Размер марса и земли (сравнение планет)

Содержание

Содержание

Что собой представляет сила тяжести?

Сила тяжести – это довольно удивительная фундаментальная сила. Она является естественным эффектом, в котором все вещи, обладающие массой, притягиваются друг к другу. Будь то астероиды, планеты, звезды, галактики и т. д.

• Чем больше масса объекта, тем большую силу он будет оказывать на объекты вокруг него. Сила объекта также зависит от расстояния — то есть влияние, которое он оказывает на другой объект, уменьшается с увеличением расстояния между ними.
• Силу тяготения называют притягивающей, потому что она всегда пытается объединить массы и никогда не отталкивает их. Фактически, каждый объект живой и неживой природы тянется ко всем другим объектам во Вселенной.
• Сила тяжести также является одной из четырех основных сил, которые регулируют все взаимодействия в природе. Она находится наряду со слабой и сильной ядерной силой, а также электромагнетизмом.
• Из этих сил гравитация является самой слабой. Она слабее примерно в 1038 раз сильной ядерной силы и в 1036 раз слабее электромагнитной силы. Также слабее она и слабой ядерной силы в 1029 раз.
• Лучшим средством описания поведения силы тяжести остается общая теория относительности Эйнштейна. Согласно теории, сила тяготения не является силой. Это следствие кривизны пространства и времени, что вызвана неравномерным распределением массы или энергии.
• С этой теорией согласуются взаимодействия в природе. Энергия и масса эквивалентны, а это значит, что все формы энергии также вызывают силу тяжести и находятся под ее влиянием.
• Однако, большинство способов применения этой силы лучше всего объясняет Закон всемирного тяготения Ньютона. В нем говорится, что сила тяжести существует как притяжение двух тел. Сила этого притяжения может вычисляться математически, где сила тяготения прямо пропорциональна произведению их масс. Также она обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.
• Сила тяготения высчитывается по общепринятой формуле:

F = g * m

Естественно, что m – это масса любого нужного тела, а вот g – это ускорение свободного падения.

В каждой точке планеты действует сила тяжести, что есть и на других планетах

Федеральный период

Сила тяжести

Движение тел под действием силы тяжести

В том случае, когда модуль перемещения тела много меньше расстояния до центра Земли, то можно считать силу тяжести постоянной, а движение тела равноускоренным. Если начальная скорость тела отлична от нуля и её вектор направлен не по вертикали, то под действием силы тяжести тело движется по параболической траектории.

При бросании тела с некоторой высоты параллельно поверхности Земли дальность полёта увеличивается с ростом начальной скорости. При больших значениях начальной скорости для вычисления траектории тела необходимо учитывать шарообразную форму Земли и изменение направления силы тяжести в разных точках траектории.

При некотором значении скорости, называемом первой космической скоростью, тело, брошенное по касательной к поверхности Земли, под действием силы тяжести при отсутствии сопротивления со стороны атмосферы может двигаться вокруг Земли по окружности, не падая на Землю. При скорости, превышающую вторую космическую скорость, тело уходит от поверхности Земли в бесконечность по гиперболической траектории. При скоростях, промежуточных между первой и второй космическими, тело движется вокруг Земли по эллиптической траектории.

Атмосфера и температура планеты Марс

Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.

Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.

Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году

Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.

При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий.

Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.

Распределение метана в атмосфере Марса

Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.

Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.

Литература

Структура и состав Земли и Марса

Земля и Марс — представители планет земной группы, а значит обладают схожей структурой. Это металлическое ядро с мантией и корой. Но земная плотность (5.514 г/см3) выше марсианской (3.93 г/см3), то есть, Марс вмещает более легкие элементы. На нижнем рисунке сравнивается строение Марса и планеты Земля.

Сравнение состава Земли и Марса

Марсианское ядро простирается на 1795 +/-65 км и представлено железом и никелем, а также 16-17% серы. Обе планеты владеют силикатной мантией вокруг ядра и твердой поверхностной корой. Земная мантия простирается на 2890 км и состоит из силикатных пород с железом и магнием, а кора охватывает 40 км, где помимо железа и магния есть гранит.

