Quelle est la force de gravité sur Mars ? Les scientifiques ont compilé la carte gravitationnelle la plus détaillée de Mars

Le prochain vol humain vers Mars a bouleversé l’ensemble de la communauté terrestre, devenant le sujet le plus discuté au cours du dernier demi-siècle. Il s’agit véritablement d’un événement marquant dans l’histoire de la civilisation terrestre, dont on attend non seulement la colonisation de Mars, mais aussi un tournant évolutif vers « homme d'échelle cosmique«.

Villes martiennes - l'avenir de la Quatrième Planète

Lorsqu'on entreprend un voyage sur des routes inconnues, il faut également évaluer le danger de l'entreprise envisagée. L'espace n'aime pas ceux qui sont pressés, car c'est bien connu - espace Il ne se distingue pas par sa bonne humeur et sa bonne humeur.

La plupart des problèmes associés à longue durée vol spatial(sans tenir compte des effets des rayonnements) sont réduits ou éliminés en utilisant gravité artificielle.
Alors que l'influence défavorable de l'absence de gravité et l'influence de la situation radiologique constituent les plus grands obstacles au développement système solaire.

La NASA, qui avance activement sur le territoire de la planète rouge, occupe une position de leader dans l'étude de Mars. Elon Musk et Cie poursuivent une mission similaire, en concentrant un pouvoir important.

Mais si l'on veut aller au-delà de l'orbite terrestre basse, alors la Lune semble un choix plus évident, puisque les faibles effets de la gravité peuvent être étudiés de manière plus approfondie, et en trois jours loin de chez moi.

Notre voisin le plus proche l'endroit parfait pour tester des technologies pour les vols de longue durée dans l'espace, n'est-ce pas ? Sur la Lune, les conceptions de bases habitées dans un environnement extraterrestre peuvent être minutieusement testées et modifiées au maximum.
Et encore une chose - lorsque vous travaillez sur des tâches lunaires, concevez vaisseau spatial peut trouver une meilleure technologie pour les longs trajets. Es-tu d'accord avec ça?

Alors pourquoi la NASA hésite-t-elle à revenir sur la Lune au profit d’une présence humaine sur Mars ? Pourquoi Space X ignore-t-il si obstinément la Lune alors qu’il se précipite vers Mars ?

Cependant, nous ne poursuivons pas actuellement les objectifs d’une théorie du complot, prétendument : « ils savent clairement quelque chose sur la catastrophe qui arrive sur Terre », ils veulent donc se rendre sur la planète rouge. Nous nous intéressons simplement à la question des voyages lointains.

Faible attraction de la gravité artificielle.

Le concept de gravité artificielle est évoqué par des images de modules géants de stations spatiales en rotation, comme dans 2001 : l’Odyssée de l’espace. Cela semble être la solution la plus acceptable en termes de vols spatiaux de longue durée. Oui, il s’agit d’un regard sur la question non pas à travers les yeux d’un spécialiste, mais à travers les yeux d’un voyageur potentiel.

L’apesanteur peut être à la fois délicieuse et insidieuse. D’une part, cela permet aux astronautes de faire des choses impossibles sur Terre : par exemple déplacer de gros équipements d’un léger mouvement de la main. Et bien sûr, cela intéresse sérieusement les scientifiques : de la biologie aux sciences des matériaux en passant par l’hydrodynamique.

L'exposition humaine prolongée à l'apesanteur est étudiée depuis de nombreuses décennies et la conclusion est alarmante : de graves conséquences pour la santé des astronautes. Les chercheurs ont noté des scores allant de la fragilité osseuse à la perte musculaire en passant par la perte de vision.

La NASA prévoit des missions spatiales au-delà de l'orbite terrestre vers Mars d'une durée de six à neuf mois. Ils développent des moyens d'éliminer les effets de l'apesanteur. La confrontation consiste principalement à compiler des exercices quotidiens d'une heure, ce qui constitue une priorité pour l'agence.

Oui, les experts développent une série d'exercices pour lutter contre l'apesanteur, en éliminant le calcium des os. Dans le même temps, personne n’expérimente de contre-mesure : la création de la gravité. Mais cela a longtemps été proposé comme moyen d’apporter une gravité au moins partielle, peut-être suffisante pour soulager les problèmes de santé.

Cependant, étonnamment, la gravité artificielle n'est pas une priorité pour la NASA et Space X. Peut-être que les agences ne sont pas encore prêtes à entrer pleinement dans l'espace et sont trop pressées, envoyant les gens dans un voyage déjà dangereux ?

Personne vaisseau spatial La mission sur Mars avec une personne à bord n'implique pas de rotation de structures sous une forme ou une autre pour créer l'effet de gravité.
Même le vaisseau spatial géant Interplanétaire Système de transport Space X, prévu pour transporter 100 personnes à la fois, ne crée pas de gravité artificielle - mais en fait, il s'agit déjà d'une station habitable dans l'espace.

