Сутки на Марсе
Сутки на Марсе длиннее земных. Однако разница между ними не настолько значительна, как в сравнении с сутками на Венере – 243 земных. Тем не менее для потенциальных колонизаторов Красной планеты это все еще проблема, так как координировать свои действия придется в соответствии с марсианским временем. Поэтому было принято решение ввести отдельный календарь и даже новую единицу времени для обозначения суток на этой планете.
Продолжительность суток
Всем вам наверняка известно, что сутки определяют время, за которое планета полностью оборачивается вокруг своей оси. Из-за этого и происходит смена дня и ночи. Но они тоже бывают разными в зависимости от того, относительно чего этот оборот высчитывать: Солнца или других звезд. Поэтому существует два понятия суток: синодические и сидерические. На Земле первые – это привычные нам солнечные, длящиеся ровно 24 часа. Вторые показывают оборот нашей планеты относительно звезд. И он длится на 3 мин 56 сек меньше.
Продолжительность суток
А сколько длятся сутки на Марсе? Узнать ответ на этот вопрос позволит средняя скорость оборота вокруг оси и длина диаметра. И то, и другое на Красной планете в два раза меньше, чем на Земле. Поэтому разница в длительности дней минимальная. Итак, относительно Солнца Марс совершает полный оборот вокруг оси за 24 ч 39 мин и 35 сек. Это синодические сутки, сидерические длятся на 2 минуты и 12 секунд меньше.
Марсианский сол
Так период вращения Красной планеты хоть и немного, но отличается от нашей, для марсианских суток пришлось вводить новую единицу времени – сол. Таким образом, сол равняется 1,026 оборота Земли вокруг своей оси или 24 ч 39 мин и 35 сек.
Эта единица также разбивается на часы, минуты и секунды. Для них не нужно придумывать альтернативные обозначения, как для суток, ведь можно просто увеличить их количество. Что и было сделано. Так минута на Марсе теперь равняется минуте и 1,62 секунды на Земле, а час – 61 мин 30 сек.
Марсианский сол
Точное время необходимо знать уже сейчас для того, чтобы эффективно управлять марсоходами. Все они настроены на марсианское время. Это позволяет им точно рассчитывать выполнение всех необходимых задач, пока длится день. Так как марсоходы питаются исключительно от солнечных панелей, работать ночью они не могут.
Эту же единицу времени используется и в художественной литературе. В фантастическом романе (а с недавнего времени еще и фильме) «Марсианин» главный герой Марк Уотни, застрявший на Марсе, ведет свой дневник в солах.
Календарь
Одной продолжительности суток на Марсе мало для успешной жизни на этой планете. Первые поселенцы должны будут как-то ориентироваться и в месяцах, и в годах. Специально для этого был придуман марсианский, а точнее дариский календарь. Его придумал и предложил аэрокосмический инженер и политолог Томас Гангале. Разработку он назвал в честь своего сына Дариуса.
В дариском календаре 24 месяца, которые названы в честь знаков зодиака и их санскритских эквивалентов. А дни недели называются солами Луны, Марса, Меркурия, Юпитера, Венеры, Сатурна и Солнца. Год на Марсе длится дольше земного – 687 наших дней или 668 солов. Это неудивительно, ведь планета находится дальше от нашей звезды, и ее орбита значительно больше.
Колонизаторы
Месяцы дариского календаря преимущественно длятся по 28 солов, каждый шестой – по 27. Високосный год проходит каждые шесть лет, и в нем в последний месяц добавляется один сол. При таком способе исчисления времени календарная ошибка весьма незначительна. Отставание будет примерно в 13 солов каждые 1400 лет, то есть примерно по одному дню на каждый век.
На сегодняшний день были представлены и другие календари с похожей формой, но разными названиями. Однако пока ни один из них, включая дариский, не был утвержден за ненадобностью. Время на Марсе все еще исчисляется в солах, так как местные месяцы и годы марсоходам ни к чему.