Марсианская мантия составляет всего 1300-1800 км и также представлена силикатной породой. Но она частично вязкая. Кора – 50-125 км. Получается, что при практически одинаковой структуре, они отличаются по толщине слоев.

Поверхностные особенности Земли и Марса

Именно здесь отмечают наибольший контраст. Не зря нас именуют голубой планетой, которая переполнена водой. А вот Красная планета – холодное и пустынное место. Там много грязи и оксида железа, из-за которого появился красный окрас. Вода присутствует в виде льда на полярных территориях. Также небольшое количество сохраняется под поверхностью.

Есть сходство по ландшафту. На обоих планетах встречаются вулканы, горы, хребты, ущелья, плато, каньоны и равнины. Марс также способен похвастаться самой большой горой в Солнечной системе – Олимп и глубокой пропастью – Долина Маринер.

Фотография горы Олимп

Обе планеты пострадали от астероидных и метеоритных атак. Но на Марсе эти следы сохранились лучше, а возраст некоторых насчитывает миллиарды лет. Все дело в давлении воздуха и отсутствии осадков, которые на нашей планете разрушают формирования.

Привлекают внимание марсианские каналы и овраги, по которым в прошлом могла протекать вода. Полагают, что причиной создания могла быть водная эрозия

Простираются на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.

Магнитное поле планеты

Одним из непреодолимых пока препятствий становится отсутствие на Марсе планетарной магнитосферы. Остаточные явления магнетизма присутствуют и колеблются, по данным российских исследовательских станций, от 60 гамм на экваторе до 120 — на полюсах, но это более чем в 500 раз меньше напряженности земного аналога.

Вращение земного ядра создает в расплавленной магме конвекционные токи, которые генерируют магнитную напряженность (по принципу динамо-машины). На красной планете этот механизм не работает, что сначала привело к исчезновению почти всей марсианской атмосферы, а сейчас проявляется в постоянном уровне радиации в 220 рад в день на поверхности.

Это на 10% больше нормы, допустимой для космонавтов на МКС, и для возможных колонистов грозит необратимыми последствиями:

• повышенным риском онкологических заболеваний;
• изменениями на генетическом уровне;
• мутациями в последующих поколениях;
• острой лучевой болезнью и смертью.

Тем не менее существуют явные признаки, что когда-то магнитное поле Марса существовало и функционировало, но процесс этот прекратился в силу неизвестных обстоятельств около 3,2 млрд лет назад.

Варианты оригинальных подарков

• Детские рисунки для врачей педиатров

  Многие детские врачи в кабинете устраивают выставку из работ маленьких благодарных пациентов.

• Авторские изделия

  Если вы умеете делать своими руками оригинальные изделия, то они несомненно поднимут настроение у вашего лечащего врача. Сейчас очень модны самодельные кожаные брошки и серьги, а также разнообразные вышивки и деревянные поделки.

  А вот самодельное мыло дарить не стоит. К сожалению, это считается дурным тоном.

• Различные сувенирные изделия

  Изделия из янтаря, натурального камня и дерева добавят индивидуальности на рабочем месте доктора.

Инженерные и научные приложения

Ареоид

Areoid является планетарным геоид , что представляет собой гравитационную и вращательную эквипотенциальную фигуру Марса, аналогичную концепции геоида ( « уровня моря ») на Земле. Это было установлено в качестве системы отсчета для разработки MOLA Mission Experiment Gridded Data Records (MEGDR), которая представляет собой глобальную топографическую модель. Модель топографии важна для картирования геоморфологических особенностей и понимания различных процессов на Марсе.

Для получения ареоида требуются две части работ. Во-первых, поскольку данные о гравитации важны для определения положения центра масс планеты, на которое в значительной степени влияет распределение массы внутри, необходимы данные радиосопровождения космических аппаратов. В основном это было сделано Mars Global Surveyor (MGS). Затем прибор MOLA 2 на борту MGS, который работает на орбите возвышения 400 км, мог бы измерять дальность (расстояние) между космическим кораблем и поверхностью земли путем подсчета времени прохождения импульса от прибора туда и обратно. Комбинация этих двух работ позволяет построить ареоид, а также MEGDR. Исходя из вышеизложенного, радиус ареоида был принят за средний радиус планеты на экваторе, равный 3396 км.