Les experts sur le problème de la gravité disent :

Michael Barratt, astronaute et médecin de la NASA, a expliqué les raisons pour lesquelles l'agence n'a pas adopté la gravité artificielle comme contre-mesure contre l'apesanteur : Nous pouvons préserver les os et les muscles, système cardiovasculaire OK, a-t-il déclaré lors d'une conférence en septembre 2016 à Long Beach, en Californie. Nous n'avons pas besoin de gravité artificielle.

Elon Musk, présentant le projet de mission sur Mars, ne s'est pas préoccupé du problème de l'apesanteur, rejetant la création d'une gravité locale pour l'équipage des navires. "Je pense que les problèmes de fond ont été résolus", déclare le cerveau de Space X.
En passant, il y a beaucoup plus de vols à long terme vers l'ISS que le temps prévu pour le voyage vers Mars.

Mise en œuvre technique de la gravité artificielle.

Cependant, les experts envisageaient des options pour créer de la gravité. Un problème sérieux est côté technique un projet de vaisseau spatial qui met en œuvre l'idée de la gravité artificielle, soit via un module rotatif, soit en créant une sorte de centrifugeuse.

« Nous avons examiné de nombreux modèles Véhicule essayer de fournir une gravité artificielle différentes façons. En réalité, cela ne fonctionne tout simplement pas, explique Gerstenmaier. Il s’agit d’une modernisation importante du vaisseau spatial. Très gros travail, alors que la tâche consiste simplement à atteindre Mars.

Pire encore, disent les experts, allumer une section du vaisseau spatial pour maintenir la gravité pourrait créer une nouvelle série de problèmes, car les astronautes devraient régulièrement s'adapter entre l'apesanteur et la gravité.

À son tour, cela peut provoquer un syndrome d’adaptation spatiale. Les astronautes devront traverser plusieurs fois par jour entre les zones d’apesanteur et de gravité, ce qui peut être plus problématique que de simplement rester en apesanteur.

Barrett a noté que lui et ses collègues avaient des préoccupations techniques concernant la conception de vaisseaux spatiaux mettant en œuvre la gravité artificielle. Les astronautes ont peur de la gravité artificielle. Pourquoi? Nous n'aimons pas les grosses pièces mobiles.

Il existe de nombreuses idées sur les raisons pour lesquelles cela se produit. L'un des facteurs est l'augmentation du niveau gaz carbonique, estiment les experts. Ainsi, le niveau de dioxyde de carbone sur l’ISS est dix fois supérieur à celui des conditions atmosphériques normales sur Terre.

— Très probablement, le manque de gravité est dû au manque de technologie, qui n'existe tout simplement pas pour résoudre le problème aujourd'hui. Après tout, même Gerstenmaier, quelque peu sceptique quant à la nécessité de la gravité, ne l’exclut pas complètement.
Oui, comme nous comprenons maintenant la gravité stations de vaisseau spatial une question de technologie future.

Aujourd'hui, les participants à la course sur Mars s'efforcent d'être les premiers à arriver sur Mars et à y développer au moins quelque chose d'adapté à la vie.
L'humanité a besoin d'un exploit : affaiblis par un long vol, sur une planète extraterrestre, dans une atmosphère impropre à la vie, les colons vont construire des abris et construire la vie sur la planète rouge.
Mais quelqu’un peut-il me dire pourquoi il y a une telle précipitation alors que l’attaque ressemble à une fuite ?

C'est une question de finances

L'Amérique a investi environ 25 milliards de dollars dans programme lunaire"Apollon" dans les années 60-70 du XXe siècle. Les missions effectuées après Apollo 11 étaient légèrement moins chères. La route vers Mars coûtera bien plus cher aux Terriens. Pour accéder à la planète rouge, il faut parcourir de 52 à 402 millions de km. Cela est dû à la particularité de l'orbite de Mars.

En plus, espace mystérieux plein de dangers divers. Pour cette raison, il est nécessaire d’envoyer plusieurs astronautes à la fois. Dans ce cas, la fuite d’une seule personne coûtera environ un milliard de dollars. En général, le coût élevé du vol peut être inclus en toute sécurité dans la liste des « Problèmes liés au vol vers Mars ».

Les personnes interagissant avec technologie spatiale et appareils, avoir des vêtements spéciaux. Il est nécessaire de se protéger contre les microbes qui peuvent y vivre conditions spatiales. Un organisme assez complexe est le Deinococcus radiodurans, pour lequel 5 000 grays de rayonnement gamma ne présentent aucun danger. Dans ce cas, la mort d'un adulte survient à partir de cinq gris. Afin de détruire cette bactérie, il faut la faire bouillir pendant environ 25 minutes.

