AKá SILNá JE GRAVITáCIA NA MARSE?

Send

Planéta Mars má málo spoločných vecí. Obe planéty majú zhruba rovnaké množstvo povrchu pôdy, udržiavané polárne čiapky a obe majú podobný sklon vo svojich rotačných osiach, čo umožňuje každej z nich silnú sezónnu variabilitu. Okrem toho obe planéty sú silným dôkazom toho, že v minulosti došlo k zmene podnebia. V prípade Marsu tento dôkaz ukazuje, že akonáhle má na svojom povrchu životaschopnú atmosféru a tekutú vodu.

Zároveň sú naše dve planéty skutočne úplne odlišné a mnohými veľmi dôležitými spôsobmi. Jednou z nich je skutočnosť, že gravitácia na Marse je iba zlomkom toho, čo je tu na Zemi. Pochopenie účinku, ktorý to pravdepodobne bude mať na ľudí, je mimoriadne dôležité, keď príde čas vyslať posádky s posádkou na Mars, nehovoriac o potenciálnych kolonistoch.

Mars v porovnaní so Zemou:

Rozdiely medzi Marsom a Zemou sú rozhodujúce pre existenciu života, ako ho poznáme. Napríklad atmosférický tlak na Marse je nepatrný zlomok toho, čo je tu na Zemi - v priemere 7,5 milibarov na Marse na niečo vyše 1000 tu na Zemi. Priemerná povrchová teplota je na Marse tiež nižšia, v porovnaní s balzamom na Zemi 14 ° C sa umiestnila na chladnom -63 ° C.

A zatiaľ čo dĺžka marťanského dňa je približne rovnaká ako tu na Zemi (24 hodín 37 minút), dĺžka marťanského roka je výrazne dlhšia (687 dní). Okrem toho je gravitácia na povrchu Marsu omnoho nižšia ako na Zemi - presnejšie o 62%. Na iba 0,376 pozemského štandardu (alebo 0,376 g), osoba, ktorá váži 100 kg na Zemi, bude na Marse vážiť iba 38 kg.

Tento rozdiel v povrchovej gravitácii je spôsobený množstvom faktorov - predovšetkým hmotnosťou, hustotou a polomerom. Napriek tomu, že Mars má takmer rovnakú rozlohu ako Zem, má iba polovicu priemeru a menšiu hustotu ako Zem - má zhruba 15% objemu Zeme a 11% svojej hmotnosti.

Výpočet marťovej gravitácie:

Vedci vypočítali gravitáciu Marsu na základe Newtonovej teórie univerzálnej gravitácie, ktorá uvádza, že gravitačná sila, ktorá pôsobí na objekt, je úmerná jeho hmotnosti. Pri aplikácii na sférické teleso ako planéta s danou hmotnosťou bude povrchová gravitácia približne nepriamo úmerná štvorcu jeho polomeru. Pri aplikácii na guľové teleso s danou priemernou hustotou bude približne úmerná svojmu polomeru.

Tieto proporcie môžu byť vyjadrené vzorcom g = m/r², kde g je povrchová gravitácia Marsu (vyjadrená ako násobok zemského povrchu), čo je 9,8 m / s²), m je jeho hmotnosť - vyjadrená ako násobok hmotnosti Zeme (5,976,10²⁴ kg) - a r jeho polomer vyjadrený ako násobok priemeru (6 371 km) Zeme.

Napríklad Mars má hmotnosť 6,4171 x 10²³ kg, čo je 0,107-násobok hmotnosti Zeme. Má tiež stredný polomer 3 389,5 km, čo zodpovedá polomerom 0,532 Zeme. Povrchová gravitácia Marsu sa preto dá matematicky vyjadriť ako: 0,107 / 0,532², z čoho dostaneme hodnotu 0,376. Na základe vlastnej povrchovej gravitácie Zeme to dosahuje zrýchlenie 3,711 metrov za sekundu na druhú.

Dôsledky:

V súčasnosti nie je známe, aké účinky bude mať dlhodobé vystavenie sa tejto gravitácii na ľudské telo. Prebiehajúci výskum účinkov mikrogravitácie na astronautov však ukázal, že má škodlivý vplyv na zdravie - čo zahŕňa stratu svalovej hmoty, hustotu kostí, funkciu orgánov a dokonca aj zrak.

Pochopenie gravitácie na Marse a jej vplyvu na pozemské bytosti je dôležitým prvým krokom, ak tam chceme jedného dňa vyslať astronautov, prieskumníkov a dokonca aj osadníkov. V zásade budú účinky dlhodobého vystavenia gravitácii, ktorá je o niečo viac ako jedna tretina normálu Zeme, kľúčovým aspektom akýchkoľvek plánov pre nadchádzajúce misie s posádkou alebo snahy o kolonizáciu.

Napríklad projekty zamerané na dav, ako je Mars One, umožňujú účastníkom pravdepodobnosť zhoršenia svalovej hmoty a osteoporózy. Citujúc nedávnu štúdiu astronautov Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS), uznávajú, že trvanie misií od 4 do 6 mesiacov ukazuje maximálnu stratu svalovej hmoty 30% a maximálnu stratu svalovej hmoty 15%.

Ich navrhovaná misia vyžaduje, aby sa na Mars dostalo mnoho mesiacov vo vesmíre a aby tí, ktorí sa dobrovoľne rozhodli, strávili zvyšok svojho života na Marse. Prirodzene tiež tvrdia, že ich astronauti budú „dobre pripravení s vedecky platným programom protiopatrení, ktorý ich bude udržiavať zdravý nielen pre misiu na Mars, ale aj keď sa prispôsobia životu gravitácie na povrchu Marsu.“ Čo tieto opatrenia ešte len uvidíme.

Dozvedieť sa viac o marťanskej gravitácii a o tom, ako pod ňou prechádzajú zemské organizmy, by mohlo byť prínosom pre prieskum vesmíru a misie na iných planétach. A keďže mnoho robotických pristávacích a orbiterských misií na Marse produkuje viac informácií, ako aj plánované misie s posádkou, môžeme očakávať jasnejší obraz o tom, aká je marťanská gravitácia zblízka.

Keď sa dostaneme bližšie k misii s posádkou na Mars navrhnutej NASA, ktorá je naplánovaná na rok 2030, určite môžeme očakávať, že sa pokúsime o ďalšie výskumné úsilie.

Tu sme napísali veľa zaujímavých článkov o Marse v časopise Space Magazine. Tu je príklad toho, ako silná je gravitácia na iných planétach ?, Marťanská gravitácia, ktorá sa má testovať na myšiach, na Marse V porovnaní so Zemou sa môžu asteroidy otrasiť a premiešať pomocou gravitácie na Marse. Ako môžeme kolonizovať Mars? Ako môžeme žiť na Marse? A ako môžeme Terraform Mars?

Informácie o Mars Gravity Biosatellite. A deťom by sa to mohlo páčiť; projekt, ktorý môžu postaviť na preukázanie gravitácie na Marse.

Astronomy Cast má na túto tému niekoľko úžasných epizód. Tu je epizóda 52: Mars a epizóda 95: Ľudia na Mars, 2. časť - kolonisti.

zdroj: