Apakah ada gravitasi di mars. Mengapa Mars berbeda?

Dari sudut pandang teknis, penerbangan manusia Mars tampaknya pada tahap perkembangan kosmonautika saat ini tidak ada usaha yang lebih sulit daripada ekspedisi pada masanya bulan. Para ahli percaya bahwa teknologi itu sendiri hampir siap untuk mengatur ekspedisi antarplanet pertama. Tetapi sebelum misi berawak Mars berlangsung, para ilmuwan harus menyelesaikan banyak masalah biomedis. Selain itu, saat ini sudah jelas bahwa dalam mengembangkan strategi untuk proyek Mars, faktor manusia akan menjadi prioritas utama, dan orang tersebut akan menjadi mata rantai yang paling rentan dalam misi tersebut, yang sangat menentukan kemungkinan penerapannya.

Dukungan medis dan biologis untuk ekspedisi berawak Mars adalah tugas baru bagi para ilmuwan. Penggunaan banyak prinsip, metode, dan sarana dukungan biomedis yang terbukti dengan baik untuk penerbangan berawak orbit untuk misi Mars tidak dapat diterima. Di antara ciri-ciri penerbangan antarplanet adalah, khususnya, kondisi lain untuk komunikasi dengan Bumi, pergantian pengaruh gravitasi dan periode terbatas adaptasi terhadap gravitasi sebelum memulai aktivitas di permukaan Mars, peningkatan radiasi, dan tidak adanya medan magnet. bidang.

Penerbangan orbit 438 hari dilakukan pada akhir abad terakhir di stasiun " Dunia» dokter-kosmonot Valeria Polyakova menunjukkan tidak adanya batasan biomedis mendasar untuk misi luar angkasa jangka panjang. Saat ini, tidak ada perubahan signifikan dalam tubuh manusia yang telah diidentifikasi yang dapat mencegah peningkatan sistematis lebih lanjut dalam durasi penerbangan luar angkasa dan pelaksanaan ekspedisi Mars, - tegas direktur Institut Masalah Biomedis, Akademisi Anatoly Grigoriev.

Hal lainnya adalah masalah perlindungan astronot dari galaksi dan radiasi kosmik matahari yang akan meningkat secara signifikan di luar magnetosfer bumi. Selama dua tahun penerbangan, dosis total radiasi bisa dua kali lipat dari yang diizinkan. Oleh karena itu, perlu dikembangkan suatu proteksi antiradiasi khusus. Saat ini, pengembang cenderung mengutamakan perlindungan struktural: tangki dengan bahan bakar, air, dan persediaan lainnya terletak di sekitar kompartemen tempat tinggal. Ini memberikan perlindungan sekitar 80-100 g/cm 2 .

Astronot dapat terkena radiasi serius saat berada di permukaan Mars. Pengukuran dilakukan oleh perangkat TANGAN Rusia yang dipasang di perangkat Amerika Pengembaraan Mars menunjukkan bahwa selama jilatan api matahari intensitas fluks neutron yang dipantulkan dari permukaan planet dapat meningkat beberapa ratus kali lipat dan mencapai dosis yang mematikan bagi astronot. Akibatnya, mereka dapat mendarat di permukaan Mars hanya selama periode "tenang" matahari.

Masalah lainnya adalah nutrisi para astronot. Tampaknya praktik tersebut telah berhasil selama bertahun-tahun. Awak pesawat ruang angkasa sedang menunggu produk yang sama seperti hari ini, disublimasikan (dikeringkan). Cukup menambahkan air, menghangatkan - dan di atas meja. Namun, betapapun enak dan enaknya produk tersebut, perlu didiversifikasi dengan makanan yang lebih familiar. Ide untuk memiliki burung di kapal agar para astronot memakan telur telah menghilang. Seperti yang ditunjukkan oleh percobaan, anak ayam yang baru lahir belum dapat beradaptasi dengan keadaan tanpa bobot. Ternyata lebih mudah dengan ikan dan kerang, tetapi mereka tumbuh terlalu lambat, dan astronot tidak mungkin bisa makan ikan segar dalam perjalanan ke Mars. Apa yang bisa dikatakan dengan pasti adalah bahwa akan ada rumah kaca di atas kapal antarplanet. Benar, kecil.