L'habitat de Deinococcus peut être presque n'importe quel endroit. Il est difficile de prédire ce qui se passera si une bactérie se retrouve dans l'espace. Peut-être qu'elle deviendra un véritable désastre. À cet égard, il existe un débat animé entre les critiques concernant les questions liées à l'atterrissage des humains sur des planètes où la vie peut exister.

Façon de voyager

Aujourd'hui tout activités spatiales effectués à l'aide de roquettes. La vitesse requise pour quitter la Terre est de 11,2 km/s (soit 40 000 km/h). Notez que la vitesse de la balle est d’environ 5 000 km/h.

Les appareils volants envoyés dans l’espace fonctionnent avec du carburant dont les réserves alourdissent plusieurs fois la fusée. De plus, cela comporte certains dangers. Mais en Dernièrement L’inefficacité fondamentale des dispositifs de missiles est particulièrement préoccupante.

Nous ne connaissons qu'une seule façon de voler : le jet. Mais la combustion du carburant n’est pas possible sans oxygène. Les avions ne peuvent donc pas quitter l’atmosphère terrestre.

Les scientifiques mènent recherche active alternatives à la combustion. Ce serait génial de créer de l'anti-gravité !

Claustrophobie

Comme vous le savez, l'homme est un être social. C'est difficile pour lui d'être là espace confiné sans aucune communication, c'est comme rester pendant longtemps au sein d’une seule équipe. Les astronautes d'Apollo pourraient voler pendant environ huit mois. Ce point de vue pas tentant pour tout le monde.

Il est très important de ne pas permettre à l'astronaute de voyage dans l'espace se sentir seul. Le vol le plus long a été effectué par Valery Polyakov, qui est resté dans l'espace pendant 438 jours, dont plus de la moitié il y est arrivé presque en tout seul. Son seul interlocuteur était le Centre de Contrôle vols spatiaux. Sur toute la période, Polyakov a réalisé 25 expériences scientifiques.

Donc une longue période le vol de l'astronaute était dû au fait qu'il voulait prouver qu'il était possible d'effectuer de longs vols tout en maintenant psychisme normal. Certes, après l'atterrissage de Polyakov sur Terre, les experts ont noté des changements dans son comportement : l'astronaute est devenu plus renfermé et irritable.

Je pense que l’on comprend désormais pourquoi le rôle des psychologues est si important lors de l’envoi d’astronautes. Les experts sélectionnent des personnes capables de rester dans un groupe pendant une longue période. Ceux qui trouvent facilement un langage commun entrent dans l’espace.

Scaphandre

La tâche principale de la combinaison spatiale est de créer à l'intérieur hypertension artérielle, puisque dans des conditions spatiales, les poumons d'une personne peuvent « exploser » et lui-même peut enfler... Toutes les combinaisons spatiales protègent les astronautes contre de tels problèmes.

L’inconvénient des combinaisons spatiales modernes est leur encombrement. Comme l'ont noté les astronautes, il était particulièrement gênant de se déplacer dans une telle combinaison sur la Lune. Il a été observé que les marches sur la lune sont plus faciles à réaliser à l'aide de sauts. La gravité de Mars permet des mouvements plus libres. Néanmoins, il est difficile de créer des conditions similaires sur Terre pour réaliser une formation unique.

Pour se sentir à l'aise sur Mars, une personne a besoin d'une combinaison spatiale plus ajustée, dont le poids sera d'environ deux kilogrammes. Il est également nécessaire de prévoir un moyen de refroidir la combinaison et de résoudre le problème d'inconfort que de tels vêtements créent au niveau de l'aine pour les hommes et au niveau de la poitrine pour les femmes.

Agents pathogènes martiens

Célèbre écrivain de science-fiction H.G. Wells dans son roman « La Guerre des mondes », il dit que les Martiens ont été vaincus par des micro-organismes terrestres. C’est exactement le problème que nous pourrions rencontrer lorsque nous arriverons sur Mars.

Il existe des suggestions sur la présence de vie sur la planète rouge. Le plus organismes simples peuvent en fait s’avérer être des adversaires dangereux. Nous pouvons nous-mêmes souffrir de ces microbes.

Tout agent pathogène présent sur Mars est capable de tuer toute vie sur notre planète. À cet égard, les astronautes d'Apollo 11, 12 et 14 ont été mis en quarantaine pendant 21 jours jusqu'à ce qu'il soit déterminé qu'il n'y avait aucune vie sur la Lune. Certes, la Lune n’a pas d’atmosphère, contrairement à Mars. Les astronautes planifiant un voyage vers Mars doivent être placés en quarantaine à long terme à leur retour sur Terre.

