Сколько времени потребуется человеку, чтобы добраться до Юпитера?
Пять видимых планет занимали центральное место в человеческой мифологии на протяжении тысячелетий, и, наряду с Солнцем и Луной, возможно, именно поэтому у нас семь дней в неделе. А среди семи нефиксированных небесных тел Юпитер долгое время считался их королем. Сегодня Юпитер сохраняет статус короля планет благодаря своим огромным размерам: не считая Солнца, он в два раза больше, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые (по данным НАСА).
Благодаря тому, что мы придаем ему большое значение, люди наблюдают и изучают Юпитер уже более 2 000 лет. В начале XVII века открытие Галилео Галилеем лун, вращающихся вокруг планеты, перевернуло представление о том, что все объекты Солнечной системы вращаются вокруг Земли, и помогло укрепить идеи Николая Коперника о гелиоцентризме.
Сегодня, не довольствуясь простым наблюдением в телескопы, мы отправляем к Юпитеру зонды, чтобы они провели тщательные наблюдения вместо нас. Но сколько времени пройдет, прежде чем мы сможем отправиться туда сами? И сколько времени нам понадобится, чтобы добраться туда?
Долгий и извилистый путь
Если мы хотим знать, сколько времени займет путешествие к Юпитеру, нам нужно знать, как далеко он находится. Поскольку и Земля, и Юпитер постоянно движутся, ответ всегда меняется. Самое близкое расстояние между двумя планетами составляет 365 миллионов миль, а максимальное – 601 миллион миль. Для сравнения: 601 миллион миль – это в 24 000 раз больше диаметра Земли. Таким образом, если вы хотите проехать по кратчайшему пути со скоростью 70 миль в час, вам потребуется чуть меньше 600 лет, или 979 лет, если вы поедете по живописному маршруту.
Но давайте будем реалистами. Мы не поедем на Юпитер на машине, и не только потому, что по пути нет заправок. Если мы собираемся отправиться на другое небесное тело, нам понадобится какой-нибудь космический корабль. А как быстро они летают? Самая большая скорость, которую когда-либо преодолевали люди, – 24 800 миль в час во время полета “Аполлона-10”. Если бы мы могли двигаться с такой скоростью на протяжении всего путешествия, оно заняло бы от 613 до 1 009 дней, в зависимости от положения планет.
Прецедент прошлого
А как насчет космических аппаратов, которые действительно побывали на Юпитере? В 1970-х годах были отправлены четыре отдельных зонда: Пионеры-10 и 11, а также Вояджеры-1 и 2. Все четыре зонда отправились прямым маршрутом к нашей крупнейшей планете-спутнику и провели в пути от 546 до 688 дней. Рекорд принадлежит зонду New Horizons, который во время полета к Юпитеру двигался со скоростью от 36 000 до 47 000 миль в час и достиг планеты за 405 дней, после чего продолжил путь к Плутону.
Хотя всем этим зондам удалось достичь Юпитера, ни один из них не остался здесь. Зонды “Вояджер” покинули Солнечную систему, а “Новые горизонты” сейчас копошатся в поясе Койпера. Только два космических аппарата добирались до Юпитера и оставались там: Galileo и Juno. Оба зонда отправились к Юпитеру более кружным путем, используя гравитационное притяжение внутренних планет, чтобы набрать скорость, необходимую для старта мимо пояса астероидов и выхода на орбиту Юпитера. Длинный путь означает, что в пути расходуется меньше топлива, которое необходимо, чтобы достаточно замедлиться для достижения стабильной орбиты. Так сколько же времени заняли эти путешествия? Полет “Галилео” занял чуть более шести лет, а “Юноне” удалось сделать это чуть менее чем за пять.
Освоение космоса человеком
Наши пилотируемые вылазки в космос не простирались дальше Луны. Последний раз мы побывали там в 1972 году, но мы надеемся вернуться туда к 2025 году (в самое ближайшее время) с помощью миссии Artemis 3, которой потребуется около трех дней, чтобы добраться до Луны. Согласно четкому плану НАСА, эти миссии должны стать основой для создания миссий на Марс в 2030-х годах.
По данным НАСА, самый простой и экономичный маршрут на Марс займет девять месяцев в одну сторону и 21 месяц в оба конца. Если экстраполировать методику, использованную для расчета этого маршрута, то аналогичное путешествие к Юпитеру займет более шести лет только в одну сторону. По оценкам НАСА, экипажу из четырех человек потребуется 8 000 фунтов продовольствия в год, то есть для путешествия к Юпитеру с четырьмя людьми потребуется взять с собой 48 000 фунтов продовольствия только для того, чтобы добраться туда, и еще больше для обратного пути. Кроме того, продукты нужно будет запустить в космос с Земли, как и все оборудование для жизнеобеспечения и научных исследований. Весь этот груз будет дольше разгоняться и дольше тормозить, что увеличит потенциальные сроки миссии.
Здесь водятся драконы
Предположим, что вес не имеет значения и мы можем взять с собой 100 000 фунтов еды в межпланетную экспедицию к Юпитеру и обратно, но остается проблема безопасной доставки. Астронавтам, покидающим пределы земного притяжения, приходится преодолевать множество трудностей. Одна из самых опасных – радиация. Помимо постоянной радиационной бомбардировки со стороны Солнца, не защищенного нашей магнитосферой, космическим путешественникам придется защищаться от постоянного шквала галактических космических лучей, которые могут привести к генетическим повреждениям и раку. В районе Юпитера все еще хуже.
Проведение большого количества времени в открытом космосе также сопряжено с психологическими проблемами. Длительные космические путешествия могут привести к тревожности, ухудшить взаимодействие с другими членами экипажа. Изоляция от семьи и друзей, а также монотонный график работы только усугубляют эти симптомы. И с этими проблемами сталкиваются современные космические путешественники. Нам придется преодолеть эти и новые проблемы, прежде чем мы задумаемся об отправке кого-либо на Марс, не говоря уже о Юпитере.
Существуют и физические риски. Космос не пуст, и когда вы летите со скоростью десятки тысяч миль в час, даже столкновение с песчинкой может стать катастрофой. А чтобы добраться до Юпитера, вам придется пересечь пояс астероидов.
Куда мы вообще пойдем?
Юпитер всегда восхищал нас тем, что он является микрокосмом Солнечной системы. Как мириады планет вращаются вокруг Солнца, так и Юпитер имеет свиту небесных тел, сопровождающих его в путешествии. Несмотря на то что Юпитер – газовый гигант, не имеющий твердой поверхности, на которую можно было бы посадить космический корабль, у него есть 79 каменистых лун, которые мы могли бы исследовать.
Четыре из этих лун значительно крупнее остальных и обладают гравитацией, схожей с нашей луной. Первые три – Ио, Европа и Ганимед – находятся слишком близко к Юпитеру и получают слишком много радиации, чтобы на их поверхности можно было высадить человека без особой защиты. А вот четвертая луна, Каллисто, получает значительно меньше радиации, чем остальные три. Также есть подозрение, что на ней есть подповерхностный океан жидкой воды, который значительно облегчил бы жизнь любому человеку…
В начале 2000-х годов было проведено исследование с целью оценить целесообразность полета экипажа на Каллисто. Оно пришло к выводу, что это произойдет не раньше 2040-х годов, и для этого потребуются новые виды двигательной установки, которые еще не испытывались в космосе. Но если все встанет на свои места, то в конечном итоге полет туда и обратно может занять от 652 до 1 661 дня.