Spesialis dari Institute of Biomedical Problems telah merancang prototipe "taman luar angkasa". Ini adalah silinder tempat sekelompok rol yang diresapi dengan pupuk ditempatkan. Permukaan dalamnya ditutupi dengan ratusan dioda merah dan biru, yang berperan sebagai sinar matahari. Rol berputar saat tanaman tumbuh, membawa bagian atasnya lebih dekat ke sumber cahaya. Sementara pada beberapa rol sayuran hanya bertunas, pada rol lain sudah memungkinkan untuk dipanen. Prototipe instalasi memungkinkan Anda mendapatkan sekitar 200 gram sayuran setiap empat hari. Dengan bertambahnya jumlah rol dan sumber cahaya, produktivitas alat berat meningkat. Selain menyediakan makanan, "pertanian luar angkasa" juga akan membantu menyelesaikan masalah regenerasi atmosfer di atas kapal antarplanet.

Lalu ada masalah air. Diperkirakan seorang astronot membutuhkan 2,5 liter air per hari. Jadi harus ada beberapa ton di dalamnya. Sebagian air akan dikembalikan ke sirkulasi dengan bantuan sistem regenerasi. Pilihan yang ideal adalah membuat sistem fisik dan kimia tertutup di kapal, dengan bantuan sirkulasi zat yang lengkap tercapai. Tapi, ternyata, ini masalah masa depan yang agak jauh.

Ada juga masalah psikologis. Karena jaraknya yang jauh ke Mars, sinyal radio hanya akan merambat satu arah selama 20-30 menit. Pusat kendali tidak punya cukup waktu untuk campur tangan dalam situasi darurat. Bumi, paling banter, akan menjadi konsultan, dan proses pengambilan keputusan utama akan dilakukan di atas kapal.

Dan, sebelum ekspedisi berawak Mars dimulai, para ilmuwan akan mencoba menyelesaikan banyak masalah ini selama percobaan Mars-500 Rusia. Ini bukan penerbangan sungguhan, tetapi tiruannya yang sangat akurat: enam awak akan menghabiskan 520 hari di kompleks darat yang terdiri dari lima modul komunikasi bertekanan. Salah satunya akan mensimulasikan permukaan Mars.

Modul diisi dengan peralatan yang mencatat semua jenis parameter di dalamnya dan memantau indikator medis penguji. Penting bagi para ilmuwan untuk memahami bagaimana orang-orang dalam tim bertindak di lingkungan yang dekat dengan kondisi penerbangan Mars. Semua hasil - mulai dari bagaimana hubungan berkembang dalam tim, hingga pola makan - akan dianalisis oleh spesialis. Ini akan mempertimbangkan situasi semaksimal mungkin yang mungkin muncul dalam penerbangan nyata, dan berkontribusi pada penyelesaiannya.

Hingga saat ini, sudah cukup banyak orang yang ingin berpartisipasi dalam "penerbangan antarplanet darat" - kebanyakan pria. Sampai batas tertentu, hal ini dapat dimengerti: sudah menjadi jelas bahwa wanita, dalam kualitas fisiologis dan psikologis, jauh lebih kecil kemungkinannya untuk menjadi yang pertama menginjakkan kaki di Mars dibandingkan pria. Enam orang akan berpartisipasi dalam percobaan tersebut, meskipun dalam penerbangan nyata ke planet ini, hanya empat orang yang akan menjadi bagian dari ekspedisi tersebut.

Patut dicatat bahwa segera setelah eksperimen Mars-500 diumumkan di Rusia, Amerika Serikat juga mulai merekrut sukarelawan untuk penerbangan simulasi. Benar, penguji hanya akan menghabiskan empat bulan di dalamnya.

Menyukai Cinta Ha ha Wow Sedih Marah

“Peta gravitasi memungkinkan kita untuk melihat ke dalam planet, seperti sinar-X yang digunakan dokter untuk melihat bagian dalam tubuh pasien. Peta gravitasi baru akan berguna untuk eksplorasi Mars di masa depan karena pengetahuan tentang anomali gravitasi akan membantu misi masa depan untuk mengorbit planet lebih akurat. Selain itu, peningkatan resolusi peta kami akan membantu kami memahami pembentukan beberapa wilayah Mars,” kata Antonio Genova dari Massachusetts Institute of Technology, penulis utama publikasi studi tersebut.