Посадка на поверхность

Поскольку между Марсом и Землей большое расстояние, непосредственное управление посадочным модулем практически невозможно, а посадка в значительной степени зависит от его автономной системы. Было признано, что во избежание неудач точное понимание гравитационного поля Марса необходимо для проектов посадки, так что компенсирующие факторы и неопределенности гравитационных эффектов могут быть сведены к минимуму, обеспечивая плавный процесс посадки. Первый в истории искусственный объект, приземлившийся на Марс, посадочный модуль » Марс-2″ разбился по неизвестной причине. Поскольку поверхностная среда Марса сложна и состоит из изменяющихся в поперечном направлении морфологических структур, во избежание каменной опасности прогрессу приземления следует дополнительно способствовать за счет использования LIDAR на месте для определения точного положения приземления и других защитных мер.

Боевые корабли основных классов

Сонник Дома Солнца

Боевое применение

Марс

Марс наиболее похож по физическим данным на нашу планету. Конечно, жить там проблематично из-за отсутствия воздуха и воды, но он находится в так называемой зоне обитаемости. Правда, весьма условно. На нем нет ужасающей жары как на Венере, многовековых бурь как на Юпитере, и абсолютного холода как на Титане. И ученые последние десятилетия все не оставляют попыток придумать методы его терраформирования, создания пригодных для жизни условий без скафандров. Однако каково такое явление как сила тяжести на Марсе? Она составляет 0,38 g от земной, это примерно в два раза меньше. Это значит, что на красной планете можно скакать и прыгать гораздо выше, чем на Земле, и все тяжести весить будут также значительно меньше. И этого вполне достаточно для удержания не только его нынешней, «хилой» и жидкой атмосферы, но и гораздо более плотной.

Правда, говорить о терраформации пока рано, ведь для начала нужно хотя бы просто высадиться на него и наладить постоянные и надежные полеты. Но все же сила тяжести на Марсе вполне пригодна для обитания будущих поселенцев.

Преимущества

Гипотетический терраформированный Марс

По словам ученых, Марс существует на внешней границе обитаемой зоны , области Солнечной системы, где жидкая вода на поверхности может поддерживаться, если концентрированные парниковые газы могут повысить атмосферное давление. Отсутствие как магнитного поля, так и геологической активности на Марсе может быть результатом его относительно небольшого размера, который позволил внутреннему пространству остыть быстрее, чем Земля, хотя детали такого процесса все еще недостаточно изучены.

Есть веские признаки того, что на ранней стадии развития Марса когда-то была атмосфера такой же толщины, как у Земли, и что его давление поддерживало обилие жидкой воды на поверхности . Хотя вода, кажется, когда-то присутствовала на поверхности Марса, в настоящее время грунтовый лед существует от средних широт до полюсов. Почва и атмосфера Марса содержат много основных элементов решающее значение для жизни, в том числе серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода.

Любое изменение климата, вызванное в ближайшем будущем, скорее всего, будет вызвано потеплением парниковых газов, вызванным увеличением содержания углекислого газа в атмосфере ( CO ₂ ) и, как следствие, увеличение содержания водяного пара в атмосфере. Эти два газа — единственные вероятные источники парникового эффекта, которые доступны в больших количествах в окружающей среде Марса. Большое количество водяного льда существует под поверхностью Марса, а также на поверхности у полюсов, где он смешан с сухим льдом , замороженным CO. 2 . Значительное количество воды находится на южном полюсе Марса, которая, если бы она растаяла, соответствовала бы океану глубиной 5–11 метров в масштабе всей планеты. Замороженный диоксид углерода ( CO 2 ) на полюсах сублимируется в атмосферу во время марсианского лета, и остаются небольшие количества воды, которые сносятся с полюсов быстрыми ветрами со скоростью, приближающейся к 400 км / ч (250 миль в час). Это сезонное явление переносит в атмосферу большое количество пыли и водяного льда , образуя ледяные облака, похожие на Землю .

