Сколько нужно топлива для путешествия на Марс и обратно?

Question

Многие уже, наверное, посмотрели фильм "Марсианин" и стали задаваться вопросами: А возможно ли это в реальной жизни? Хотелось бы обсудить с вами, пользователями "мыла" данный вопрос. Итак. Допустим у нас много денег для данного путешествия. Нам нужно запустить корабль, долететь до марса, произвести посадку, сделать 2й запуск уже с Марса, долететь и произвести посадку. 1. Вопрос о запусках: Сколько топливо нужно для запуска с Земли и Марса (где гравитация уже втрое меньше земной) ? 2. Вопрос о полете: Теоретически можно не использовать топливо во время полета в космосе, тупо инерция. ps/ я не спец в этом всем, строго не судите по моим знаниям, я просто хочу знать, возможно ли это все

Answer 1

Наиболе выгодным, с
точки зрения экономии
горючего, будет перелет по
полуэллипсу, касательному к
орбитам Земли и Марса. В этом
случае ракете нужно собщить
начальную скорость 11, 59 км/
сек — лишь на 0, 23 км/сек
больше, чем у первой советской
космической ракеты. Это
значит, что полет на Марс не
требует значительного
увеличения мощности
двигателей по сравнению с
теми мощностями, которые уже
были достигнуты при пуске
советских космических ракет.
Перелет займет 259 суток, или
восемь с половиной месяцев.
При увеличении начальной
скорости до 12 км/сек, и срок
перелета сократится до
150 суток. Еще боле быстрым и
коротким был бы перелет с
Земли на Марс по
параболической траектории.
Если собщить ракете
начальную скорость 16, 7 км/
сек, она достигнет поверхности
Марса за 70 суток. Посадка на
поверхность Марса представит
серьезные трудности, так как
скорость к моменту встречи с
планетой достигнет 20, 9 км/сек
и е торможение потребует
значительного расхода
горючего. Будущим
космонавтам придется
учитывать, что взаимное
расположение Земли и Марса,
движущихся по своим орбитам,
непрерывно изменяется и
вылет с Земли на Марс, а также
с Марса на Землю возможен не
в любой день, а в строго
определенные моменты. Если
космический корабль имет
возможность взлетать по
параболической траектории,
можно выбрать такое
расположение обеих планет,
чтобы пребывание на Марсе
продолжалось всего 13 суток, а
все путешествие туда и обратно
заняло 5 месяцев
Первые планы полёта на
Марс появились в СССР в
середине XX в. Сначала был
разработан проект
марсианского пилотируемого
комплекса со стартовой массой
в 1630 тонн. Собрать его
предполагалось на низкой
околоземной орбите за 20—
25 пусков ракеты-носителя Н-1.
Продолжительность экспедиции
должна была быть 2, 5 года.

Answer 2

Сильно зависит от траектории и времени перелёта. Но примерно можно посчитать по второй космической скорости: для Земли 11, 2 км/с, для Марса 5, 0 км/с, для Луны 2, 4 км/с. Считаем удельный импульс топлива 3 км/с, а массу доставляемого аппарата примем за единицу. Тогда для старта с Луны нужно 1, 23, для старта с Марса 4, 3, а для старта с Земли 40, 8 единиц топлива. Так что для полёта на Марс и обратно нужно в 3, 5 раза больше топлива, чем для полёта на Луну и обратно и при этом в 175 раз больше массы полезной нагрузки.

Answer 3

Сколько-не скажу, да только КА по-прямой не летают-затратно, нужна 3 космическая, если по-параболе-немного больше-первой. Экономить можно-проигрывая по-времени.