Peta gravitasi yang ditingkatkan menawarkan penjelasan baru tentang bagaimana beberapa fitur batas terbentuk, memisahkan dataran rendah utara yang relatif datar dari dataran tinggi selatan yang sangat berkawah. Selain itu, tim peneliti, dengan menganalisis pasang surut di kerak dan mantel Mars, yang disebabkan oleh gaya tarik gravitasi Matahari dan dua satelit, memastikan bahwa Mars memiliki inti batu cair di bagian luar. Dan terakhir, dengan mengamati perubahan gravitasi Mars selama 11 tahun terakhir, tim menemukan sejumlah besar karbon dioksida yang membeku dari atmosfer di atas tutup kutub Mars selama musim dingin.

Peta gravitasi Mars. Pemandangan Kutub Utara. Daerah dengan gravitasi tertinggi ditandai dengan warna putih dan merah. Warna biru menunjukkan area dengan gravitasi lebih rendah. Kredit: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

Peta tersebut diperoleh dengan menggunakan jaringan tiga pesawat ruang angkasa yang mengorbit Mars: Mars Global Surveyor (MGS), Mars Odyssey (ODY) dan Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Seperti planet lain, gravitasi Mars dirasakan oleh pesawat ruang angkasa dan orbitnya sedikit berubah. Misalnya, gravitasi di atas gunung akan sedikit lebih kuat, dan di atas ngarai akan sedikit lebih lemah.

Perubahan kecil dalam lintasan pesawat ruang angkasa dicatat dan dikirim kembali ke Bumi. Fluktuasi inilah yang digunakan untuk memetakan medan gravitasi Planet Merah.

Peta gravitasi Mars. Pemandangan Kutub Selatan. Daerah dengan gravitasi tertinggi ditandai dengan warna putih dan merah. Warna biru menunjukkan area dengan gravitasi lebih rendah. Kredit: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

“Dengan peta baru, kami dapat melihat anomali gravitasi kecil dengan jarak sekitar 100 kilometer. Kami menentukan ketebalan kerak Mars dengan resolusi sekitar 120 kilometer. Resolusi yang lebih baik akan membantu menafsirkan bagaimana kerak planet telah berubah di banyak wilayah selama sejarah Mars,” tambah Antonio Genova.

Misalnya, wilayah gravitasi rendah antara Acidalia Planitia dan Tempe Terra disebabkan oleh sistem saluran bawah tanah yang membawa air dan sedimen dari dataran tinggi selatan ke dataran rendah utara miliaran tahun lalu, saat iklim Mars lembap.

Peta gravitasi Mars menunjukkan wilayah vulkanik Tharsis. Daerah biru dengan gravitasi paling kecil bisa jadi merupakan retakan di litosfer Mars. Kredit: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

Penjelasan alternatif untuk anomali ini adalah mungkin disebabkan oleh palung atau busur di litosfer, lapisan luar Mars, karena pembentukan wilayah Tharsis. Wilayah ini merupakan dataran tinggi vulkanik yang membentang ribuan kilometer dan berisi gunung berapi terbesar di tata surya. Ketika gunung berapi tumbuh, litosfer merosot karena bobotnya yang sangat besar.

Peta gravitasi baru memungkinkan tim untuk memastikan bahwa Mars memiliki inti berbatu cair di luar, serta menyempurnakan pengukuran pasang surut Mars.

Perubahan gravitasi Mars sebelumnya telah diukur oleh misi observasi es kutub MGS dan ODY. MRO pertama kali diterapkan untuk memantau massa planet. Para ilmuwan telah menentukan bahwa di musim dingin, 3-4 triliun ton karbon dioksida dibekukan dari atmosfer, yang darinya tudung kutub terbentuk. Ini adalah sekitar 12 sampai 16 persen dari massa seluruh atmosfer Mars.

Menyukai Cinta Ha ha Wow Sedih Marah

Roman Zakharov
Kepala editor

Diketahui bahwa Bumi memiliki bentuk bola, diratakan di kutub. Oleh karena itu, berat benda yang sama (ditentukan oleh gaya tarik-menarik) di bagian planet yang berbeda tidaklah sama. Misalnya, orang dewasa yang pindah dari garis lintang tinggi ke ekuator akan "menurunkan berat badan" sekitar 0,5 kg. Berapakah gaya gravitasi planet lain di tata surya?

teori Sir Newton

Salah satu bapak pendiri mekanika klasik, ahli matematika, fisikawan, dan astronom Inggris yang hebat, Isaac Newton, mempelajari gerakan Bulan di sekitar planet kita, pada tahun 1666 merumuskan Hukum gravitasi universal. Menurut ilmuwan tersebut, gaya gravitasilah yang mendasari pergerakan semua benda di luar angkasa dan di Bumi, baik itu planet yang berputar mengelilingi bintang, atau apel yang jatuh dari dahannya. Menurut Hukum, gaya tarik-menarik dua benda material sebanding dengan perkalian massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda tersebut.