Большая часть кислорода в марсианской атмосфере присутствует в виде углекислого газа ( CO 2 ), основной атмосферной составляющей. Молекулярный кислород (O ₂ ) существует только в следовых количествах. Большое количество кислорода также содержится в оксидах металлов на поверхности Марса и в почве в виде пернитратов . Анализ образцов почвы, взятых спускаемым аппаратом Phoenix, показал присутствие перхлората , который использовался для выделения кислорода в химических генераторах кислорода . Электролиз можно было бы использовать для разделения воды на Марсе на кислород и водород, если бы было достаточно жидкой воды и электричества. Однако, если его выбросить в атмосферу, он улетит в космос.

Проект «Изучение свободного падения»

При свободном падении на объекты воздействует только сила гравитации. Если мы бросим монету и перо с высоты 30 см, теоретически они должны падать с одинаковой скоростью и оказаться на земле одновременно. Всем известно, что монета упадёт гораздо раньше. Так почему же на оба объекта влияет одна и та же сила, и они приземляются не одновременно? Гравитация – это сила, которая тянет нас к земле. Для объектов в состоянии свободного падения эта сила равна ускорению, которое на земле составляет 9,8 м/с². Используя законы движения Ньютона, студенты продемонстрируют взаимосвязь между массой, силой и ускорением в процессе свободного падения.

Дети выучат законы движения Ньютона, продемонстрировав в результате опыта взаимосвязь между массой, силой и ускорением в процессе свободного падения.

Что нам понадобится:

• трубка для изучения свободного падения / вакуумная трубка;
• монета;
• перо;
• клейкая лента;
• рулетка или сантиметровая лента;
• видеокамера и программа для редактирования видео (по желанию).

Ход эксперимента:

1. Отмерьте на стене 180 см от пола и отметьте через каждые 30 см кусочком клейкой ленты.
2. По желанию: включите видеокамеру для записи эксперимента. Установите камеру на высоте приблизительно 120 см от пола, чтобы она располагалась в одной плоскости с падающим объектом.
3. Возьмите монету и перо, бросьте их с высоты 90 см. Какой предмет упадёт первым?
4. Увеличивайте высоту на 30 см каждый раз. Что происходит со скоростью монеты и пера по мере увеличения высоты?
5. Установите трубку для свободного падения, поместите перо и монету в камеру. Запечатайте её и откачайте воздух из трубки, чтобы создать вакуум.
6. Поверните трубку так, чтобы перо и монета оказались в одном конце. Быстро разверните трубку на 180°, чтобы монеты и перо упали в другой конец трубки. Какой предмет окажется в другом конце первым?
7. Если вы записывали эксперимент на видео, подсчитайте скорость (м/с). Для этого, используя программу для редактирования видео, посмотрите его в замедленном варианте. Используйте отметки на стене и часы или таймер, чтобы определить скорость падения предметов с разной высоты, а также внутри трубки.

Тактико-технические характеристики

Тактико-технические характеристики представлены в таблице.

