросом? На сайте ЕКА я прочитал что весь путь «ЭкзоМарс» составит 500 млн км за 218 дней… это означает, что он идёт со скоростью 95500 км/ч! Как это возможно? Действующий рекорд скорости сейчас принадлежит New Horizons — это 56000 км/ч.
Hey Daniel, may I bother you with another question? On the ESA website I have read that the entire cruise of ExoMars is 500 million km in 218 days… that means it goes at a speed of 95,500 km/h! How is it possible? The actual record of speed is New Horizon’s, almost 56,000 km/h…
А ответ — под хабракатом.
Межпланетный перелёт с Земли до любой другой планеты — в данном случае, до Марса — немыслим с точки зрения полёта по прямой линии с крейсерской скоростью. На Земле такое возможно — корабли и самолёты двигаются по прямой, иногда меняя направление в заданных точках маршрута. В Солнечной системе на каждый объект действует сила тяготения. Кривые линии для Солнечной системы естественны, тогда как прямых там нет. Поэтому «ЭкзоМарс» летит по кривой все 500 миллионов километров, постоянно снижая свою скорость, удаляясь от Солнца.
На этой схеме видно пройденное расстояние и дата, к которой «ЭкзоМарс» это расстояние пройдёт. 14 марта состоялся запуск, в начале июня аппарат пройдёт 200 миллионов километров, в сентябре — 400 миллионов, а к дате посадки, 19 октября, преодолеет почти 500 миллионов километров. Обратите внимание, что скорость полёта со временем снижается.
Фрэнк Будник напоминает, что сравнивать нужно правильные цифры, что в случае «скорости космического корабля» и «рекордов скорости» — не одно и то же. Рекордом New Horizons считают 16,26 км/c, это 58500 км/ч. Именно с этой скоростью «Новые Горизонты» преодолел расстояние от Земли до Луны — это первые 8 часов 35 минут полёта.
Ни до, ни после New Horizons, космические аппараты не улетали с Земли с такой скоростью. Но если мы будем говорить о скорости на гелиоцентрической орбите, то к 16,26 км/с нужно добавить скорость Земли — это 30 км/с, и мы получаем приблизительно 46 км/c относительно Солнца. Это впечатляющая скорость, но уже не рекордная. Рекорд был у аппарата Helios 2 — 70 км/с.
«ЭкзоМарс» движетсяне так быстро. За 218 дней 16 часов и 56 минут аппарат пройдёт 500 миллионов километров. Его средняя скорость на гелиоцентрической траектории составит 26,5 км/с — между скоростями Земли в 30 км/с и Марса в 24 км/с.
Теперь представим это в виде математической задачи.
Дано:
- Расстояние = 500 000 000 км
- Время = 218,67 дней = 5248 часов = 314 885 минут = 18 893 088 секунд
Решение:
- Скорость = расстояние / время
- Скорость = 500 000 000 км / 18 893 088 секунд = 26,5 км/секунду
Только учтите, что это средняя скорость, а аппарат замедляется на протяжении всего пути к Марсу, как видно на графике выше.
Подробнее о самой миссии читайте в Орбитальном детективе и в Двенадцати часах страха за «ЭкзоМарс».
