Что ближе к Марсу, Земле или Луне?
Я пишу роман, и я так благодарен за богатство информации. Единственные ответы, которые я нахожу, относятся к лунам Фобоса и Демоса Марса.
Как вы сказали, бывает по-разному.
Представьте, что я в Чикаго, а вы в Лондоне. Моя маленькая собачка бегает кругами вокруг меня. Что тебе ближе, я или моя собака?
Хотя правильный ответ — «это зависит от того, где собака находится на своей орбите вокруг меня», я бы сказал, что лучший ответ — «это не имеет значения» — расстояние между вами и мной настолько велико, что любая дополнительная расстояние в ту или иную сторону по сути не что иное, как ошибка округления.
Для целей вашего романа Земля и Луна находятся на одинаковом расстоянии от Марса.
Путешествие с поверхности Марса на поверхность Земли требует меньше энергии, чем путешествие с поверхности Марса на поверхность Луны, но путешествие с поверхности Луны на поверхность Марса требует гораздо меньше энергии, чем путешествие с поверхности Земли на поверхность Марса.
Для космических путешествий реальное физическое расстояние гораздо менее важно, чем относительная энергия, необходимая для путешествия. Эта энергия называется Δ v («дельта-ви») и измеряется в км/с:
Значения являются приблизительными и предполагают оптимальные маршруты.
указывает на максимальное использование аэродинамического торможения .
Фактический расход энергии будет больше.
Источник .
Если героям и/или товарам в вашем романе нужно совершить поездку туда и обратно (или, по крайней мере, в каждом направлении будет примерно равное перемещение), то, поскольку Марс-Луна-Марс стоит 12,2 км/с, а Марс-Земля-Марс стоит 19,9 км/с, поверхность Луны значительно ближе к поверхности Марса, чем к поверхности Земли. Обратите внимание, что на практике для посадки на Марс требуется ретродвигатель, но эти накладные расходы будут примерно равны для путешественников, прибывающих с Земли и Луны, поэтому сравнение туда и обратно остается прежним.
Вы можете ответить на вопрос с помощью Astropy , библиотеки Python для астрономии.
Вот диаграмма расстояний от Земли до Марса и от Луны до Марса с 2000 по 2030 год.
Вы можете видеть, что две кривые настолько близки друг к другу, что выглядят как одна кривая.
Вот краткий обзор последнего противостояния в мае 2016 года :
Следуя совету @gerrit, вот график, показывающий относительную разницу между расстояниями Луна-Марс и Земля-Марс. Огибающая кривой колеблется между ± 0,089% (во время соединения, когда Марс находится дальше всего) и ± 0,69% (во время противостояния). Эта разница положительна, когда Земля ближе к Марсу, чем Луна.
В этот период (2010-2020 гг.) Земля находится ближе всего 49,6% времени. В течение более длительного периода времени этот процент приближается к 50%.
Для справки, вот код, который использовался для первой диаграммы:
from astropy.time import Time
from astropy.coordinates import solar_system_ephemeris, get_body
import numpy as np
from datetime import datetime, timedelta
import matplotlib.pyplot as plt
start_time = datetime(2000,1,1)
end_time = datetime(2030,1,1)
time_step = timedelta(days=1)
times = np.arange(start_time, end_time, time_step).astype(datetime)
astro_times = Time(times)
with solar_system_ephemeris.set('builtin'):
mars = get_body('mars', astro_times)
earth = get_body('earth', astro_times)
moon = get_body('moon', astro_times)
earth_to_mars = earth.separation_3d(mars).AU
moon_to_mars = moon.separation_3d(mars).AU
plt.plot(times, earth_to_mars, '--', label='From Earth')
plt.plot(times, moon_to_mars, '--', label='From Moon')
plt.legend()
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Distance (AU)')
plt.title('Distance to Mars')
plt.savefig('earth_moon_mars.png')
plt.show()
from NASA import brains
.С точки зрения расстояния они значительно меняются местами. Но, возможно, более интересный вопрос заключается в том, кто из двух ближе с точки зрения энергии, необходимой для приземления. Для этого давайте посмотрим на нашего друга, таблицу delta-v .
Как только кто-то приближается к Земле с Марса, все меняется только в отмеченной точке Earth C3=0
(см.
