planety Ziemia i Mars mają niewiele wspólnego. Obie planety mają mniej więcej taką samą powierzchnię lądu, trwałe czapy polarne i obie mają podobne nachylenie w osiach obrotowych, co zapewnia każdej z nich dużą zmienność sezonową., Dodatkowo, obie planety prezentują silne dowody na to, że przeszły zmiany klimatyczne w przeszłości. W przypadku Marsa dowody te wskazują na to, że na jego powierzchni znajduje się atmosfera i ciekła woda.
w tym samym czasie, nasze dwie planety są naprawdę zupełnie różne, i na wiele bardzo ważnych sposobów. Jednym z nich jest fakt, że grawitacja na Marsie jest tylko ułamkiem tego, co jest tutaj na Ziemi., Zrozumienie wpływu, jaki prawdopodobnie wywrze to na ludzi, ma ogromne znaczenie, jeśli przyjdzie czas na wysłanie załogowych misji na Marsa, nie wspominając o potencjalnych koloniach.
Mars w porównaniu z ziemią:
różnice między Marsem a ziemią są kluczowe dla istnienia życia, jakie znamy. Na przykład ciśnienie atmosferyczne na Marsie stanowi niewielki ułamek tego, co jest tutaj na Ziemi-średnio 7,5 milibarów na Marsie do nieco ponad 1000 tu na Ziemi. Średnia temperatura powierzchni Marsa jest również niższa, osiągając -63 °C w porównaniu do ziemi 14 °C.,
i chociaż długość marsjańskiego dnia jest mniej więcej taka sama jak tutaj na Ziemi (24 godziny 37 minut), długość marsjańskiego roku jest znacznie dłuższa (687 dni). Co więcej, grawitacja na powierzchni Marsa jest znacznie niższa niż tutaj na ziemi – dokładnie o 62%. Przy zaledwie 0,376 normy ziemi (lub 0,376 g), osoba, która waży 100 kg na Ziemi ważyłaby tylko 38 kg na Marsie.
ta różnica w grawitacji powierzchni wynika z wielu czynników – masa, gęstość i promień są najważniejsze. Chociaż Mars ma prawie taką samą powierzchnię lądu jak Ziemia, ma tylko połowę średnicy i mniejszą gęstość niż Ziemia-posiada około 15% objętości Ziemi i 11% jej masy.,
Obliczanie grawitacji marsjańskiej:
naukowcy obliczyli grawitację Marsa w oparciu o teorię grawitacji uniwersalnej Newtona, która mówi, że siła grawitacji wywierana przez obiekt jest proporcjonalna do jego masy. Przy zastosowaniu do ciała kulistego, takiego jak planeta o określonej masie, grawitacja powierzchniowa będzie w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do kwadratu jej promienia. Przy zastosowaniu do ciała kulistego o danej średniej gęstości, będzie ono w przybliżeniu proporcjonalne do jego promienia.,
te proporcje można wyrazić wzorem g = m/r2, gdzie g to grawitacja powierzchni Marsa (wyrażona jako wielokrotność ziemskich s, która wynosi 9,8 m / s2), m to jego masa – wyrażona jako wielokrotność ziemskich s (5,976·1024 kg) – i R jego promień, wyrażony jako wielokrotność ziemskich s (średni) promień (6,371 km).
na przykład masa Marsa wynosi 6,4171 x 1023 kg, czyli 0,107 razy więcej niż masa Ziemi. Ma też średni promień 3389,5 km, co daje 0,532 promienia Ziemi. Grawitację powierzchni Marsa można więc wyrazić matematycznie jako: 0,107/0,5322, z czego otrzymujemy wartość 0,376. Opierając się na własnej grawitacji powierzchniowej ziemi, działa to na przyspieszenie 3,711 metrów na sekundę do kwadratu.,
implikacje:
obecnie nie wiadomo, jaki wpływ będzie miała długotrwała ekspozycja na taką ilość grawitacji na ludzkie ciało. Jednak trwające badania nad wpływem mikrograwitacji na astronautów wykazały, że ma ona szkodliwy wpływ na zdrowie – w tym utratę masy mięśniowej, gęstości kości, funkcji narządów, a nawet wzroku.
zrozumienie grawitacji Marsa i jej wpływu na istoty ziemskie jest ważnym pierwszym krokiem, jeśli chcemy wysłać tam kiedyś astronautów, odkrywców, a nawet osadników., Zasadniczo, skutki długotrwałego narażenia na grawitację, która jest nieco ponad jedną trzecią normalnej ziemi, będą kluczowym aspektem wszelkich planów nadchodzących misji załogowych lub wysiłków kolonizacyjnych.
na przykład, crowd-sourced projektów, takich jak Mars One dokonać korekty dla prawdopodobieństwa pogorszenia mięśni i osteoporozy dla swoich uczestników., Powołując się na ostatnie badania astronautów Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), uznają, że czas trwania misji w zakresie od 4-6 miesięcy pokazują maksymalną utratę 30% wydajności mięśni i maksymalną utratę 15% masy mięśniowej.
ich proponowana misja wymaga wielu miesięcy w kosmosie, aby dostać się na Marsa, a dla tych, którzy chcą spędzić resztę życia na powierzchni Marsa., Oczywiście, twierdzą również, że ich astronauci będą ” dobrze przygotowani z naukowo uzasadnionym programem przeciwdziałania, który utrzyma ich w zdrowiu, nie tylko do misji na Marsie, ale także w miarę dostosowywania się do życia pod wpływem grawitacji na powierzchni Marsa.- To, czym są te środki, jeszcze się okaże.
dowiedzenie się więcej o marsjańskiej grawitacji i tym, jak organizmy lądowe radzą sobie pod nią, może być dobrodziejstwem dla eksploracji kosmosu i misji na inne planety., A ponieważ więcej informacji jest generowanych przez wiele misji robotycznych lądowników i orbiterów na Marsie, a także zaplanowanych misji załogowych, możemy spodziewać się jaśniejszego obrazu marsjańskiej grawitacji z bliska.
w miarę zbliżania się do proponowanej przez NASA załogowej misji na Marsa, która obecnie ma się odbyć w 2030 roku, z pewnością możemy spodziewać się dalszych wysiłków badawczych.
zbadaj dalej
jak silna jest grawitacja na Marsie?