Jika kita berbicara tentang gravitasi di Bumi dan planet lain atau objek astronomi, maka dari atas menjadi jelas bahwa itu sebanding dengan massa objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jarinya. Sebelum memulai perjalanan luar angkasa, pertimbangkan gaya gravitasi di planet kita.

Berat dan Massa

Beberapa kata tentang istilah fisik. Teori mekanika klasik menyatakan bahwa gravitasi muncul sebagai akibat interaksi benda dengan benda luar angkasa. Gaya yang digunakan benda ini pada penyangga atau suspensi disebut berat benda. Satuan besaran ini adalah newton (N). Berat dalam fisika dilambangkan, seperti gaya, dengan huruf F dan dihitung dengan rumus F \u003d mg, di mana koefisien g adalah percepatan jatuh bebas (dekat permukaan planet kita g \u003d 9,81 m / s 2) .

Massa dipahami sebagai parameter fisik mendasar yang menentukan jumlah materi yang terkandung dalam tubuh dan sifat lembamnya. Secara tradisional diukur dalam kilogram. Massa benda adalah konstan di setiap sudut planet kita dan bahkan di tata surya.

Jika Bumi memiliki bentuk bulat yang tegas, berat suatu benda tertentu pada garis lintang geografis yang berbeda dari permukaan bumi di permukaan laut tidak akan berubah. Tetapi planet kita berbentuk ellipsoid revolusi, dan radius kutub lebih pendek 22 km dari ekuator. Oleh karena itu, menurut Hukum gravitasi universal, berat benda di kutub akan menjadi 1/190 lebih berat daripada di ekuator.

Di bulan dan matahari

Berdasarkan rumus tersebut, gravitasi di planet lain dan benda astronomi dapat dengan mudah dihitung dengan mengetahui massa dan radiusnya. Omong-omong, metode dan metode untuk menentukan besaran ini didasarkan pada hukum gravitasi universal Newton yang sama dan hukum ke-3 Kepler.

Massa benda kosmik terdekat dengan kita - Bulan - adalah 81 kali, dan radiusnya 3,7 kali lebih kecil dari parameter terestrial yang sesuai. Dengan demikian, berat benda apa pun di satu-satunya satelit alami planet kita akan menjadi enam kali lebih kecil daripada di Bumi, sedangkan percepatan jatuh bebas adalah 1,6 m/s 2 .

Di permukaan termasyhur kita (dekat ekuator), parameter ini memiliki nilai 274 m / s 2 - maksimum di tata surya. Di sini, gaya gravitasinya 28 kali lebih besar dari gaya gravitasi bumi. Misalnya, seseorang dengan berat 80 kg memiliki berat sekitar 800 N di Bumi, 130 N di Bulan, dan lebih dari 22.000 N di Matahari.

Pada tahun 2006, para astronom di seluruh dunia sepakat untuk mempertimbangkan bahwa tata surya mencakup delapan planet (Pluto diklasifikasikan sebagai planet kerdil). Secara konvensional, mereka dibagi menjadi dua kategori:

• Kelompok terestrial (Merkurius ke Mars).
• Raksasa (dari Jupiter ke Neptunus).

Penentuan gravitasi di planet lain dilakukan dengan prinsip yang sama seperti di bulan.

Di pusat tata surya

Benda luar angkasa yang termasuk dalam kelompok pertama terletak di dalam orbit sabuk asteroid. Planet-planet ini dicirikan oleh struktur berikut:

• Wilayah tengah adalah inti panas dan berat yang terdiri dari besi dan nikel.
• Mantle, yang sebagian besar merupakan batuan beku ultrabasa.
• Kerak terdiri dari silikat (pengecualian adalah Merkurius). Karena tipisnya atmosfer, lapisan atasnya hancur berat oleh meteorit).

Beberapa parameter astronomi dan gravitasi di planet lain secara singkat tercermin dalam tabel.

Dengan menggunakan data di tabel, dapat ditentukan bahwa gaya gravitasi di permukaan Merkurius dan Mars 2,6 kali lebih kecil daripada di Bumi, dan di Venus berat astronot hanya 1/10 bagian lebih kecil dari pada bumi.

