Planētai Mars ir dažas kopīgas lietas. Abām planētām ir aptuveni vienāds zemes virsmas laukums, noturīgi polārie vāciņi, un abām rotācijas asīm ir līdzīgs slīpums, kas katrai no tām piešķir izteiktu sezonālo mainīgumu. Turklāt abas planētas sniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka pagātnē ir notikušas klimata izmaiņas. Marsa gadījumā šie pierādījumi norāda uz to, kad uz tās virsmas ir dzīvotspējīga atmosfēra un šķidrs ūdens.
Tajā pašā laikā mūsu abas planētas patiešām ir diezgan atšķirīgas, un daudzos ļoti svarīgos veidos. Viens no tiem ir fakts, ka smagums uz Marsa ir tikai neliela daļa no tā, kas tas ir šeit uz Zemes. Izpratne par tā iespējamo ietekmi uz cilvēkiem ir ārkārtīgi svarīga, kad pienāk laiks sūtīt apkalpes komandējumus uz Marsu, nemaz nerunājot par potenciālajiem kolonistiem.
Marss, salīdzinot ar zemi:
Atšķirības starp Marsu un Zemi ir vissvarīgākās dzīvības esamībai, kā mēs to zinām. Piemēram, atmosfēras spiediens uz Marsu ir niecīga daļa no tā, kāds tas ir šeit uz Zemes - vidēji 7,5 milibāri uz Marsa, nedaudz vairāk kā 1000 šeit uz Zemes. Arī vidējā virsmas temperatūra ir zemāka Marsā, vērtējot zemā temperatūrā -63 ° C, salīdzinot ar zemes balzāmu 14 ° C.
Un, lai arī Marsa dienas garums ir aptuveni tāds pats kā šeit uz Zemes (24 stundas 37 minūtes), Marsa gada garums ir ievērojami garāks (687 dienas). Turklāt uz Marsa virsmas smagums ir daudz zemāks nekā šeit uz Zemes - lai būtu precīzi, par 62% zemāks. Tikai pie 0,376 Zemes standarta (vai g), cilvēks, kurš uz Zemes sver 100 kg, Marsā sver tikai 38 kg.
Šīs virsmas gravitācijas atšķirības ir saistītas ar vairākiem faktoriem - vissvarīgākais ir masa, blīvums un rādiuss. Kaut arī Marsam ir gandrīz tāds pats zemes virsmas laukums kā Zemei, tam ir tikai puse diametra un mazāks blīvums nekā Zemei - tam ir aptuveni 15% no Zemes tilpuma un 11% no tā masas.
Marsa smaguma aprēķināšana:
Zinātnieki ir aprēķinājuši Marsa smagumu, pamatojoties uz Ņūtona universālās gravitācijas teoriju, kurā teikts, ka objekta iedarbinātais gravitācijas spēks ir proporcionāls tā masai. Pielietojot sfērisku ķermeni, piemēram, planētu ar noteiktu masu, virsmas gravitācija būs aptuveni apgriezti proporcionāla tās rādiusa kvadrātam. Pielietojot lodveida ķermenim ar noteiktu vidējo blīvumu, tas būs aptuveni proporcionāls tā rādiusam.
Šīs proporcijas var izteikt ar formulu g = m/r2, kur g ir Marsa virsmas gravitācija (izteikta kā Zemes daudzkārtne), kas ir 9,8 m / s²), m ir tās masa - izteikta kā Zemes masas reizinājums (5,976 · 1024 kg) - un r tā rādiuss, izteikts kā Zemes rādiusa (vidējā) rādītāja (6371 km) reizinājums.
Piemēram, Marsa masa ir 6,4171 x 1023 kg, kas ir 0,107 reizes lielāka par Zemes masu. Tam ir arī vidējais rādiuss 3 389,5 km, kas darbojas līdz 0,532 Zemes rādiusam. Tāpēc Marsa virsmas gravitāciju matemātiski var izteikt šādi: 0,107 / 0,532², no kuras mēs iegūstam vērtību 0,376. Balstoties uz pašas Zemes virsmas gravitāciju, tas iegūst paātrinājumu 3,711 metri sekundē kvadrātā.
