Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Skal du køre til Venus? Fysikeren regner

En illustration viser størrelsen på planeterne Jorden og Venus. Kredit:Walter Myers

I november 2005, satellitten Venus Express med en hastighed på omkring 18, 000 miles i timen foretog turen til den anden planet fra solen på cirka 155 dage.

I ånden af ​​at lære mere om kompleksiteten af ​​rumforskning, W&M News sad for nylig sammen med Eugeniy E. Mikhailov, adjunkt i fysik, at stille et spørgsmål. Hvor lang tid det ville tage at køre bil - ikke et køretøj, der kunne nå hastigheder på næsten 20, 000 miles i timen som Expressen - at rejse til Venus?

Mikhailov, hvis forskning fokuserer på kvanteforbedrede målinger udtalte, at hvis alt gik efter planen, det er, hvis køretøjets vægt inklusive passagerer brændstofforbrug og afstanden til Venus var helt i orden, en bil kunne komme til en af ​​Jordens nærmeste stjerneboer i omkring et halvt århundrede.

"Først, du får brug for en raket med nok brændstof, der kan producere nok kraft til at løfte dig og din nyttelast af passagerer og udstyr, der er nødvendigt til turen fra jordens overflade, "sagde han." Desuden brændstof, der er nødvendigt for resten af ​​rejsen for at kontrollere og fastholde bevægelse gennem rummet, er meget vigtig. Ilt, mad og vand skal også være tilgængeligt. Så, du bliver nødt til at pakke dine ejendele ordentligt. "

Globalt radarbillede af Venus (uden skyerne) taget af Magellan -satellitten mellem 1990 og 1994. Kredit:NASA

Ifølge Jet Propulsion Laboratory ved California Institute of Technology, det tager cirka tre dage at rejse de næsten 240, 000 miles for at komme til månen fra Jorden ved hjælp af de optimale hastigheder på rumfartøjer som Apollo 11. Men den specifikke afstand kan ændre sig afhængigt af den kørte bane, siger JPL.

Men hvis du ønsker at bevæge dig forbi den afstand og tage til Venus, planlægger at bringe et par bøger, fordi Venus er omkring 100 gange længere end afstanden fra månen er til Jorden. Og afhængigt af den faktiske dato, afstanden mellem Jorden og Venus øges, så du bliver nødt til at tidsbestille din rejse i god tid, ifølge Mikhailov.

"Hvis du skulle bruge et ur som et eksempel til at betegne vores placering i solsystemet, ville det se sådan ud:"sagde han." Jorden vil betegne timehånden, Venus repræsenterer minutviseren og midten af ​​uret er vores sol. Og ligesom et ur, der vil være et tidspunkt, hvor disse hænder har flyttet sig så meget fra hinanden, at de er totalt modsatte af hinanden. Hvert par år eller deromkring, det samme mønster gælder for Jorden og Venus. Venus 'afstand til Jorden øges med årene på vores planet. Dette vil ske med det punkt, at Venus 'bane vil placere den på den modsatte side af Solen, mens vores planets position forbliver på siden. Derfor, på det fjerneste, Venus 'afstand kan være omkring 160, 000, 000 miles væk eller omkring 1,7 astronomiske enheder, så du bliver nødt til at time din afgang fra Jorden, før vores to planeter kommer inden for deres nærmeste afstand. "

Eugeniy E. Mikhailov, en adjunkt i fysik ved William &Mary diskuterer de vanskeligheder, der kunne forventes, hvis mennesker nogensinde skulle rejse til Venus -planeten. Kredit:College of William &Mary

Fartøjets hastighed, der rejser til Venus, er også yderst kritisk for en vellykket rejse, Sagde Mikhailov. En bil, der bevæger sig gennem rummet og samtidig opretholder en hastighed på 60 miles i timen for at spare på brændstof, ville tage omkring 50 år, sagde Mikhailov.

"Tro det eller ej, det er et rimeligt skøn, "sagde han." Dog, Jeg ville ikke ønske, at nogen skulle sidde fast i en bil sammen med andre i så lang tid. Du og din bedste ven er muligvis ikke bedste venner efter den rejse. "

Ifølge Mikhailov, engang på Venus, de rejsende skulle overveje, om planetens atmosfære var ufarlig. Planetens temperatur er en alvorlig bekymring for menneskelivet, og det udstyr, der bruges til at lette et arbejdsmiljø, ville blive ødelagt af den intense varme. Derfor, Mars - med sine ekstremt kolde temperaturer - ville sandsynligvis være et bedre valg for mennesker at kolonisere, selvom det er længere væk end Venus, sagde Mikhailov.

Eugeniy E. Mikhailov, en adjunkt i fysik ved William &Mary beregner den tid og afstand, det ville tage at rejse til Venus -planeten. Kredit:College of William &Mary

"Tænk bare på, hvor varm din ovn bliver, når du bager småkager ved en gennemsnitstemperatur på omkring 400 grader Fahrenheit, "sagde han." Nå, det dobbelte af tallet på Venus -planeten. Planetens samlede [overflade] tryk er også farligt for menneskelig fysiologi. Vores computere, som vi skal bruge på Venus, er designet til at fungere inden for Jordens normale temperatur. Måske lidt under frysepunktet og måske op til kogende vand. Så, vores udstyr ville blive beskadiget eller ødelagt næsten øjeblikkeligt, og det vil gøre det meget svært at bo der. "

Imidlertid, der er et par ting, et menneske ville sætte pris på at bo på Venus 'overflade, Sagde Mikhailov.

"Vi ville føle os lidt lettere [i vægt], "sagde han." Tyngdekraften på planetens overflade er omkring 90 procent mere end Jordens. Så, det betyder, at vi muligvis kunne hoppe lidt højere og gå lidt lettere. "

Eugeniy E. Mikhailov, en adjunkt i fysik ved William &Mary diskuterer diskuterer de logistiske aspekter ved rumfart til planeten Venus. Kredit:College of William &Mary

I øjeblikket, Mikhailov arbejder på flere kvanteoptikprojekter. Især forsker han i billeddannelse af de pressede (under standard kvantegrænse) kvantetilstande. Han og hans team håber at have foreløbige resultater inden for det kommende år.

Varme artikler