ТТХ семейства He.111
	He.111 B-2	He.111 E-3	He.111 P-4	He.111 H-16	He.111 Z-1
Технические характеристики
Экипаж, чел.	4	5	7
Длина, м	17,5	16,4	16,6	16,4
Размах крыла, м	22,6	35,4
Высота, м	4,4	4,0
Площадь крыла, м²	87,7	147,6
Масса пустого самолёта, кг	5845	н/д	6780	8690	21 300
Масса нормальная взлётная, кг	8600	9600	н/д	н/д	24 600
Масса максимальная взлётная, кг	10 000	10 600	13 300	14 000	28 600
Двигатель	2 × DB 600CG	2 × Jumo 211A-1	2 × DB 601А-1	2 × Jumo 211F-2	5 × Jumo 211F-2
Мощность двигателя, л. с. (кВт)	2 × 930 (684)	2 × 1010 (743)	2 × 1100 (809)	2 × 1350 (993)	5 × 1350 (993)
Лётные характеристики
Максимальная скорость на высоте, км/ч (м)	300 (0)370 (4000)330 (6000)	350 (0)418 (4000)	363/350 (0)400/380 (2000)410/390 (4000)430/405 (6000)	360/280 (0)390/305 (2000)395/320 (5000)	435 (6000)
Крейсерская скорость на высоте, км/ч (м)	275 (0)340 (4000)325 (6000)	323 (0)380 (4000)	310/270 (0)340/290 (2000)370/310 (5000)	н/д	390
Практическая дальность с нагрузкой, км (кг)	1630 (800)900 (1300)	1500 (2000)	1960	2050 (3000)	2400
Практический потолок, м	7000	н/д	8000	8500	10 000
Время набора высоты, мин (м)	н/д	н/д	7 (1000)14,2 (2000)31,3 (4300)	8,5 (2000)23,3 (4000)42 (6000)	30 (9000)
Вооружение
Стрелковое	3 × 7,92-мм MG-15	6 × 7,92-мм MG-15 1 × 7,92-мм MG-17	1 × 20-мм MG-FF 1 × 13-мм MG-1313—4 × 7,92-мм MG-81	1 × 20-мм MG-FF 2—3 × 13-мм MG-1316—7 × 7,92-мм MG-15
Бомбовое, кг	1500	2000	3000	7200

Клаустрофобия

Как известно, человек – существо социальное. Ему сложно находиться в замкнутом пространстве без всякого общения, как и пребывать долгое время в составе одной команды. Космонавты «Аполлона» могли быть в полете около восьми месяцев. Данная перспектива соблазнительна не для всех.

Очень важно не дать космонавту в период космического путешествия почувствовать себя одиноким. Самый длинный полет осуществил Валерий Поляков, который находился в космосе 438 суток, из которых более половины он прибывал там практически в полном одиночестве

Единственным его собеседником был Центр управления космическими полетами. За весь период Поляков осуществил 25 научных опытов.

Столь длительный период полета космонавта был связан с тем, что он хотел доказать, что можно осуществлять долгие полеты и сохранять при этом нормальную психику. Правда, после высадки Полякова на Землю специалисты отметили изменения в его поведении: космонавт стал более замкнутым и раздражительным.

Думаю, теперь понятно, почему роль психологов столь важна при отправке космонавтов. Специалисты отбирают людей, способных находиться в одной группе долгий период времени. В космос попадают те, кто легко находит общий язык.

Характеристики орбиты Марса — объяснение для детей

Как и у Земли, ось Марса наклонена относительно положения Солнца. То есть, родители должны объяснить детям, что количество солнечного света попадает в разных объемах, что и создает времена года.

Но марсианские сезоны отличаются экстремальностью, потому что эллиптическая овальная орбита планеты более вытянута, чем у других крупных объектов. Когда Марс подходит к Солнцу максимально близко, то его южное полушарие наклоняется к звезде, создавая короткое, но очень жаркое лето. В это время на северном полушарии царит такая же непродолжительная, но холодная зима. Когда же Марс отдаляется, то длительность зимы и лета увеличивается, а вот мороз и зной становятся мягче.

Не забывайте, что Марс вращается не в одиночестве. Рядом с ним находится Земля, а также Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Если будете наблюдать в небе с помощью телескопа онлайн, то можно заметить также яркую Венеру и Меркурий. Конечно, чаще всего Марс изучают в контексте сравнения с планетой Земля, потому что мы рассматриваем чужой мир в качестве места будущей колонии и возможного дома. Углубленное исследование Марса показывает, что раньше вода присутствовала на поверхности и может скрываться в ледниках и под поверхностным слоем.

История[ | ]

Аристотель объяснял силу тяжести движением тяжёлых физических стихий (земля, вода) к своему естественному месту (центру Вселенной внутри Земли), причём скорость тем больше, чем ближе тяжёлое тело к нему.