Sekas:
Pašlaik nav zināms, kā šāda gravitācijas iedarbība ilgtermiņā ietekmēs cilvēka ķermeni. Tomēr pašreizējie pētījumi par mikrogravitācijas ietekmi uz astronautiem ir parādījuši, ka tai ir kaitīga ietekme uz veselību - kas ietver muskuļu masas, kaulu blīvuma, orgānu funkcijas un pat redzes zudumu.
Izpratne par Marsa smagumu un tā ietekmi uz sauszemes būtnēm ir svarīgs pirmais solis, ja mēs vēlamies kādu dienu uz turieni nosūtīt astronautus, pētniekus un pat apmetņus. Pamatā ilgstošas gravitācijas iedarbības sekas, kas ir nedaudz vairāk par vienu trešdaļu no Zemes normas, būs galvenais aspekts visos plānos par gaidāmajām apkalpotajām misijām vai kolonizācijas centieniem.
Piemēram, tādi pūļa projekti kā “Mars One” dalībniekiem ļauj ņemt vērā muskuļu pasliktināšanās un osteoporozes iespējamību. Citējot neseno Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS) astronautu pētījumu, viņi atzīst, ka misijas ilgums no 4 līdz 6 mēnešiem parāda, ka maksimālais muskuļu veiktspējas zaudējums ir 30% un maksimālais zaudējums - 15%.
Viņu ierosinātā misija prasa vairākus mēnešus kosmosā nokļūt Marsā, un tiem, kas brīvprātīgi vēlas pavadīt atlikušo dzīvi, dzīvojot uz Marsa virsmas. Protams, viņi arī apgalvo, ka viņu astronauti būs “labi sagatavoti ar zinātniski pamatotu pretpasākumu programmu, kas viņus uzturēs veselīgus ne tikai misijas uz Marsu laikā, bet arī tad, kad viņi tiks pielāgoti dzīvībai, kas atrodas uz Marsa virsmas.” Kādi šie pasākumi ir, tas vēl ir jāredz.
Uzzināt vairāk par Marsa gravitāciju un to, kā sauszemes organismi darbojas zem tā, varētu būt noderīgs avots kosmosa izpētē un misijās arī uz citām planētām. Tā kā vairāk informācijas iegūst no daudzajām robotizētajām nolaišanās un orbīta misijām uz Marsa, kā arī plānotajām apkalpotajām misijām, mēs varam sagaidīt skaidrāku priekšstatu par to, kāds ir Marsa gravitācijas tuvplānā.
Tuvojoties NASA ierosinātajai apkalpotajai misijai uz Marsu, kas pašlaik ir paredzēta 2030. gadā, mēs noteikti varam gaidīt, ka tiks mēģināts veikt vairāk pētījumu.
Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par Marsu šeit, Space Magazine. Lūk, cik stipra ir gravitācija uz citām planētām ?, Marsa gravitācija, kas jāpārbauda pelēm, Marss, salīdzinot ar zemi, Asteroīdi var satricināt un sajaukties ar Marsa gravitācijas palīdzību. Kā mēs Marsu kolonizējam? Kā mēs varam dzīvot uz Marsa? Un kā mēs varam veidot Marsu?
Informācija par Marsa gravitācijas biosatellītu. Un bērniem tas varētu patikt; projektu, kuru viņi var izveidot, lai parādītu Marsa smagumu.
Astronomijas cast ir arī dažas brīnišķīgas epizodes par šo tēmu. Šeit ir 52. epizode: Marss un 95. epizode: Cilvēki uz Marsu, 2. daļa - kolonisti.
Avoti:
- NASA: Saules sistēmas izpēte - Marss
- MIT - misija, lai izpētītu Marsa gravitācijas ietekmi uz zīdītājiem
- Mars One - Kā Marsa misija fiziski ietekmēs astronautus
- Wikipedia - Marss