Gravité artificielle

Un autre problème auquel sont confrontés les astronautes est l’apesanteur. Si nous considérons la gravité de la Terre comme une seule, alors, par exemple, la force gravitationnelle de Jupiter sera égale à 2,528. En apesanteur, une personne perd progressivement de la masse osseuse et ses muscles commencent à s'atrophier. Par conséquent, pendant les vols spatiaux, les astronautes ont besoin d’une formation à long terme. Les appareils d'exercice élastiques peuvent y contribuer, mais pas dans la mesure nécessaire. Un exemple de gravité artificielle est la force centrifuge. L'avion doit disposer d'une énorme centrifugeuse avec un anneau de rotation. L'équipement des navires avec de tels dispositifs n'a pas encore été réalisé, bien que des projets similaires existent.

Étant dans l'espace pendant 2 mois, le corps des astronautes s'adapte aux conditions d'apesanteur, donc le retour sur Terre devient pour eux une épreuve : il leur est même difficile de rester debout plus de cinq minutes. Imaginez l’impact qu’aurait un voyage de 8 mois sur Mars sur une personne si la masse osseuse diminuait au rythme de 1 % par mois en apesanteur. De plus, sur Mars, les astronautes devront effectuer certaines tâches tout en s’habituant à la gravité spécifique. Puis - le vol de retour.

Le magnétisme est une façon de créer une gravité artificielle. Mais cela a aussi ses inconvénients, puisque seules les jambes sont magnétisées à la surface, tandis que le corps reste hors de l'influence de l'aimant.

Vaisseau spatial

Existe actuellement quantité suffisante vaisseau spatial qui peut atteindre Mars en toute sécurité. Mais nous devons prendre en compte le fait qu’il y aura des personnes vivantes dans ces voitures. Les avions doivent être spacieux et confortables, car les gens y resteront longtemps.

De tels navires n'ont pas encore été créés, mais il est fort possible que dans 10 ans nous puissions les développer et les préparer au vol.

Un grand nombre de petits corps célestes entre en collision avec notre planète chaque jour. La plupart de ces corps n'atteignent pas la surface de la Terre grâce à l'atmosphère. La Lune, qui n’a pas d’atmosphère, est constamment attaquée par toutes sortes de « déchets », comme en témoigne éloquemment sa surface. Un vaisseau spatial qui s’apprête à entreprendre un long voyage ne sera pas protégé d’une telle attaque. Vous pouvez essayer de protéger avion tôles renforcées, mais la fusée ajoutera un poids important.

Depuis radiation solaire La Terre est protégée par un champ électromagnétique et une atmosphère. Dans l’espace, les choses sont différentes. Les vêtements des cosmonautes sont équipés de visières. Il est constamment nécessaire de protéger le visage, car les rayons directs du soleil peuvent provoquer la cécité. Le programme Apollo a développé un blocage des ultraviolets à l'aide d'aluminium, mais les astronautes en voyage sur la Lune ont noté que divers éclairs de couleurs blanches et bleues se produisaient fréquemment.

Les scientifiques ont réussi à comprendre que les rayons dans l'espace sont particules subatomiques(le plus souvent des protons), qui se déplacent à la vitesse de la lumière. Lorsqu'ils entrent dans le navire, ils percent la coque du navire, mais aucune fuite ne se produit en raison de la taille des particules, qui sont nettement inférieures à la taille d'un atome.

Imaginons que nous partions en voyage à travers le système solaire. Quelle est la gravité sur les autres planètes ? Sur lesquels serons-nous plus légers que sur Terre, et sur lesquels serons-nous plus lourds ?

Alors que nous n'avons pas encore quitté la Terre, faisons l'expérience suivante : descendons mentalement jusqu'à l'un des pôles terrestres, puis imaginons que nous avons été transportés jusqu'à l'équateur. Je me demande si notre poids a changé ?

On sait que le poids de tout corps est déterminé par la force d’attraction (gravité). Elle est directement proportionnelle à la masse de la planète et inversement proportionnelle au carré de son rayon (nous l'avons appris pour la première fois grâce à manuel scolaire la physique). Par conséquent, si notre Terre était strictement sphérique, le poids de chaque objet se déplaçant le long de sa surface resterait inchangé.

Mais la Terre n’est pas une boule. Il est aplati aux pôles et allongé le long de l'équateur. Rayon équatorial La Terre est 21 km plus longue que la Terre polaire. Il s'avère que la force de gravité agit sur l'équateur comme à distance. C’est pourquoi le poids d’un même corps en différents endroits de la Terre n’est pas le même. Les objets devraient être les plus lourds aux pôles terrestres et les plus légers à l'équateur. Ici, ils deviennent 1/190 plus légers que leur poids aux pôles. Bien entendu, ce changement de poids ne peut être détecté qu’à l’aide d’une balance à ressort. Une légère diminution du poids des objets à l'équateur se produit également en raison de force centrifuge résultant de la rotation de la Terre. Ainsi, le poids d'un adulte arrivant de haut latitudes polairesà l'équateur, diminuera de total environ 0,5 kg.