Архимед рассмотрел вопрос о центре тяжести параллелограмма, треугольника, трапеции и параболического сегмента. В сочинении «О плавающих телах» Архимед доказал закон гидростатики, носящий его имя.

Иордан Неморарий в сочинении «О тяжестях» при рассмотрении грузов на наклонной плоскости разлагал их силы тяжести на нормальную и параллельную наклонной плоскости составляющие, был близок к определению статического момента.

Стевин экспериментально определил, что тела разных масс падают с одинаковым ускорением, установил теоремы о давлении жидкости в сосудах (давление зависит только от глубины и не зависит от величины, формы и объёма сосуда) и о равновесии грузов на наклонной плоскости (на наклонных плоскостях равной высоты силы, действующие со стороны уравновешивающихся грузов вдоль наклонных плоскостей, обратно пропорциональны длинам этих плоскостей). Доказал теорему, согласно которой в случае равновесия центр тяжести однородного плавающего тела должен находиться выше центра тяжести вытесненной жидкости.

Галилей экспериментально исследовал законы падения тел (ускорение не зависит от веса тела), колебаний маятников (период колебаний не зависит от веса маятника) и движения по наклонной плоскости.

Гюйгенс создал классическую теорию движения маятника, оказавшую значительное влияние на теорию тяготения.

Декарт разработал кинетическую теорию тяготения, объяснявшую силу тяжести взаимодействием тел с небесным флюидом, выдвинул гипотезу о зависимости силы тяжести от расстояния между тяжёлым телом и центром Земли.

Ньютон из равенства ускорений падающих тел и второго закона Ньютона сделал вывод о пропорциональности силы тяжести массам тел и установил, что сила тяжести является одним из проявлений силы всемирного тяготения. Для проверки этой идеи он сравнил ускорение свободного падения тел у поверхности Земли с ускорением Луны на орбите, по которой она движется относительно Земли.

Эйнштейн объяснил факт равенства ускорений падающих тел независимо от их массы (эквивалентность инертной и тяжёлой массы) как следствие принципа эквивалентности равномерно ускоренной системы отсчёта и системы отсчёта, находящейся в гравитационном поле.

Роль инженерных войск в мирное время

В центре Солнечной системы

Космические объекты, принадлежащие к первой группе, расположены внутри орбиты пояса астероидов. Для этих планет характерно следующее строение:

• Центральная область — горячее и тяжелое ядро, состоящее из железа и никеля.
• Мантия, большую часть которой составляют ультраосновные магматические породы.
• Кора, состоящая из силикатов (исключение — Меркурий). В связи с разряженностью атмосферы, его верхний слой сильно разрушен метеоритами).

Некоторые астрономические параметры и сила тяжести на других планетах кратко отражены в таблице.

Оперируя данными таблицы, можно определить, что сила тяжести на поверхности Меркурия и Марса в 2,6 раза меньше, чем на Земле, а на Венере вес космонавта будет меньше земного лишь на 1/10 часть.

База на спутнике Юпитера

Каллисто, естественный спутник Юпитера, может стать еще одним претендентом на колонизацию. О перспективах его заселения говорят в «Роскосмосе» и . Считается, что на нем содержится большое количество подземной воды: по предварительным подсчетам, ее может быть в два раза больше, чем во всех океанах Земли. Помимо практической пользы, вода может стать предметом для исследования: не исключается, что в ней можно найти признаки жизни. Также со спутника было бы удобно совершать миссии на Юпитер, где добывать водород и гелий-3, необходимый для ядерного топлива. База на Каллисто откроет доступ и к полезным ископаемым соседнего естественного спутника — Европы или Юпитера II.

