Από τη γη στον Άρη με ομαλή κυκλική κίνηση

Η άσκηση με μερικά πληροφοριακά στοιχεία αφιερώνεται στους συναδέλφους που συμμετείχαμε στο … πάρτυ, όμως με τέτοιες ασκήσεις κάνει πάρτυ ο Ριζόπουλος. Τα στοιχεία που προκύπτουν από την άσκηση δεν διαφέρουν και πάρα πολύ από τα πραγματικά, ο στόχος της άσκησης όμως δεν είναι να βρούμε τα ακριβή στοιχεία για μία μετάβαση από τη γη στον Άρη, αλλά να κατανοήσουν οι μαθητές μερικές από τις παραμέτρους των διαπλανητικών αποστολών.

ΑΣΚΗΣΗ

Γη και Άρης κινούνται σε κυκλικές τροχιές γύρω από τον ακίνητο ήλιο με ακτίνες r_Γ = 150.000.000 km και r_A = 228.000.000 km. Δίνονται:

Περίοδος περιφοράς της Γης γύρω από τον ήλιο Τ_Γ = 365 ημέρες, περίοδος περιφοράς του Άρη γύρω από τον ήλιο Τ_Α = 686 ημέρες.

1.Βρείτε τις ταχύτητες με τις οποίες περιφέρονται οι δύο πλανήτες γύρω από τον ήλιο.

2.Οι αποστολές στον Άρη πραγματοποιούνται κοντά στην ημερομηνία που ο Άρης βρίσκεται στη μικρότερη απόσταση από τη γη. Υποδείξτε μία θέση για Τη Γη στην τροχιά της και μία για τον Άρη ώστε οι δύο πλανήτες να βρίσκονται στην ελάχιστη μεταξύ τους απόσταση. Πόση είναι αυτή η απόσταση;

3.Ο Άρης άλλοτε φαίνεται πολύ λαμπρός στον ουρανό και άλλοτε πολύ αμυδρός ή δεν μπορούμε να τον διακρίνουμε. Γιατί συμβαίνει αυτό; Πόσο απέχει ο Άρης από την γη στο μέγιστο της λαμπρότητάς του και πόσο στο ελάχιστο;

4.Συνοδική περίοδος περιφοράς του Άρη γύρω από τον ήλιο ονομάζεται ο χρόνος μεταξύ δυο διαδοχικών θέσεων όπου ο Άρης βρίσκεται στην ελάχιστη απόσταση από τη Γη. Να βρεθεί η συνοδική περίοδος περιφοράς του Άρη.

5.Η NASA εκτόξευσε το Rover Perseverance(επιμονή) με προορισμό τον Άρη στις 30 Ιουλίου 2022. Πότε είναι η επόμενη κατάλληλη ημερομηνία για αποστολή στον Άρη;

  Οι στόχοι του rover Perseverance περιλαμβάνουν τον εντοπισμό αρχαίων περιβαλλόντων του Άρη ικανά να υποστηρίξουν τη ζωή, την αναζήτηση αποδεικτικών στοιχείων για την ύπαρξη πρώην μικροβιακής ζωής σε αυτά τα περιβάλλοντα, τη συλλογή δειγμάτων πετρωμάτων και εδάφους για αποθήκευση στην επιφάνεια του Άρη και τη δοκιμή παραγωγής οξυγόνου από την ατμόσφαιρα του Άρη. Το rover συνοδεύεται από ένα μίνι ελικόπτερο – drone το Ingenuity για εξερεύνηση της ατμόσφαιρας του κόκκινου πλανήτη.

Το όνομα του Rover επελέγη ανάμεσα σε 28000 προτάσεις μαθητών. «Νικητής» ο 12χρονος Alexander Mather από τη Βιρτζίνια ο οποίος έγραψε στο κείμενο που συνόδευε την πρότασή του.

«Περιέργεια. Διορατικότητα. Πνεύμα. Ευκαιρία. Αν το καλοσκεφτείτε, όλα αυτά τα ονόματα προηγούμενων Rover στον Άρη είναι ιδιότητες που έχουμε ως άνθρωποι. Είμαστε πάντα περίεργοι και αναζητούμε ευκαιρίες. Έχουμε το πνεύμα και τη διορατικότητα για να εξερευνήσουμε τη Σελήνη, τον Άρη και όχι μόνο. Αλλά αν τα rovers αντικατοπτρίζουν  τα προσόντα μας στον αγώνα για την κατάκτηση του διαστήματος, λείπει το πιο σημαντικό. Επιμονή. Εμείς ως άνθρωποι εξελιχθήκαμε ως πλάσματα ώστε να προσαρμοζόμαστε σε οποιαδήποτε κατάσταση, όσο σκληρή κι αν είναι. Είμαστε ένα είδος εξερευνητών και θα συναντήσουμε πολλές αναποδιές στο δρόμο προς τον Άρη. Ωστόσο, μπορούμε να επιμείνουμε, όχι ως έθνος αλλά ως άνθρωποι. Δεν θα τα παρατήσουμε. Η ανθρώπινη φυλή θα επιμένει πάντα στο μέλλον»

… η συνέχεια του ταξιδιού

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΤΡΟΧΙΑΣ ΓΗΣ ΚΑΙ ΑΡΗ