Il convient maintenant de se demander : comment le poids d'une personne voyageant à travers les planètes du système solaire va-t-il changer ?

Notre première station spatiale est Mars. Combien pèsera une personne sur Mars ? Il n'est pas difficile de faire un tel calcul. Pour ce faire, vous devez connaître la masse et le rayon de Mars.

Comme on le sait, la masse de la « planète rouge » est 9,31 fois inférieure à la masse de la Terre et son rayon est 1,88 fois inférieur au rayon. globe. Par conséquent, grâce à l'action du premier facteur, la gravité à la surface de Mars devrait être 9,31 fois inférieure, et grâce au second, 3,53 fois supérieure à la nôtre (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Au final, cela représente un peu plus d’un tiers de la pouvoir terrestre gravité (3,53 : 9,31 = 0,38). De la même manière, vous pouvez déterminer la contrainte de gravité sur n'importe quel corps céleste.

Admettons maintenant que sur Terre, un astronaute-voyageur pèse exactement 70 kg. Alors pour les autres planètes on obtient valeurs suivantes poids (les planètes sont classées par ordre croissant de poids) :

Pluton 4,5 Mercure 26,5 Mars 26,5 Saturne 62,7 Uranus 63,4 Vénus 63,4 Terre 70,0 Neptune 79,6 Jupiter 161,2
Comme nous pouvons le constater, la Terre, en termes de tension gravitationnelle, se classe position intermédiaire entre les planètes géantes. Sur deux d'entre eux - Saturne et Uranus - la force de gravité est légèrement inférieure à celle de la Terre, et sur les deux autres - Jupiter et Neptune - elle est plus grande. Certes, pour Jupiter et Saturne le poids est donné en tenant compte de l'action de la force centrifuge (ils tournent rapidement). Ce dernier réduit le poids corporel à l’équateur de plusieurs pour cent.

Il est à noter que pour les planètes géantes les valeurs de poids sont données au niveau de la couche nuageuse supérieure, et non au niveau de la surface solide, comme pour les planètes de type terrestre (Mercure, Vénus, Terre, Mars). ) et Pluton.

À la surface de Vénus, une personne sera près de 10 % plus légère que sur Terre. Mais sur Mercure et Mars, la réduction de poids sera multipliée par 2,6. Quant à Pluton, une personne sur elle sera 2,5 fois plus légère que sur la Lune, ou 15,5 fois plus légère que dans des conditions terrestres.

Mais sur le Soleil, la gravité (attraction) est 28 fois plus forte que sur Terre. Corps humain y pèserait 2 tonnes et serait instantanément écrasé par son propre poids. Cependant, avant d’atteindre le Soleil, tout se transformerait en gaz chaud. Une autre chose concerne les minuscules corps célestes tels que les lunes de Mars et les astéroïdes. Dans beaucoup d'entre eux, vous pouvez facilement ressembler... à un moineau !

Il est tout à fait clair qu'une personne ne peut voyager vers d'autres planètes que dans une combinaison spatiale scellée spéciale équipée de dispositifs de survie. Poids de la combinaison spatiale astronautes américains, dans lequel ils ont atteint la surface de la Lune, est approximativement égal au poids d'une personne adulte. Par conséquent, les valeurs que nous avons données pour le poids d'un voyageur spatial sur d'autres planètes doivent être au moins doublées. Ce n'est qu'alors que nous obtiendrons des valeurs de poids proches des valeurs réelles.

Afficher les capacités de la gravité dans le système solaire

• la force de gravité est toujours positive, n'a pas valeurs négatives, c'est à dire. la masse ne peut pas être négative
• la force gravitationnelle ne peut pas être égale à zéro, c'est-à-dire un objet existe avec une certaine masse ou n'existe pas du tout
• la force de gravité ne peut être ni masquée ni réfléchie (comme un rayon de lumière avec un miroir).

Pour afficher les nombres en couleur, vous devez créer un tableau dans lequel l'index serait égal au nombre, et la valeur était la valeur de couleur RVB.
Voici un dégradé de couleurs allant du blanc au rouge, puis au jaune, vert, bleu, violet et noir. Au total, il y avait 1 786 nuances de couleurs.