Хронометрирование на Марсе
Сутки на Земле и Марсе
Сутки бывают двух видов – звездные (сидерические) сутки длительностью 23 ч 56 мин 4,09 с или 86164,09 секунд и средние солнечные сутки длительностью 24 часа или 86400 секунд. Они не равны друг другу потому, что за сутки, из-за орбитального движения Земли солнце смещается на фоне звезд. Средние солнечные сутки привязаны к «фиктивному Солнцу», поскольку скорость движения Земли по орбите, а значит и длительность истинных солнечных суток изменяются в течение года.
Для Марса соответствующие периоды составляют 24 ч 37 мин 22.66 с (88642,66 с) и 24 ч 39 мин 35.24 с (88775,24 с) соответственно. Как показывает простой расчет, длина звездных суток на Марсе на 2,9% больше чем на Земле, а длина солнечных суток на 2,7%.
По международному соглашению, для аппаратов, работающих на поверхности Марса, приняты т.н. «марсианские солнечные сутки» (Сол) разбитые на 24 «марсианских часа». Соответственно, эталон «марсианской секунды» на 2,7% длиннее земного. Это приводит к тому, что график работы операторов каждый день смещается на 40 минут, и они носят на руках специально разработанные часы с «марсианским временем». Существовали также и другие проекты марсианских часов. По одному из них предлагалось ввести на Марсе метрическое время, установив 10 часов в сутках, 100 минут в часе и 100 секунд в минуте, по другому – вводился укороченный 25-й час, длительностью 39 мин 35.24 с, но данные варианты были отклонены. Счет солов для космических аппаратов начинался с Sol 0 для миссий Viking, Mars Phoenix и MSL Curiosity и с Sol 1 для Mars Pathfinder, MER-A Spirit и MER-B Opportunity.
Нулевой меридиан Марса проходит через небольшой кратер Airy-0 который имеет координаты 5°06′59.99″ ю. ш. и 0°00′00″ в. д. На Марсе применяется планетоцентрический стандарт долготы, при котором долгота меняется от 0° до 360° в.д. Старый планетографический стандарт (0° до 360° з.д.) используется на плоских картах.
Координированное марсианское время (Coordinated Mars Time, MTC) является аналогом всемирного времени (Universal Time, UT). Оно определяется как среднее солнечное время на нулевом меридиане. Обозначение MTC может ввести в заблуждение о схожести со стандартом UTC, однако MTC не использует координационные високосные секунды, и наиболее близким земным аналогом MTC является стандарт UT1. Из-за большего эксцентриситета орбиты и другого наклона оси, разница между истинным солнечным временем (ИСВ/LTST) и средним солнечным временем (ССВ/LMST) изменяется в течение года гораздо сильнее, нежели на Земле. Если на Земле уравнение времени (УВ = ИСВ — ССВ) колеблется от «минус 14 мин 22 с» до «плюс 16 мин 23 с», то на Марсе эта разница составляет от «минус 50 мин» до «плюс 40 мин», что уже немало. В отечественной литературе чаще используется обратная разница (УВ = ССВ — ИСВ). Однако, нельзя путать солнечное время с поясным временем, которое связанно с солнечным лишь формально. Часовых поясов, в привычном для нас виде, на Марсе нет, и из шести марсоходов пять пользуются местным солнечным временем (LMST), а шестой (Mars Pathfinder) использует истинное солнечное время (LTST).
Стандарт MTC впервые появился в программе Mars24Sunclock, созданной институтом Годдарда, придя на смену стандарту AMT (Airy Mean Time), бывшему прямым аналогом устаревшего стандарта GMT. Стандарт AMT ни в одной из миссий не используется по причине его недостаточной точности. Однако теперь, когда существуют четкие и точные карты Марса, стандарт AMT снова может стать актуальным.
