Планетата Марс има малко общи неща. И двете планети имат приблизително еднакво количество земна повърхност, устойчиви полярни шапки и двете имат подобен наклон в ротационните си оси, което им осигурява силна сезонна променливост. Освен това и двете планети представляват сериозни доказателства за претърпяване на климатичните промени в миналото. В случая на Марс, това доказателство сочи, че веднъж има жизнеспособна атмосфера и течна вода на повърхността си.
В същото време нашите две планети са наистина доста различни и по редица много важни начини. Едно от тях е фактът, че гравитацията на Марс е само частица от това, което е тук, на Земята. Разбирането на ефекта, което това вероятно ще има върху хората, е от изключително значение, когато дойде време за изпращане на екипирани мисии на Марс, да не говорим за потенциални колонисти.
Марс в сравнение със Земята:
Разликите между Марс и Земята са от решаващо значение за съществуването на живота, както го познаваме. Например атмосферното налягане на Марс е малка част от това, което е тук на Земята - средно 7,5 милибара на Марс до малко над 1000 тук на Земята. Средната температура на повърхността също е по-ниска на Марс, класирайки се при фригидни -63 ° C в сравнение с балсамите на Земята 14 ° C.
И докато продължителността на марсиански ден е приблизително същата като тази на Земята (24 часа 37 минути), продължителността на марсианска година е значително по-дълга (687 дни). На всичкото отгоре гравитацията на повърхността на Марс е много по-ниска, отколкото е тук на Земята - 62% по-ниска, за да бъдем точни. Само на 0,376 от земния стандарт (или 0,376) г), човек, който тежи 100 кг на Земята, щеше да тежи само 38 кг на Марс.
Тази разлика в повърхностната гравитация се дължи на редица фактори - маса, плътност и радиус са най-важните. Въпреки че Марс има почти същата площ на земната повърхност като Земята, той има само половината диаметър и по-малка плътност от Земята - притежава приблизително 15% от обема на Земята и 11% от нейната маса.
Изчисляване на марсианската гравитация:
Учените са изчислили гравитацията на Марс въз основа на теорията за универсалното гравитация на Нютон, която гласи, че гравитационната сила, упражнена от даден обект, е пропорционална на неговата маса. Когато се прилага върху сферично тяло като планета с дадена маса, гравитацията на повърхността ще бъде приблизително обратно пропорционална на квадрата на нейния радиус. Когато се прилага върху сферично тяло с дадена средна плътност, тя ще бъде приблизително пропорционална на радиуса му.
Тези пропорционалности могат да бъдат изразени с формулата г = m/R2, където г е повърхностната гравитация на Марс (изразена като кратна на земната, което е 9,8 m / s²), m е неговата маса - изразена като кратна на масата на Земята (5.976 · 1024 кг) - и R нейният радиус, изразен като кратно на земния (средния) радиус (6,371 км).
Например Марс има маса 6,4171 x 1023 kg, което е 0,107 пъти повече от масата на Земята. Той също има среден радиус от 3,389,5 км, което работи до 0,532 земни радиуса. Следователно повърхностната гравитация на Марс може да се изрази математически като: 0.107 / 0.532², от която получаваме стойността 0.376. Въз основа на собствената повърхностна гравитация на Земята, това работи до ускорение от 3,711 метра в секунда в квадрат.
Последици:
Понастоящем не е известно какви ефекти дългосрочното излагане на това количество гравитация ще има върху човешкото тяло. Въпреки това, текущите изследвания на ефектите на микрогравитацията върху астронавтите показват, че той има пагубно влияние върху здравето - което включва загуба на мускулна маса, костна плътност, функция на органите и дори зрение.
Разбирането на гравитацията на Марс и влиянието му върху земните същества е важна първа стъпка, ако искаме някой ден да изпратим астронавти, изследователи и дори заселници. По принцип ефектите от дългосрочното излагане на гравитацията, която е малко над една трета от нормалната за Земята, ще бъдат ключов аспект на всякакви планове за предстоящи командировани мисии или усилия за колонизация.
Например проекти с тълпи, като Mars One, отчитат вероятността от влошаване на мускулите и остеопорозата на своите участници. Позовавайки се на скорошно проучване на астронавтите от Международната космическа станция (МКС), те признават, че продължителността на мисията, варираща от 4-6 месеца, показва максимална загуба на мускулна работа от 30% и максимална загуба на 15% мускулна маса.
Предложената им мисия изисква много месеци в космоса да стигнат до Марс, а онези доброволци да прекарат остатъка от живота си, живеейки на повърхността на Марсиан. Естествено, те също твърдят, че техните астронавти ще бъдат „добре подготвени с научно валидна програма за противодействие, която ще ги поддържа здрави, не само за мисията до Марс, но и когато станат приспособени към живота под гравитацията на повърхността на Марс“. Какви са тези мерки, предстои да видим.
Да научите повече за марсианската гравитация и как земните организми се движат под нея, може да бъде благодат за космическите проучвания и мисиите и на други планети. И тъй като повече информация се получава от множеството роботизирани мисии на кацане и орбита на Марс, както и планираните командирани мисии, можем да очакваме да получим по-ясна представа за това, каква е марсианската гравитация.
Тъй като се приближаваме до предложената от НАСА мисия на Марс до Марс, която в момента се предвижда да се проведе през 2030 г., със сигурност можем да очакваме, че ще бъдат направени опити за повече изследователски усилия.
Тук сме писали много интересни статии за Марс в Space Magazine. Ето колко е силна гравитацията на други планети? Марсианската гравитация да бъде тествана върху мишки, Марс в сравнение със Земята, астероидите могат да бъдат разклатени и разбъркани от гравитацията на Марс, как да колонизираме Марс? Как можем да живеем на Марс? И как можем да формираме Марс?
Информация за биосателита Mars Gravity. И децата може да харесат това; проект, който те могат да построят, за да демонстрират гравитацията на Марс.
Astronomy Cast също има някои прекрасни епизоди по темата. Ето епизод 52: Марс и Епизод 95: Хората до Марс, Част 2 - Колонисти.
Източници:
- НАСА: Изследване на слънчевата система - Марс
- MIT - Мисия за изследване на влиянието на гравитацията на Марс върху бозайниците
- Марс първи - Как мисията на Марс ще повлияе физически на астронавтите
- Уикипедия - Марс