Raksasa dan kurcaci

Planet raksasa, atau planet luar, terletak di luar orbit sabuk asteroid utama. Di jantung masing-masing benda ini terdapat inti batu berukuran kecil, ditutupi dengan massa gas yang sangat besar, yang sebagian besar terdiri dari amonia, metana, dan hidrogen. Raksasa memiliki periode rotasi pendek di sekitar porosnya (dari 9 hingga 17 jam), dan saat menentukan parameter gravitasi, aksi gaya sentrifugal harus diperhitungkan.

Berat badan di Jupiter dan Neptunus akan lebih besar daripada di Bumi, tetapi di planet lain, gravitasinya sedikit lebih kecil daripada di Bumi. Objek-objek ini tidak memiliki permukaan padat atau cair, oleh karena itu perhitungan dilakukan untuk batas lapisan awan atas (lihat tabel).

(Catatan: data Saturnus di banyak sumber (digital dan cetak) sangat kontradiktif).

Sebagai kesimpulan, beberapa fakta aneh yang memberikan gambaran visual tentang apa itu gravitasi di planet lain. Satu-satunya benda langit yang dikunjungi oleh perwakilan umat manusia adalah Bulan. Menurut memoar astronot Amerika Neil Armstrong, pakaian pelindung yang berat tidak menghalangi dia dan rekan-rekannya untuk melompat dengan mudah ke ketinggian hingga dua meter - dari permukaan ke langkah ketiga tangga modul bulan. Di planet kita, upaya yang sama hanya menghasilkan lompatan 30-35 cm.

Beberapa planet kerdil lainnya berputar mengelilingi Matahari. Massa salah satu yang terbesar - Ceres - 7,5 ribu kali lebih kecil, dan radiusnya dua lusin kali lebih kecil dari bumi. Gaya gravitasi di atasnya sangat lemah sehingga seorang astronot dapat dengan mudah memindahkan beban seberat sekitar 2 ton, dan mendorong permukaan "kurcaci" itu hanya akan terbang ke luar angkasa.

Masalah keuangan

Amerika menginvestasikan sekitar $25 miliar dalam program bulan Apollo pada 1960-an dan 1970-an. Misi-misi yang dilakukan setelah Apollo 11 harganya sedikit lebih murah. Jalan menuju Mars akan lebih mahal bagi penduduk bumi. Untuk sampai ke Planet Merah, perlu menempuh jarak dari 52 hingga 402 juta km. Ini karena kekhasan orbit Mars.

Selain itu, ruang misterius tersebut penuh dengan berbagai bahaya. Karena itu, ada kebutuhan untuk mengirim beberapa astronot sekaligus. Pada saat yang sama, penerbangan satu orang saja akan menelan biaya sekitar satu miliar dolar. Secara umum, tingginya biaya penerbangan dapat dengan aman dimasukkan dalam daftar "Masalah terbang ke Mars".

Orang yang berinteraksi dengan teknologi dan perangkat luar angkasa memiliki pakaian khusus. Perlu perlindungan terhadap mikroba yang mampu hidup dalam kondisi ruang. Organisme yang agak kompleks adalah deinococcus radiodurans, yang mana radiasi gamma 5000 abu-abu tidak berbahaya. Dalam hal ini, kematian orang dewasa terjadi dari lima abu-abu. Untuk menghancurkan bakteri ini, harus direbus selama kurang lebih 25 menit.

Habitat Deinococcus bisa di hampir semua tempat. Sulit untuk memprediksi apa yang akan terjadi jika bakteri berakhir di luar angkasa. Dia mungkin benar-benar bencana. Dalam hal ini, ada diskusi hangat di pihak kritikus terhadap masalah yang berkaitan dengan pendaratan seseorang di planet tempat kehidupan bisa ada.

Cara untuk bepergian

Saat ini, semua aktivitas luar angkasa dilakukan dengan bantuan roket. Kecepatan yang dibutuhkan untuk turun dari tanah adalah 11,2 km/detik (atau 40.000 km/jam). Perhatikan bahwa kecepatan peluru sekitar 5.000 km / jam.

Perangkat terbang yang dikirim ke luar angkasa menggunakan bahan bakar, yang cadangannya membebani roket berkali-kali lipat. Apalagi dikaitkan dengan bahaya tertentu. Namun baru-baru ini, ketidakefisienan mendasar perangkat roket telah menjadi perhatian khusus.