Для простоты астрономических расчетов на Земле применяется так называемая Юлианская дата (JD), где за нулевую точку принято 1 января 4713 г до н. э юлианского календаря или, что то же самое, 24 ноября 4714 г. до н. э. григорианского календаря. Первый день имел номер 0. Даты сменяются в полдень. Аналогичная дата для Марса установлена в сол совпадающий с 29 декабря 1873 года (дата рождения астронома Карла Отто Лампланда, первым осуществившего астрофотосъемку приснопамятных каналов на Марсе). Другими вариантами отсчета были 1608 г (изобретение телескопа) и весеннее равноденствие 11 апреля 1955 года.
Год на Земле и Марсе
Как выше было сделано с понятием суток определимся с тем, что такое год.
Звездный (сидерический) год — период орбитального движения вокруг Солнца относительно «неподвижных звёзд»;
Тропический год – период полной смены времен года или период в течении которого долгота Солнца изменяется на 360° ровно.
Эти периоды различаются меду собой примерно на 20 минут (тропический меньше звездного), что обусловлено гироскопическими процессами, в частности прецессией и нутацией оси планет.
Длительность одного оборота Марса вокруг Солнца составляет около 686,98 солнечных земных суток, или 668,59 солов. Поскольку эксцентриситет орбиты Марса (0,0934) существенно больше земного (0,0167), если принять за сезон периоды между равноденствиями и солнцестояниями, то самым длинным сезоном для северного полушария будет весна (193 сола), а самым коротким осень (142 сола).
Также как и на Земле на Марсе лучшим вариантом для основы календаря будет тропический год, так как циклы прецессии на Земле и на Марсе достаточно велики, для того, чтобы ими можно было пренебречь на относительно коротких промежутках времени. Длина тропического года зависит от выбора начальной точки. Обычно в качестве такой точки выбирают равноденствия или солнцестояния. Но обычно, для григорианского календаря используется весеннее равноденствие. Так как орбита Марса боле вытянута, то различия в длительности тропического года немного больше чем на Земле. Если для Земли отличается третий знак после запятой (от 365,2416 сут до 365,2427 сут), то для Марса существенно отличается уже второй знак (от 668.5880 сол до 668.5958 сол).
Который час на Марсе?
Большинство свойств Красной планеты подчиняются параметрам, которые были заложены во время зарождения Солнечной системы. Время, сезонность, движение планеты – изучая эти особенности Марса, человек продолжает поиск жизни на Красной планете.
Сутки на Марсе длятся немного дольше земных, эта разница во времени причиняла немало неудобств, до тех пор, пока не была выявлена и не обозначена как сол.
Возможно, сол – небольшой шаг человечества к колонизации планеты, а марсианские сутки (солы) станут мерилом времени для жителей планеты в далеком будущем.
Марсианское время
Станции, которые работают в космосе, питаются с помощью солнечной энергии, которая копится в батареях при свете Солнца. Управление аппаратами требует точно знать — сколько излучения получила поверхность за какой-либо отрезок дня. Ученые знают сколько длятся марсианские сутки, поэтому они смогут подсчитать сколько энергии было получено. Но день на этой планете длится дольше земного, поэтому для работы требуется особые системы измерения времени.
Люди стремятся изучить Вселенную и адаптировать ее объекты для своей жизни. Чтобы соединить график деятельности марсоходов, специалистов, которые их обслуживают, требуется знать долготу дня небесного тела. У планеты нет часовых поясов, спускаемые аппараты ориентируются по местному времени, отличному от земного.
Возникновение сола
Что такое марсианский сол?
Международный стандарт для станций, которые отправляются к Красной планете, требует использования марсианских систем отсчета времени.
Марсианские дни принято называть солами, разделенными условно на 24 часа.
Следует помнить, что разбивка учитывает, что марсианские секунды длятся на 2,7% дольше земных.
При исследовании Красной планеты ученые испытывали трудности с подсчетом времени. Марсианский сол стал уникальной единицей измерения времени.
Из-за чего возник сол?
Исследование планеты носит автоматический характер, люди не летают к Красной планете самостоятельно, а отправляют аппараты. Во время исследования планеты ученым требовалось получить больше данных о солнечном излучении, которое дает энергию вездеходам.
