Planeedil Mars on vähe ühist. Mõlemal planeedil on umbes sama palju maapinda, püsivad polaarsed mütsid ja mõlemal on pöörlemistelgedel sarnane kaldenurk, mis võimaldab mõlemal neist tugevat hooajalisi muutusi. Lisaks on mõlemal planeedil kindlaid tõendeid kliimamuutuste mineviku kohta. Marsi puhul osutavad need tõendid sellele, kui selle pinnal on elujõuline atmosfäär ja vedel vesi.
Samal ajal on meie kaks planeeti tõesti üsna erinevad ja seda mitmel väga olulisel viisil. Üks neist on tõsiasi, et raskusjõud Marsil on vaid murdosa sellest, mis ta siin Maa peal on. Mõista selle mõju inimesele on äärmiselt oluline, kui on aeg saata meeskonnaga missioonid Marsile, potentsiaalsetest kolonistidest rääkimata.
Marss võrreldes Maaga:
Erinevused Marsi ja Maa vahel on kõik elu olemasolu jaoks üliolulised, nagu me seda tunneme. Näiteks õhurõhk Marsi peal on väike murdosa sellest, mis ta siin Maa peal on - keskmiselt 7,5 millibaari Marsil kuni pisut üle 1000 siin maakeral. Keskmine pinnatemperatuur on ka Marsi jaoks madalam, ulatudes -63 ° C-ni, võrreldes Maa palsamiga 14 ° C.
Ja kuigi Marsi päeva pikkus on umbes sama, mis siin Maa peal (24 tundi 37 minutit), on Marsi aasta pikkus oluliselt pikem (687 päeva). Pealegi on Marsi pinnal raskusjõud palju madalam kui siin Maa peal - täpsuse saavutamiseks on see 62% madalam. Maa standardist vaid 0,376 (ehk 0,376) g), kaaluks inimene, kes kaalub Maal 100 kg, Marsil vaid 38 kg.
See pinna raskuse erinevus tuleneb mitmetest teguritest - kõige olulisemad on mass, tihedus ja raadius. Ehkki Marsil on peaaegu sama maapind kui Maal, on selle läbimõõt vaid poole väiksem ja tihedus väiksem kui Maa oma - see moodustab umbes 15% Maa mahust ja 11% selle massist.
Marsi gravitatsiooni arvutamine:
Teadlased on arvutanud Marsi gravitatsiooni Newtoni universaalse gravitatsiooni teooria põhjal, mille kohaselt objekt avaldab gravitatsioonijõudu võrdeliselt selle massiga. Kui rakendatakse kerakujulisele kehale nagu antud massiga planeet, on pinna gravitatsioon ligikaudu pöördvõrdeline raadiuse ruuduga. Antud keskmise tihedusega sfäärilisele kehale rakendamisel on see ligikaudu võrdeline selle raadiusega.
Neid proportsioone saab väljendada valemiga g = m/r2, kus g on Marsi pinna gravitatsioon (väljendatud Maa korrutisena), mis on 9,8 m / s²), m on selle mass - väljendatuna Maa massi korrutisena (5,976 · 1024 kg) - ja r selle raadius, väljendatuna Maa (keskmise) raadiuse (6 371 km) kordajana.
Näiteks Marsi mass on 6,4171 x 1023 kg, mis on 0,107-kordne Maa mass. Selle keskmine raadius on 3 389,5 km, mis töötab välja kuni 0,532 maaraadiuseni. Marsi pinna gravitatsiooni saab seetõttu matemaatiliselt väljendada järgmiselt: 0,107 / 0,532², millest saame väärtuse 0,376. Maa enda gravitatsioonil põhinedes saab see kiirenduseks ruutkeskmiselt 3,711 meetrit sekundis.
Mõju:
Praegu pole teada, millist mõju avaldab pikaajaline kokkupuude sellise raskusastmega inimkehale. Pidevad uuringud mikrogravitatsiooni mõju kohta astronautidele on aga näidanud, et sellel on kahjulik mõju tervisele - see hõlmab lihasmassi, luutiheduse, elundite funktsiooni ja isegi nägemise kaotust.
Marsi raskuse ja selle mõju maapealsetele olenditele mõistmine on oluline esimene samm, kui tahame sinna kunagi astronaute, maadeavastajaid ja isegi asunikke saata. Põhimõtteliselt on eelseisvate mehitatud missioonide või kolonisatsiooniplaanide plaanide põhiaspektiks pikaajalise kokkupuute raskusega, mis on pisut üle ühe kolmandiku Maa normaalsest.
Näiteks rahvahulgaga seotud projektid, näiteks Mars One, võtavad osalejatel arvesse lihaste halvenemise ja osteoporoosi tõenäosust. Tsiteerides Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) astronautide hiljutist uuringut, tunnistavad nad, et missiooni kestus vahemikus 4–6 kuud näitab maksimaalset 30% -list lihaste jõudluse kaotust ja maksimaalset 15% -list lihasmassi kaotust.
Nende kavandatud missioon nõuab Marsile pääsemiseks mitu kuud kosmoses viibimist ja neid, kes soovivad vabatahtlikult veeta oma ülejäänud elu Marsi pinnal. Loomulikult väidavad nad ka, et nende astronaudid on „teaduslikult põhjendatud vastumeetmete programmiga hästi ette valmistatud, mis hoiab nad terved mitte ainult Marsile minekuks, vaid ka siis, kui nad muutuvad Marsi pinnal raskusjõu all tegutsevaks eluks”. Millised need meetmed on, jääb üle vaadata.
Marsi gravitatsiooni ja selle all liikuvate maapealsete organismide tundmaõppimise tundmaõppimine võib olla kosmoseuuringute ja ka teiste planeetide missioonide õnn. Kuna Marsil toimuvad paljud robot-maandumis- ja orbiidimissioonid, aga ka kavandatud mehitatud missioonid, saame rohkem teavet, siis võime oodata selgemat pilti sellest, milline on Marsi gravitatsioon lähedalt.
Lähenedes NASA kavandatud mehitatud missioonile Marsile, mis peaks praegu toimuma 2030. aastal, võime kindlasti oodata, et püütakse teha rohkem teadusuuringuid.
Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju huvitavaid artikleid Marsi kohta. Siit saate teada, kui tugev on gravitatsioon teistel planeetidel? Marsi gravitatsiooni tuleb katsetada hiirtel, Marsil võrreldes Maaga, asteroididel võib raputada ja neid segada Marsi raskusjõul, kuidas me Marsi koloniseerime? Kuidas saaksime Marsil elada? Ja kuidas saaksime Marssi kujundada?
Teave Marsi gravitatsiooni biosatelliidi kohta. Ja lastele võib see meeldida; projekti, mille nad saavad üles ehitada Marsi gravitatsiooni demonstreerimiseks.
Astronoomiaosakonnas on sellel teemal ka toredaid episoode. Siin on episood 52: Mars ja episood 95: Humans to Mars, 2. osa - kolonistid.
Allikad:
- NASA: Päikesesüsteemi uurimine - Marss
- MIT - missioon uurida Marsi gravitatsiooni mõju imetajatele
- Mars One - kuidas mõjutab Marsi missioon astronaute füüsiliselt
- Vikipeedia - Mars