Le nombre de couleurs n’est pas si grand ; elles ne suffisent tout simplement pas à afficher l’ensemble du spectre des forces gravitationnelles. Limitons-nous aux forces gravitationnelles du maximum - à la surface du Soleil et du minimum - sur l'orbite de Saturne. Autrement dit, si la force d'attraction à la surface du Soleil (270,0 N) est désignée par une couleur située dans le tableau sous l'indice 1, alors la force d'attraction vers le Soleil sur l'orbite de Saturne (0,00006 N) sera désigné par une couleur avec un indice bien au-delà de 1700. De sorte qu'il n'y aura tout de même pas assez de couleurs pour exprimer uniformément l'ampleur de la force gravitationnelle.
Afin de voir clairement le plus endroits intéressants dans les forces d'attraction affichées, il faut que les valeurs de la force d'attraction inférieures à 1N correspondent à de grands changements de couleur, et à partir de 1H et plus, les correspondances ne sont pas si intéressantes - il est clair que la force d'attraction , disons, de la Terre, diffère de l'attraction de Mars ou de Jupiter, et ce n'est pas grave. C'est-à-dire que la couleur ne sera pas proportionnelle à l'ampleur de la force d'attraction, sinon nous « perdrons » la chose la plus intéressante.
Pour convertir la valeur de la force attractive en indice de la table des couleurs, nous utilisons la formule suivante :

Il est également clair que toutes les planètes étaient presque de la même couleur. Mais cela n’a pas d’importance, l’important est que les limites de l’attraction des planètes soient clairement visibles, puisque les forces attractives de petites valeurs changent assez bien de couleur.
Bien sûr, la précision est faible, mais il suffit d'obtenir idée générale sur les forces gravitationnelles dans le système solaire.
Maintenant, « disposons » les planètes aux endroits correspondant à leur distance au Soleil. Pour ce faire, vous devez attacher une sorte d'échelle de distance au dégradé de couleurs obtenu. La courbure des orbites, je pense, peut être ignorée.
Mais comme toujours échelle cosmique, V littéralement Ces mots ne vous permettent pas d’avoir une vue d’ensemble. Voyons, Saturne est située à environ 1430 millions de kilomètres du Soleil, l'indice correspondant à la couleur de son orbite est de 1738. Autrement dit. il s'avère qu'en un pixel (si l'on prend sur cette échelle, une nuance de couleur équivaut à un pixel) environ 822,8 mille kilomètres. Et le rayon de la Terre est d'environ 6371 kilomètres, soit le diamètre est de 12 742 kilomètres, soit environ 65 fois plus petit qu'un pixel. Voici comment conserver les proportions.
Nous irons dans l'autre sens. Puisque nous nous intéressons à la gravité de l’espace circumplanétaire, nous prendrons les planètes séparément et les colorerons ainsi que l’espace qui les entoure avec une couleur correspondant aux forces gravitationnelles d’elles-mêmes et du Soleil. Par exemple, prenons Mercure - le rayon de la planète est de 2,4 mille km. et assimilez-le à un cercle d'un diamètre de 48 pixels, c'est-à-dire Un pixel fera 100 km. Vénus et la Terre feront alors respectivement 121 et 127 pixels. Tailles assez pratiques.
Ainsi, nous réalisons une image de 600 x 600 pixels, déterminons la valeur de la force d'attraction vers le Soleil sur l'orbite de Mercure plus/moins 30 000 km (pour que la planète se retrouve au centre de l'image) et peignez le fond avec un dégradé de nuances de couleurs correspondant à ces forces.
En même temps, pour simplifier la tâche, on ne peint pas avec des arcs du rayon correspondant, mais avec des lignes droites, lignes verticales. (En gros, notre « Soleil » sera « carré » et sera toujours du côté gauche.)
Pour s'assurer que la couleur de fond ne transparaît pas à travers l'image de la planète et la zone d'attraction de la planète, on détermine le rayon du cercle correspondant à la zone où l'attraction de la planète est supérieure à l'attraction du Soleil et peignez-le en blanc.
Ensuite, au centre de l'image, nous plaçons un cercle correspondant au diamètre de Mercure sur une échelle (48 pixels) et le remplissons d'une couleur correspondant à la force d'attraction de la planète à sa surface.
Ensuite, nous peignons à partir de la planète avec un dégradé en fonction du changement de la force d'attraction vers elle et en même temps comparons constamment la couleur de chaque point de la couche d'attraction vers Mercure avec un point avec les mêmes coordonnées, mais dans la couche d'attraction vers le Soleil. Lorsque ces valeurs deviennent égales, nous rendons ce pixel noir et arrêtons de peindre davantage.
Ainsi, nous obtenons une certaine forme de changement visible dans la force gravitationnelle de la planète et du Soleil avec une frontière noire claire entre eux.
(Je voulais faire exactement ça, mais... ça n'a pas marché, je n'ai pas pu faire une comparaison pixel par pixel de deux calques d'image.)