Kami hanya tahu satu cara terbang - jet. Tetapi pembakaran bahan bakar tidak dapat dilakukan tanpa oksigen. Oleh karena itu, pesawat tidak dapat meninggalkan atmosfer bumi.

Para ilmuwan secara aktif mencari alternatif untuk pembakaran. Akan sangat bagus untuk menciptakan anti-gravitasi!

Klaustrofobia

Seperti yang Anda ketahui, manusia adalah makhluk sosial. Sulit baginya untuk berada di ruang tertutup tanpa komunikasi apa pun, serta bertahan lama sebagai bagian dari satu tim. Astronot Apollo bisa saja terbang selama sekitar delapan bulan. Prospek ini tidak memikat.

Sangat penting untuk tidak membiarkan astronot merasa kesepian selama perjalanan luar angkasa. Penerbangan terpanjang dilakukan oleh Valery Polyakov, yang berada di luar angkasa selama 438 hari, dimana lebih dari setengahnya dia tiba di sana hampir sendirian. Teman bicara satu-satunya adalah Pusat Kontrol Penerbangan Luar Angkasa. Selama seluruh periode, Polyakov melakukan 25 percobaan ilmiah.

Jangka waktu penerbangan astronot yang begitu lama disebabkan oleh fakta bahwa ia ingin membuktikan bahwa penerbangan jarak jauh dapat dilakukan dan pada saat yang sama mempertahankan jiwa yang normal. Benar, setelah Polyakov mendarat di Bumi, para ahli mencatat perubahan perilakunya: astronot menjadi lebih pendiam dan mudah tersinggung.

Saya kira sekarang sudah jelas mengapa peran psikolog begitu penting saat mengirim astronot. Spesialis memilih orang yang dapat berada di grup yang sama untuk jangka waktu yang lama. Mereka yang dengan mudah menemukan bahasa yang sama pergi ke luar angkasa.

setelan

Tugas utama pakaian antariksa adalah menciptakan tekanan yang meningkat di dalamnya, karena dalam kondisi luar angkasa paru-paru seseorang dapat "meledak", dan dia sendiri dapat membengkak ... Semua pakaian antariksa melindungi astronot dari masalah seperti itu.

Kerugian dari pakaian antariksa modern adalah ukurannya yang besar. Seperti yang dicatat oleh para astronot, sangat tidak nyaman untuk bergerak dengan pakaian seperti itu di Bulan. Telah diamati bahwa berjalan di bulan menjadi lebih mudah dengan melompat. Gravitasi Mars menunjukkan pergerakan yang lebih bebas. Namun demikian, sulit untuk menciptakan kondisi serupa di Bumi untuk melakukan pelatihan asli.

Agar merasa nyaman di Mars, seseorang membutuhkan pakaian antariksa yang lebih ketat, yang beratnya sekitar dua kilogram. Penting juga untuk menyediakan cara untuk mendinginkan setelan dan mengatasi masalah ketidaknyamanan yang ditimbulkan oleh pakaian semacam itu di selangkangan pada pria dan di dada pada wanita.

Patogen Mars

Penulis fiksi ilmiah terkenal HG Wells dalam novelnya "The War of the Worlds" menceritakan bahwa Mars dikalahkan oleh mikroorganisme terestrial. Inilah masalah yang bisa kita hadapi saat sampai di Mars.

Ada saran tentang keberadaan kehidupan di Planet Merah. Organisme paling sederhana sebenarnya bisa menjadi musuh yang berbahaya. Kita sendiri bisa menderita mikroba ini.

Setiap patogen Mars mampu membunuh semua kehidupan di planet kita. Dalam hal ini, para astronot Apollo 11, 12 dan 14 dikarantina selama 21 hari hingga dipastikan tidak ada kehidupan di bulan. Benar, Bulan tidak memiliki atmosfer, tidak seperti Mars. Astronot yang berniat melakukan perjalanan ke Mars harus ditempatkan di karantina jangka panjang setelah kembali ke Bumi.

gravitasi buatan

Masalah lain bagi astronot adalah tidak berbobot. Jika kita menganggap gravitasi bumi sebagai satu kesatuan, maka misalnya gaya gravitasi Jupiter akan sama dengan 2,528. Dalam keadaan tanpa bobot, seseorang secara bertahap kehilangan massa tulang, dan ototnya mulai mengalami atrofi. Oleh karena itu, dalam kondisi penerbangan luar angkasa, astronot membutuhkan pelatihan jangka panjang. Pelatih musim semi dapat membantu dalam hal ini, tetapi tidak sejauh yang diperlukan. Contoh gravitasi buatan adalah gaya sentrifugal. Pesawat harus memiliki centrifuge besar dengan cincin berputar. Kapal belum dilengkapi dengan perangkat seperti itu, meski ada rencana seperti itu.