Колонизация Каллисто даст человечеству массу возможностей для добычи ресурсов и проведения исследований, необходимых для понимания устройства Вселенной. Но на пути к этому стоят ряд пока не решенных задач. Так, на спутнике высок уровень радиации и низкая гравитация. Исключение этих проблем упирается в колоссальный бюджет, и будущее миссии зависит от того, сколько на нее готовы потратить. Кроме того, колонизировать Каллисто вероятно начнут не раньше, чем Луну и Марс. Освоение этих космических объектов займет меньше времени и денег. А Каллисто сможет стать логичным следующим шагом.

Спутники Юпитера

(Фото: NASA)

Спутники

Чем еще похожи Марс и Земля, так это наличием спутников – у обоих космических тел их мало. Что касается нашей планеты, то единственный спутников является всем известная Луна. Люди тысячелетия назад заметили это космическое тело и с тех пор оно часто отображалось в культуре многих народов. Ко всему прочему, Луна – это также наиболее изученный спутник в Солнечной системе и один из самых больших.

Что касается рядом лежащего тела, то оно может похвастаться наличием сразу двух спутников. Они носят название Деймос и Фобос – любители античной культуры поймут, что они были получили свои имена в честь сыновей древнегреческого бога войны Ареса. Диаметр Фобоса составляет 22 км. Ученые предполагают, что данный спутник в будущем врежется в тело, вокруг которого вращается. Однако точная дата неизвестна – событие произойдет через 10-50 млн. лет. Деймос почти в два раза меньше Фобоса – его диаметр составляет всего 12 км.

Исследователи космоса считают, что оба спутника в прошлом были астероидами. Спутники притянулись благодаря воздействию гравитационного поля. Об этом говорит их внешний вид – они имеют неправильную форму в отличие от Луны и слишком маленькие размеры.

Есть ли на Марсе атмосфера

Атмосфера на планете присутствует, но разреженная, ее среднее давление у поверхности составляет всего 610 Па — как на Земле на высоте 30 км. Атмосфера Марса на 95,3% состоит из углекислого газа. Другие составляющие: азот (2,7%), инертный газ аргон (1,6%), кислород (0,145%), небольшое количество водяного пара, угарного газа, оксида азота, ксенона. Эти данные представлены NASA в 2004 г.

Наличие атмосферы на красной планете ученые объясняют постоянным ее пополнением вследствие извержения вулканов. Иначе при такой низкой гравитации (3,711 м/с²) и слабом магнитном поле ее существование было бы невозможным.

Сравнение с гравитацией Земли

Имея высокие гравитационные показатели, обладая достаточно плотной и высокой атмосферой, защищенная магнитным полем Земля создает для жизни организмов всех уровней оптимальные условия. Тогда как на Марсе недостаточная сила тяготения не в состоянии удержать на поверхности ни одной жидкости. Вода существует там только в твердом или газообразном состоянии.

Разреженная атмосфера, засушливый и холодный климат (средние температуры колеблются от -143ºC зимой до 30ºC летом), низкая гравитация и магнитное поле не допускают возможности присутствия на планете сложных биоструктур.

Исключение могут составлять бактерии и микроорганизмы, приспособляемость которых к самым экстремальным условиям доказана на практике. Они выживают в открытом космосе, при сверхнизких температурах и в радиоактивной воде атомных реакторов. Но для высших форм жизни условия Марса пока неприемлемы.

Гравитация на юпитере. Сила тяжести на других планетах Солнечной системы

Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF Введение

Физические условия на поверхности планет Солнечной системы были и остаются в центре внимания астрономии. Определение силы тяжести с необходимой точностью выполняются для планирования и совершения разнообразных межпланетных миссий и применяются в проектах по освоению соседних с Землёй, планет. Необходимо точно представлять себе, какая именно сила будет воздействовать на людей со стороны планеты, чтобы вычислить вес космонавтов. Это поможет при нахождении технических решений для будущих экспедиций, например, при конструировании скафандров.

Объект исследования: сила тяжести планет Солнечной системы

Цель исследования: найти вес человека на планетах Солнечной системы.

Методы исследования: сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.

3

Основная часть

Планеты нашей Солнечной системы представляли живой интерес для физиков и астрономов с самого момента их обнаружения на обширном космическом пространстве. При их детальном изучении в течение долгого времени было установлено, что все планеты различны по своему весу и размеру, составу поверхности, физическим и химическим свойствам, а в особенности по величине силы тяжести.

