У планети Марс мало спільного. Обидві планети мають приблизно однакову площу сухопутної поверхні, стійкі полярні шапки, і обидві мають подібний нахил у своїх обертових осях, що забезпечує кожній з них сильну сезонність. Крім того, обидві планети представляють вагомі докази того, що зазнали кліматичних змін у минулому. У випадку Марса, це свідчення вказує на те, що колись на його поверхні є життєздатна атмосфера та рідка вода.
У той же час наші дві планети насправді досить різні, і це в ряді дуже важливих способів. Одним із таких є той факт, що гравітація на Марсі - це лише частка того, що воно є тут, на Землі. Розуміння ефекту, який це, ймовірно, матиме на людей, має надзвичайно важливе значення, коли настане час відправляти на Марс екіпажі місій, не кажучи вже про потенційних колоністів.
Марс порівняно із Землею:
Різниці між Марсом і Землею - усі важливі для існування життя, як ми його знаємо. Наприклад, атмосферний тиск на Марсі - це невелика частка того, що він є тут на Землі - в середньому 7,5 мілібарів на Марсі до трохи більше 1000 тут на Землі. Середня поверхнева температура також нижча на Марсі, і вона знаходиться при низькій температурі -63 ° C порівняно з земною спокійною 14 ° C.
І хоча тривалість марсіанських днів приблизно така сама, як у нас на Землі (24 години 37 хвилин), тривалість марсіанського року значно довша (687 днів). Крім того, сила тяжіння на поверхні Марса значно нижча, ніж тут на Землі - на 62% нижче, щоб бути точним. Всього 0,376 від земного стандарту (або 0,376 г), людина, яка важить на Землі 100 кг, на Марсі важила б лише 38 кг.
Ця різниця в поверхневій силі тяжіння зумовлена низкою факторів - маса, щільність та радіус є головним. Незважаючи на те, що Марс має майже таку ж поверхню суходолу, що і Земля, він має лише половину діаметра і меншу щільність, ніж Земля - він має приблизно 15% об'єму Землі та 11% його маси.
Розрахунок тяжкості Марсія:
Вчені обчислили гравітацію Марса на основі теорії загального гравітації Ньютона, яка стверджує, що сила гравітації, яку чинить об’єкт, пропорційна його масі. При застосуванні до сферичного тіла, такого як планета з заданою масою, поверхнева сила буде приблизно обернено пропорційна квадрату його радіуса. При застосуванні до сферичного тіла із заданою середньою щільністю воно буде приблизно пропорційним його радіусу.
Ці пропорційності можна виразити формулою г = м/r2, де г - поверхнева сила Марса (виражається кратним земному, що становить 9,8 м / с²), м - його маса - виражена кратною маси Землі (5,976 · 10)24 кг) - і r його радіус, виражений кратним (середнім) радіусом Землі (6,371 км).
Наприклад, Марс має масу 6,4171 х 1023 кг, що в 0,107 разів перевищує масу Землі. Він також має середній радіус 3,389,5 км, що досягає 0,532 радіусів Землі. Отже, поверхнева сила Марса математично може бути виражена як: 0,107 / 0,532 ², звідки ми отримуємо значення 0,376. Виходячи з власної поверхневої сили тяжіння Землі, це виходить у прискоренні 3,711 метрів в секунду в квадраті.
Наслідки:
В даний час невідомо, які наслідки тривалий вплив цієї кількості сили тяжіння матиме на організм людини. Однак постійні дослідження впливу мікрогравітації на космонавтів показали, що вона згубно впливає на здоров'я - що включає втрату м’язової маси, кісткової щільності, функції органів і навіть зору.
Розуміння сили тяжіння Марса та його впливу на земні істоти є важливим першим кроком, якщо ми хочемо коли-небудь відправити туди космонавтів, дослідників і навіть поселенців. В основному, наслідки тривалого впливу гравітації, яка становить трохи більше третини від норми Землі, буде ключовим аспектом будь-яких планів майбутніх пілотованих місій або колонізаційних зусиль.
Наприклад, натовпи проектів, таких як Mars One, враховують ймовірність погіршення м’язів та остеопорозу для своїх учасників. Посилаючись на недавнє дослідження космонавтів Міжнародної космічної станції (МКС), вони визнають, що тривалість місії становить від 4-6 місяців, показує максимальну втрату м'язової активності на 30% та максимальну втрату м'язової маси 15%.
Їх запропонована місія вимагає багато місяців у космосі дістатися до Марса, а для тих, хто добровольців провести решту свого життя, проживаючи на поверхні Марсія. Природно, вони також стверджують, що їхні космонавти будуть «добре підготовлені з науково обгрунтованою програмою контрзаходів, яка дозволить зберегти їх здоровими не лише під час місії на Марс, але й у міру адаптації до життя під дією сили тяжіння на поверхні Марса». Якими є ці заходи, залишається побачити.
Дізнавшись більше про марсіанську гравітацію та про те, як земні організми перебувають під нею, може стати приводом для космічних досліджень та місій на інші планети. Оскільки більше інформації отримують багато робототехнічних місій наземних і орбітальних нарядів на Марсі, а також заплановані пілотовані місії, ми можемо розраховувати отримати більш чітке уявлення про те, що марсіанська гравітація знаходиться поруч.
Коли ми наблизимось до запропонованої НАСА пілотованою місією на Марс, яка зараз планується здійснити в 2030 році, ми, безумовно, можемо очікувати, що будуть зроблені додаткові зусилля в галузі досліджень.
Ми написали багато цікавих статей про Марс тут у Space Magazine. Ось наскільки сильна сила тяжіння на інших планетах? Випробування гравітації Марсія на мишах, Марсі в порівнянні з Землею, астероїди можуть похитнутись і порушити тяжкість Марса. Як ми колонізуємо Марс? Як ми можемо жити на Марсі ?, і як ми можемо формувати Марс?
Інформація про біосупутник Mars Gravity. І дітям це може сподобатися; проект, який вони можуть побудувати для демонстрації тяжкості на Марсі.
Астрономічна ролях також має кілька чудових епізодів на цю тему. Ось Епізод 52: Марс та Епізод 95: Люди на Марс, частина 2 - Колоністи.
Джерела:
- НАСА: Дослідження сонячної системи - Марс
- MIT - Місія з вивчення впливу сили тяжіння Марса на ссавців
- Марс перший - Як місія Марса фізично вплине на космонавтів
- Вікіпедія - Марс