Berada di luar angkasa selama 2 bulan, tubuh para astronot beradaptasi dengan kondisi tanpa bobot, sehingga kembali ke Bumi menjadi ujian bagi mereka: bahkan sulit bagi mereka untuk berdiri lebih dari lima menit. Bayangkan dampak perjalanan 8 bulan ke Mars pada seseorang jika massa tulang berkurang dengan kecepatan 1% per bulan dalam gravitasi nol. Selain itu, di Mars, astronot perlu melakukan tugas tertentu, membiasakan diri dengan gravitasi spesifik. Kemudian penerbangan kembali.

Salah satu cara untuk menciptakan gravitasi buatan adalah magnet. Tetapi juga ada kekurangannya, karena hanya kaki yang termagnetisasi ke permukaan, sedangkan bodi tetap berada di luar aksi magnet.

Pesawat luar angkasa

Saat ini, ada cukup banyak pesawat luar angkasa yang dapat dengan aman mencapai Mars. Tetapi kita perlu mempertimbangkan fakta bahwa akan ada orang yang hidup di dalam mesin ini. Pesawat harus luas dan nyaman, karena orang akan tinggal di dalamnya dalam waktu lama.

Kapal semacam itu belum dibuat, tetapi sangat mungkin dalam 10 tahun kami dapat mengembangkannya dan mempersiapkannya untuk terbang.

Sejumlah besar benda langit kecil bertabrakan dengan planet kita setiap hari. Sebagian besar benda ini tidak mencapai permukaan bumi karena atmosfer. Bulan, yang tidak memiliki atmosfer, terus-menerus diserang oleh segala macam "sampah", seperti yang dibuktikan oleh permukaannya dengan fasih. Pesawat luar angkasa yang sedang melakukan perjalanan jauh juga tidak akan terlindungi dari serangan semacam itu. Anda dapat mencoba melindungi pesawat dengan lembaran yang diperkuat, tetapi roket akan menambah banyak bobot.

Bumi dilindungi dari radiasi matahari oleh medan elektromagnetik dan atmosfer. Di luar angkasa, semuanya berbeda. Pakaian astronot dilengkapi dengan pelindung. Selalu ada kebutuhan untuk melindungi wajah, karena sinar matahari langsung dapat menyebabkan kebutaan. Program Apollo mengembangkan pemblokiran ultraviolet dengan aluminium, tetapi astronot yang melakukan perjalanan ke bulan mencatat bahwa berbagai kilatan putih dan biru sering terjadi.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa sinar di luar angkasa adalah partikel subatomik (paling sering proton) yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Begitu berada di dalam kapal, mereka menembus kulit kapal, namun tidak terjadi kebocoran karena ukuran partikelnya yang jauh lebih kecil dari ukuran atom.

Bayangkan kita sedang melakukan perjalanan melalui tata surya. Berapakah gaya gravitasi di planet lain? Yang mana yang akan lebih mudah bagi kita daripada di Bumi, dan yang mana yang akan lebih sulit?

Mumpung kita belum meninggalkan Bumi, mari kita lakukan percobaan berikut: mari turun secara mental ke salah satu kutub bumi, lalu bayangkan kita telah dipindahkan ke ekuator. Saya ingin tahu apakah berat badan kita telah berubah?

Diketahui bahwa berat suatu benda ditentukan oleh gaya tarik-menarik (gravitasi). Ini berbanding lurus dengan massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jarinya (kami pertama kali mempelajarinya dari buku teks fisika sekolah). Oleh karena itu, jika Bumi kita benar-benar bulat, maka bobot setiap benda saat bergerak di permukaannya tidak akan berubah.