Дни на Марсе незначительно отличаются от земных суток, но марсианский год разительно отличается от земного. В таких условиях появилась необходимость разработки марсианских часов и специального календаря, которые синхронизированы с Красной планетой.
Наклон оси вращения небесного тела ненамного отличается от наклона Земли, планеты переживают схожие сезонные колебания.
Сколько часов в сутках на Марсе?
Земные сутки разделены на интервалы:
• Секунды.
• Минуты.
• Дни и так далее.
Разделение проходило сообразно природным годовым и суточным циклам. 24 часа – период, за который Земля совершает оборот вокруг своей оси.
Наука разделяет два вида суток:
• Солнечные.
• Звездные.
Солнечные сутки – количество часов, которое требуется на одно вращение. Из-за того, что орбита имеет форму эллипса, время вращения не всегда равно 24 часам. Для точных расчетов введено понятие звездных суток.
Среднее расстояние от Земли до Марса:
• 228 млн.км.
Поэтому Марс — ближайшая к Земле планета. Из-за этого многие свойства планеты схожи с земными.
• Скорость вращения Марса около 870 км/ч на экваторе.
Марсианские сутки отличаются от земных совсем немного. Сол – обозначение солнечного дня. Солнечные сутки длиннее звездных.
Продолжительность суток на Марсе:
• 24 часа 37 минут (звездные).
• Сол равен 24 часа 39 минут.
• По солнечному измерению марсианская ночь длится 12,2 часа.
Продолжительность суток на планете 24 часа 37 минут, поэтому марсианский восход, как и закат практически совпадают с земными. Но закаты на Марсе и рассветы освещаются совсем в иной цветовой гамме. Это связано с:
• Расстоянием между Красной планетой и Солнцем.
• Пылью, которая содержится в атмосфере планеты.
Пыль поглощает синие оттенки и создает теплую цветовую гамму, которой планета известна людям. На рассвете небо становится синим, после появления Солнца пыль вновь поглощает синий цвет и человеческий глаз может увидеть только теплые цвета.
Какова продолжительность года на Марсе?
На Земле год, также как и сутки бывает:
• Звездный.
• Солнечный.
Солнечный год – полный оборот Земли вокруг Солнца.
Звездный – движение по орбите относительно не движущихся звездных тел.
Различие между двумя измерениями: около 20 минут.
Продолжительность марсианского года также бывает двух видов.
Скорость вращения Марса меньше земной, поэтому марсианский год длится дольше, чем на Земле:
• Год земной: 686 суток.
• Год марсианский: 668 солов.
• Времена года на Красной планете – это промежутки между равноденствием и солнцестоянием.
• Дольше всего длится марсианская весна – 193 сола.
• Осень длится 142 сола.
За начало солнечного года принимается день равноденствия. Это связанно с тем, что марсианская орбита имеет вытянутую, эллиптическую форму и показатели других дней дают разные данные. Планета совершает оборот вокруг своей оси под наклоном в 25 градусов.
Угол наклона оси вращения планеты является причиной смены времен года. Разница в длительности каждого из них связана с эксцентриситичностью орбиты. По законам Кеплера Красная планета движется по орбите медленнее вдали от Солнца.
Северные весна и лето на Марсе длятся дольше, чем в южном полушарии. Времена года примерно длятся:
• 7-6 месяцев – весна.
• 5 месяцев – лето и осень.
• Зима на Марсе длится около 4 месяцев.
Сколько длится год на Марсе?
• Около 687 суток земли или 669 солов.
• Продолжительность суток на Марсе 24 часа 37 минут.
• Оборот вокруг Солнца Красная планета делает за 1,88 земных лет.
Марсианский календарь
Ученые предрекают создание марсианского календаря, который понадобится в полетах человека к Марсу, разработка которого сопряжена с несколькими сложностями:
• Невозможность на данный момент составления временных циклов планеты (месяц, год).
• Трудность синхронизации земных циклов с периодами Марса.