En termes de distance, 600 pixels équivalent à 60 000 kilomètres (c'est-à-dire qu'un pixel équivaut à 100 km).
La force d'attraction du Soleil sur l'orbite de Mercure et à proximité de celui-ci ne varie que dans une petite plage, qui dans notre cas est indiquée par une nuance de couleur.


Ainsi, Mercure et la force de gravité à proximité de la planète.
Il faut tout de suite noter que les huit rayons subtils sont des défauts issus du dessin de cercles dans Canvas. Ils n’ont rien à voir avec la question en discussion et doivent simplement être ignorés.
Les dimensions du carré sont de 600 sur 600 pixels, soit cet espace fait 60 mille kilomètres. Le rayon de Mercure est de 24 pixels - 2,4 mille km. Le rayon de la zone d'attraction est de 23,7 mille km.
Le cercle au centre qui est presque blanc, il s'agit de la planète elle-même et sa couleur correspond au poids de notre corps d'essai en kilogrammes à la surface de la planète - environ 373 grammes. Cercle fin de couleur bleue montre la limite entre la surface de la planète et la zone dans laquelle la force gravitationnelle vers la planète dépasse la force gravitationnelle vers le Soleil.
Ensuite, la couleur change progressivement, devient de plus en plus rouge (c'est-à-dire que le poids du corps d'épreuve diminue) et devient finalement égale à la couleur correspondant à la force d'attraction du Soleil en cet endroit, c'est à dire. sur l'orbite de Mercure. La limite entre la zone où la force d’attraction de la planète dépasse la force de gravité du Soleil est également marquée par un cercle bleu.
Comme vous pouvez le constater, il n’y a rien de surnaturel.
Mais dans la vie, la situation est quelque peu différente. Par exemple, dans cette image et dans toutes les autres images, le Soleil est à gauche, ce qui signifie qu’en fait, la région gravitationnelle de la planète devrait être légèrement « aplatie » à gauche et allongée à droite. Et sur l'image il y a un cercle.
Certainement, la meilleure option il y aurait une comparaison pixel par pixel de la région d'attraction vers le Soleil et de la région d'attraction vers la planète et le choix (affichage) de la plus grande d'entre elles. Mais ni moi, en tant qu'auteur de cet article, ni JavaScript ne sommes capables de tels exploits. Travailler avec des tableaux multidimensionnels n'est pas une priorité pour de cette langue, mais son travail peut être affiché dans presque tous les navigateurs, ce qui a résolu le problème de l'application.
Oui, et dans le cas de Mercure et de toutes les autres planètes groupe terrestre, le changement de la force de gravité vers le Soleil n'est pas si important qu'il peut être affiché avec l'ensemble des nuances de couleurs disponibles. Mais si l’on considère Jupiter et Saturne, le changement de la force de gravité vers le Soleil est très perceptible.

Vénus

Terre+Lune

Mars avec Phobos et Deimos

La désintégration de l'astéroïde P/2013 R3, situé à plus de 480 millions de kilomètres du Soleil (dans la ceinture d'astéroïdes, plus loin que Cérès). Le diamètre des quatre plus gros fragments de l'astéroïde atteint 200 mètres, leur poids total est d'environ 200 000 tonnes.
Et ça Déimos. Tout est pareil que Phobos. L'échelle est de 100 mètres en un pixel. Seule la planète est plus petite et, par conséquent, plus claire, et est également située plus loin de Mars et la force d'attraction vers Mars est moindre ici (le fond de l'image est plus sombre, c'est-à-dire plus rouge).

Cérès

Jupiter

Saturne

Épilogue

Mots clés:

• visualisation de données
• javascript
• la physique
• la gravité

Sur d'autres planètes, pourquoi cela se produit, à quoi sert-il, ainsi que son effet sur divers organismes.

Espace

Les gens rêvent de voyager vers les étoiles depuis l'Antiquité, depuis l'époque où les premiers astronomes examinaient d'autres planètes de notre système et leurs satellites à l'aide de télescopes primitifs, ce qui signifie, à leur avis, qu'elles pouvaient être habitées.

De nombreux siècles se sont écoulés depuis, mais hélas, les vols interplanétaires, et surtout les vols vers d'autres étoiles, sont toujours impossibles. Et le seul objet extraterrestre visité par les chercheurs est la Lune. Mais déjà au début du 20e siècle, les scientifiques savaient que la force de gravité sur les autres planètes est différente de la nôtre. Mais pourquoi? Qu'est-ce que c'est, pourquoi apparaît-il et peut-il être destructeur ? Nous allons examiner ces questions.