). Отсюда до посадки на Луну около 2,3 км/с. Для приземления на Землю не требуется ракетное топливо, так как все оно может быть потеряно через атмосферу, поэтому легче добраться с Марса на поверхность Земли, чем на Луну.
В обратном направлении добраться с Луны на Марс гораздо проще, чем с Земли на Марс. Энергия, необходимая для того, чтобы покинуть Землю, значительна, в то время как с Луны ее, условно говоря, не так много.
Чтобы получить представление о расстояниях в Солнечной системе:
Расстояние Земля-Луна составляет 380 тыс. км. Расстояние Земля-Марс колеблется от 50 до 400 млн км , т.е. на 3 порядка больше.
Я думаю, что Адам и PearsonArtPhoto дали вам лучшие ответы с точки зрения усилий по перемещению с места на место. Однако, поскольку вы спрашиваете с точки зрения написания художественной литературы, я хочу рассмотреть несколько иную точку зрения. А именно экономика и то, как они могут повлиять на процесс.
Похоже, вы пытаетесь решить, откуда ваши персонажи отправились в путешествие на Марс. Мой ответ заключается в том, что это будет зависеть от того, насколько развиты/распространены космические путешествия в вашем окружении. Итак, вопросы, которые я хотел бы задать: как часто совершаются такие поездки? Какой процент грузоподъемности с Земли предназначен для Луны, Марса или других мест? Как эти цифры соотносятся с поездками из тех мест обратно на Землю? Как насчет перегрузки между такими точками без посадки на Землю?
Как объяснялось в других ответах, переход с поверхности Земли на орбиту является наиболее энергоемким этапом любого из обсуждаемых потенциальных путешествий. Между плотностью атмосферы и силами ускорения, это также фаза, которая имеет самые большие проблемы с точки зрения инженерии. Как только мы достигаем стабильной орбиты, многие соображения, определяющие конструкцию ракеты-носителя, перестают применяться к той, которая предназначена для того, чтобы оставаться в космосе или приземляться на тела с меньшей гравитацией и/или более тонкой атмосферой. (Сравните ракеты «Аполлон» с лунным посадочным модулем и конструкциями модуля подъема для реального примера этого.)
Суть всего этого в том, что если ваше общество достигло точки, когда космические путешествия стали достаточно частыми, чтобы сделать их экономичными, они перестанут пытаться строить корабли, которые перемещаются с земли на одном теле на землю на другом и обратно. Вместо этого они установят некоторую форму пересадочной станции. Судно-носитель доставит пассажиров/грузы с Земли на орбиту, где они перейдут на другое судно, предназначенное для полета на Луну, Марс или куда-либо еще, в то время как судно-носитель вернется на Землю за другим грузом.
Существует ли такая пересадочная станция на другом конце любой данной поездки, будет зависеть от того, сколько трафика туда идет. Когда объем достигает точки, когда становится более рентабельным иметь специальные корабли для наземных и орбитальных полетов и персонал для их эксплуатации, вы можете ожидать, что они будут существовать.
В случае Земли и Луны они расположены достаточно близко друг к другу, чтобы одна и та же станция могла их обслуживать. Для такого места, как Марс, там почти должно быть постоянное человеческое присутствие и частые поездки туда и обратно, чтобы это окупилось. До этого времени будет использоваться передаточная станция на Земле.
В нескольких других ответах указано, что орбита Марса находится за пределами орбиты Земли, то есть она находится дальше от Солнца.
Чтобы быть более конкретным , когда Луна будет ближе к Марсу: полная Луна — это полная Луна, потому что мы видим ее сторону, освещенную солнцем. Если бы мы нарисовали его на плоскости, если смотреть сверху, когда была бы прямая линия прямо из центра Солнца, проходящая через центр Земли, а затем к центру Луны, это была бы полная Луна. , и точка, в которой Луна находится ближе всего к траектории орбиты Марса.
В новолуние будет прямая линия от Солнца через Луну к Земле. Это время, когда Луна максимально удалена от орбиты Марса.
Обратите внимание на эту формулировку: «путь орбиты Марса», а не просто «ближайший к Марсу» или «самый дальний от Марса». В зависимости от того, когда именно вы посмотрите, Марс может оказаться по другую сторону Солнца от Земли. В этом случае новолуние (ближе к солнцу, дальше от орбиты Марса) также ближе к самому Марсу, чем Земля.