Что же такое сила тяжести? Согласно определению Большой Российской энциклопедии, «сила тяжести – это сила, действующая на любое физическое тело, находящиеся вблизи поверхности источника притяжения (астрономического тела)». Она складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы, возникающей при вращении. Как уже было сказано выше, сила тяжести на разных планетах отличается. Итак, между любой парой тел во Вселенной действует сила притяжения. Этот вывод сделан на основе расчетов Ньютона, что выявил закон всемирного тяготения, согласно которому все материальные тела притягивают друг друга, однако сила притяжения не зависит от физических и химических свойств тела . Этот закон объясняет механическое устройство Солнечной системы, с ее помощью можно рассчитать космическую скорость. Например, для того, чтобы покинуть Землю, (имеется в виду преодолеть ее гравитационное притяжение), тело должно иметь скорость 11,2 км/с. Рассмотрим показатели силы тяжести на других планетах подробнее, для наглядности сравнив их с показателями на Земле.

14-секундное знакомство

Первые попытки посадить на планету автоматический аппарат осуществил Советский Союз в начале 1960-х годов. Правда, все они закончились провалом. «Марс 1960А» и «Марс 1960Б» не достигли планеты из-за аварий ракеты-носителя «Молния». Чуть более успешным оказался запуск станции «Марс-1», которая, несмотря на Карибский кризис, все же сумела взлететь с Байконура и подобраться к планете на расстояние в 200 тыс. км, после чего связь с аппаратом была утрачена.

Межпланетная станция «Марс-1», 1963 год

(Фото: Альберт Пушкарев / ТАСС)

В дальнейшем Советскому Союзу удалось лишь 14-секундное пребывание на Марсе: в 1971 году аппарат «Марс-3» сумел успешно приземлиться на планету, однако сильнейшая пылевая буря прервала связь с марсоходом. Много большее удалось американцам.

В 1965 году аппарат «Mariner- 4» подлетел к планете на минимальное расстояние до ее центра — 13 200 км — и сумел сделать 21 изображение с разрешением порядка одного км. Затем уже в 1971 году был запущен первый искусственный спутник планеты «Mariner-9», который доставил на Землю тысячи новых и куда более детализированных снимков.

Например, оказалось, что Марс испещрен вулканическими и тектоническими геологическими формациями, что на нем есть высохшие русла водных потоков. С того момента начались масштабные исследования атмосферы и ионосферы планеты, а также ее окружающей среды.

Наконец, в 1975 году на планету успешно приземлились две автоматические станции «Viking 1» и «Viking 2». На Землю было отправлено более 50 тыс. снимков, которые позволили составить первый картографический набросок планеты. После этого успешных марсианских экспедиций не было более 20 лет. Только в 1996 году на орбиту вышел «Mars Global Surveyor», который сумел сделать уникальные по своей четкости изображения Марса.

Фотография возможного водостока в одном из кратеров Марса, сделанная во время миссии Mars Global Surveyor, 2005 год

(Фото: NASA)

Сегодня в сторону планеты движется новый исследовательский аппарат «Настойчивость» (Perseverance). В случае удачи, марсоход в 2029 году передаст орбитальному кораблю первые образцы марсианского грунта, которые будут доставлены на Землю.

Это особенно важно, потому что за счет мощностей наземных лабораторий ученые смогут определить биологическое происхождение марсианской почвы, а в перспективе — хотя бы частично реконструировать историю жизни на этой планете. В целом за 60 лет активных исследований Марса общее количество миссий на эту планету достигло 45

Из них только 19 были успешными. И это — миссии только для автоматических аппаратов. О пилотируемом полете человека мы пока не вели даже речи

В целом за 60 лет активных исследований Марса общее количество миссий на эту планету достигло 45. Из них только 19 были успешными. И это — миссии только для автоматических аппаратов. О пилотируемом полете человека мы пока не вели даже речи.