Un peu de physique

Il a également développé une théorie selon laquelle deux objets quelconques font l'expérience force mutuelle attirance. A l’échelle de l’espace et de l’Univers dans son ensemble, ce phénomène se manifeste très clairement. La plupart exemple brillant- c'est notre planète et la Lune qui, grâce à la gravité, tourne autour de la Terre. Nous voyons la manifestation de la gravité dans Vie courante, nous nous y sommes juste habitués et n’y prêtons pas du tout attention. C'est ce qu'on appelle. C'est à cause de cela que nous ne planons pas dans les airs, mais marchons calmement sur le sol. Cela aide également à empêcher notre atmosphère de s’échapper progressivement dans l’espace. Pour nous c'est classiquement 1 G, mais quelle est la force de gravité sur les autres planètes ?

Mars

Mars présente les caractéristiques physiques les plus similaires à celles de notre planète. Bien sûr, y vivre est problématique en raison du manque d’air et d’eau, mais il est situé dans la zone dite habitable. C'est vrai, très conditionnel. Il n’y a pas de chaleur terrifiante comme sur Vénus, de tempêtes séculaires comme sur Jupiter et de froid absolu comme sur Titan. Et les scientifiques dernières décennies tout le monde essaie encore de trouver des méthodes pour le terraformer, créant ainsi des conditions propices à la vie sans combinaison spatiale. Or, quel est le phénomène de gravité sur Mars ? Elle se trouve à 0,38 g de la Terre, soit environ la moitié de celle-ci. Cela signifie que sur la planète rouge, vous pouvez galoper et sauter beaucoup plus haut que sur Terre, et que tous les poids pèseront également beaucoup moins. Et cela suffit amplement pour conserver non seulement son atmosphère actuelle, « fragile » et liquide, mais aussi une atmosphère beaucoup plus dense.

Certes, il est trop tôt pour parler de terraformation, car il faut d'abord au moins simplement y atterrir et établir des vols constants et fiables. Mais la gravité sur Mars est tout à fait adaptée aux futurs colons.

Vénus

Une autre planète la plus proche de nous (outre la Lune) est Vénus. C'est un monde avec des conditions monstrueuses et incroyables atmosphère dense, que personne n'a pu regarder depuis longtemps. Sa présence, d'ailleurs, a été découverte par nul autre que Mikhaïl Lomonossov.

L'atmosphère est la raison Effet de serre et terrifiant température moyenne en surface à 467 degrés Celsius ! Les précipitations d'acide sulfurique tombent constamment sur la planète et des lacs d'étain liquide bouillonnent. Une telle gravité inhospitalière est de 0,904 G de celle de la Terre, ce qui est presque identique.

C’est également un candidat à la terraformation, et c’est l’Union soviétique qui a été la première à atteindre sa surface. une station de recherche 17 août 1970.

Jupiter

Une autre planète du système solaire. Ou plutôt, Le géant gazier, composé principalement d'hydrogène, qui devient liquide plus près de la surface en raison de la pression monstrueuse. D'ailleurs, d'après les calculs, il est fort possible qu'un jour il s'enflamme dans ses profondeurs et que nous ayons deux soleils. Mais si cela se produit, alors, c'est un euphémisme, cela n'arrivera pas de sitôt, il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter. La gravité sur Jupiter est de 2,535 g par rapport à la Terre.

Lune

Comme déjà indiqué, le seul objet Notre système (à l’exception de la Terre), où se trouvent les humains, est la Lune. Certes, le débat fait toujours rage pour savoir si ces débarquements étaient une réalité ou un canular. Mais à cause d'elle messe basse la gravité à la surface ne représente que 0,165 g de celle de la Terre.

L'influence de la gravité sur les organismes vivants

La force de gravité a également diverses influences sur les êtres vivants. En termes simples, quand les autres ouvriront-ils mondes habitables, nous verrons que leurs habitants diffèrent grandement les uns des autres selon la masse de leurs planètes. Par exemple, si la Lune était habitée, elle serait habitée par des créatures très grandes et fragiles, et vice versa, sur une planète ayant la masse de Jupiter, les habitants seraient très petits, forts et massifs. Sinon, vous ne pourrez tout simplement pas survivre avec des membres faibles dans de telles conditions, quels que soient vos efforts.

La force de gravité jouera rôle important et lors de la future colonisation de ce même Mars. Selon les lois de la biologie, si on n’utilise pas quelque chose, il s’atrophie progressivement. Les astronautes de l'ISS sur Terre sont accueillis avec des chaises à roulettes, car en apesanteur, leurs muscles sont très peu sollicités et même un entraînement de force régulier n'aide pas. Ainsi, la progéniture des colons d’autres planètes sera au moins plus grande et physiquement plus faible que leurs ancêtres.

Nous avons donc compris quelle est la gravité sur d'autres planètes.