Диаметр орбиты Земли составляет около 149,6 миллиона километров, а диаметр орбиты Марса — около 228 миллионов километров (в обоих случаях это среднее значение). Расстояние между Землей и Марсом составляет около 78 миллионов километров. В самой дальней точке они находятся на расстоянии около 189 миллионов километров друг от друга.
Орбита Луны вокруг Земли составляет около 385 тысяч километров. Таким образом, даже когда Земля и Марс находятся ближе всего, расстояние, сэкономленное за счет пребывания на Луне, а не на Земле, настолько мало, что в обычных расчетах оно в значительной степени теряется из-за ошибки округления.
Если вы заинтересованы в путешествии с Земли на Марс, фактическое расстояние часто почти не имеет значения. Отправляя ракеты на большие расстояния, мы часто используем маневры «рогатки», при которых ракета уходит (как кажется) далеко в сторону от своего пути. Например, рассмотрим эту анимацию пути, по которому Юнона добралась от Земли до Юпитера .
Он запускается с Земли, проходит некоторое расстояние, затем возвращается внутрь, к Солнцу, и проходит немного ближе к Солнцу, чем когда-либо делала Земля (или Луна), прежде чем, наконец, вернуться по спирали наружу, чтобы встретиться с Юпитером.
Космический корабль обычно даже не пытается просто следовать по прямой линии из точки А в точку Б, поэтому самое близкое сближение между Землей и Марсом не обязательно будет временем, когда будет самым быстрым или легким путешествие от одного к другому.
Земля и Марс оба вращаются вокруг Солнца - поскольку Марс находится дальше, его орбитальный путь / круг немного больше. Итак, подумайте о двух кругах на листе бумаги — один немного больший, охватывающий меньший, похож на орбиту Марса вокруг Солнца по сравнению с орбитой Земли вокруг Солнца.
Теперь о Луне — пока Земля вращается вокруг Солнца по своему «кругу», Луна делает несколько оборотов вокруг Земли по малому кругу.
Теперь на бумажной диаграмме вы можете выбрать точку на орбитальном круге Земли и нарисовать небольшой круг вокруг этой точки. Это представляет собой орбиту Луны вокруг Земли.
При всем при этом теперь ясно, что Луна и Земля поочередно приближаются к Марсу. Когда Луна находится между Солнцем и Землей на своем мини-круге, Земля, очевидно, ближе к Марсу. И наоборот, когда Луна находится на другой стороне своего круга (помещая ее между большими кругами Земли и Марса), она, очевидно, ближе к Марсу, чем Земля.
Так что это действительно зависит от того, как Земля, Марс и Луна расположены на своих орбитах в любой момент времени. Однако в среднем Луна и Земля находятся примерно на одинаковом расстоянии от Марса.
Удачи в вашем романе!
Вот, наверное, самое лучшее для вашей истории .
Во время вашего рассказа Земля всегда находится примерно на одном и том же расстоянии от Марса, тогда как Луна вращается вокруг Земли.
Каждые 14 дней он приближается к Марсу на 1/2 миллиона миль, а затем каждые 14 дней — на 1/2 миллиона миль дальше.
в течение длительных периодов времени — лет — «вся Земля и Луна» и «весь Марс», конечно, резко меняют расстояния.
Но дело в том, что во время вашего рассказа расстояние от Марса до Земли будет "примерно таким же".
каждые 14 дней Луна перемещается «взад и вперед» на 1/2 миллиона миль.
Принимая во внимание, что во время вашего рассказа Земля всегда находится примерно на одном и том же расстоянии.
Неважно, какое сейчас расстояние между Марсом и Землей — конечно, с годами оно резко меняется — каждые 14 дней Луна перемещается «ближе и дальше» на 1/2 миллиона миль.
Понятно? Хороший! :)
Я особенно ценю ответ, который дал @Adám.
У Wolfram Alpha есть несколько интересных фактов по этому поводу.
Если вы возьмете среднее расстояние от Земли до Марса и среднее расстояние от Луны до Марса, оно будет одинаковым. Среднее расстояние до Марса составляет 14,1 световых минуты.
джеймскф
корсика
Полигном
корсика
ПирсонИскусствоФото
Бас
корсика
Т. Константин