Tapi Bumi bukanlah sebuah bola. Itu diratakan di kutub dan memanjang di sepanjang ekuator. Jari-jari khatulistiwa Bumi lebih panjang 21 km dari kutub. Ternyata gaya gravitasi bekerja di ekuator seolah-olah dari jauh. Itulah mengapa bobot benda yang sama di berbagai belahan bumi tidak sama. Benda terberat harus berada di kutub bumi dan yang termudah - di ekuator. Di sini mereka menjadi 1/190 lebih ringan dari beratnya di kutub. Tentu saja, perubahan berat ini hanya dapat dideteksi dengan menggunakan neraca pegas. Sedikit penurunan berat benda di ekuator juga terjadi akibat gaya sentrifugal yang timbul akibat rotasi bumi. Dengan demikian, berat orang dewasa yang tiba dari garis lintang kutub yang tinggi ke ekuator akan berkurang sekitar 0,5 kg.

Sekarang pantas untuk bertanya: bagaimana berat seseorang yang bepergian melalui planet-planet tata surya akan berubah?

Stasiun luar angkasa pertama kita adalah Mars. Berapa berat seseorang di Mars? Tidak sulit untuk membuat perhitungan seperti itu. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengetahui massa dan jari-jari Mars.

Seperti diketahui, massa "planet merah" itu 9,31 kali lebih kecil dari massa Bumi, dan radiusnya 1,88 kali lebih kecil dari radius bola dunia. Akibatnya, karena aksi faktor pertama, gaya gravitasi di permukaan Mars harus 9,31 kali lebih kecil, dan karena faktor kedua - 3,53 kali lebih besar dari kita (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Pada akhirnya, ada sedikit lebih dari 1/3 gravitasi bumi (3,53: 9,31 = 0,38). Dengan cara yang sama, seseorang dapat menentukan tekanan gravitasi pada benda langit mana pun.

Sekarang mari kita sepakati bahwa di Bumi seorang penjelajah astronot memiliki berat tepat 70 kg. Kemudian untuk planet lain kita mendapatkan nilai bobot sebagai berikut (planet disusun berdasarkan kenaikan bobot):

Pluto 4,5 Merkurius 26,5 Mars 26,5 Saturnus 62,7 Uranus 63,4 Venus 63,4 Bumi 70,0 Neptunus 79,6 Jupiter 161,2
Seperti yang Anda lihat, Bumi menempati posisi tengah antara planet raksasa dalam hal gravitasi. Di dua di antaranya - Saturnus dan Uranus - gaya gravitasi agak lebih kecil daripada di Bumi, dan di dua lainnya - Jupiter dan Neptunus - lebih. Benar, untuk Jupiter dan Saturnus, bobot diberikan dengan mempertimbangkan aksi gaya sentrifugal (mereka berputar dengan cepat). Yang terakhir mengurangi berat badan di ekuator beberapa persen.

Perlu dicatat bahwa untuk planet raksasa, nilai bobot diberikan pada tingkat lapisan awan atas, dan bukan pada tingkat permukaan padat, seperti untuk planet terestrial (Merkurius, Venus, Bumi, Mars) dan Pluto.

Di permukaan Venus, seseorang akan menjadi hampir 10% lebih ringan daripada di Bumi. Di sisi lain, di Merkurius dan Mars, pengurangan berat akan terjadi dengan faktor 2,6. Adapun Pluto, seseorang akan 2,5 kali lebih ringan di atasnya daripada di Bulan, atau 15,5 kali lebih ringan daripada di Bumi.

Namun di Matahari, gravitasi (tarikan) 28 kali lebih kuat daripada di Bumi. Tubuh manusia akan memiliki berat 2 ton di sana dan akan langsung hancur karena beratnya sendiri. Namun, sebelum mencapai Matahari, semuanya akan berubah menjadi gas panas. Hal lainnya adalah benda langit yang sangat kecil, seperti satelit Mars dan asteroid. Di banyak dari mereka, dalam hal kemudahan, Anda bisa menjadi seperti ... seekor burung pipit!

Sangat jelas bahwa seseorang dapat melakukan perjalanan ke planet lain hanya dengan pakaian antariksa bersegel khusus yang dilengkapi dengan perangkat sistem pendukung kehidupan. Berat pakaian antariksa astronot Amerika, yang mereka gunakan untuk pergi ke permukaan bulan, kira-kira sama dengan berat orang dewasa. Oleh karena itu, nilai yang kami berikan untuk bobot penjelajah luar angkasa di planet lain setidaknya harus dua kali lipat. Hanya dengan begitu kita akan mendapatkan nilai bobot yang mendekati nilai sebenarnya.