Предлагалось использовать високосные дни для уравнивания количества дней между планетами. На практике для измерения времени используется только сол. Год имеет астрономическое значение.
Орбита Марса
Момент максимального приближения Марса к Земле называется противостоянием, явление, при котором планета располагается в противоположном Солнцу направлении.
• Противостояния происходят раз в 26 месяцев на разных точках земной и марсианской орбит.
• Каждые 15 лет Марс приближается к точке перигеля – отметки максимального сближения Красной планеты с Солнцем.
• Явление называется «Великое противостояние».
• Планета достигает максимальной яркости и максимального углового размера.
• Сколько времени идет свет от Солнца до Марса: 12 минут со скоростью света.
1. Минимальное расстояние (перигель) до Солнца равняется 1,52 световым годам или 55,67 млн.км.
2. Наибольшее расстояние или в афелии равняется 401 млн км.
3. В среднем, Солнце и Марс разделяют 228 млн.км., или 1,52 световых лет.
Движение Марса
Земляне могут увидеть Марс без помощи телескопа. При перигелии планета становится максимально яркой, и уступает в свечении только Солнцу и Луне. Внимательно изучая движение небесного тела, можно обратить внимание, что Красная планета меняет направление движения в пространстве. Следует понимать, что обратное движение звёздного тела невозможно. Эффект обратного движения получается из-за:
• Разницы в скорости движения Земли и Марса.
• Отдаленности марсианской орбиты от Солнца относительно земной.
Когда Земля догоняет Марс при вращении вокруг Солнца, создается ощущение обратного движения последнего. Астрономы предпочитают называть подобные явления ретроградными изменениями.
Орбитальная скорость Марса
Орбитальная скорость – величина, показывающая скорость оборота вокруг солнца. Орбитальная скорость Марса в среднем составляет 24 кс/с.
Космическая скорость объекта является характеристикой движения объектов в гравитационном поле космического тела. Космическая скорость – наименьшая скорость, которой должен достигнуть аппарат в отсутствии атмосферы, чтобы объект смог выполнить поставленные цели.
Космическая скорость может быть использована при расчётах при удалении на любое расстояние от Земли.
Первая космическая скорость: минимальное значение, которое должен достичь объект, для начала кругового движения по орбите небесного тела. Первая космическая скорость для Марса равняется 12727,91 км/ч
Вторая космическая скорость: минимальное значение, необходимое объекту. Аппарат настолько мал в массе относительно массы планеты, что его массой, как правило, пренебрегают. Скорость требуется для прохождения гравитационного поля. Вторая космическая скорость Марса равна 5км/с.
Период вращения Марса
Период обращения Красной планеты вдвое больше обращения Земли.
• Период обращения вокруг Солнца равен 1,88 оборотам Земли.
• Данное измерение применимо для расположения планеты относительно звезд и носит название звездного периода.
• Звездный период равняется 2,135.
Движение планеты вокруг Солнца проходит по эллиптической орбите, которая находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем земная орбита.
Установлено, что более миллиона лет назад марсианская орбита являла собой окружность.
• При максимальном приближении Красной планеты к Солнцу, в перигелии, орбитальный радиус примерно равен 207 млн.км.
• При отдалении от Солнца, в афелии, радиус составляет 250 млн.км.
• Большие расстояния, которые преодолевает планета, ежегодно являются источником большого разброса температур.
• Радиус орбиты Марса превосходит земной радиус из-за удаленности от Солнца.
• Большая полуось орбиты, наибольший ее диаметр равен 1,5 световых лет.
Вращение оси
Марс движется не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси.
• Скорость вращения Марса вокруг своей оси: 869 км/ч.
• Оборот является причиной смены времени суток и сплющивания полюсов планеты под воздействием центробежной силы.
• Полярная ось меняет свое положение из-за воздействия солнечного притяжения.
• Сила притяжения Юпитера влияет на изменение наклона оси Марса.
Солнце немного длиннее земных суток. Это примерно 24 часа 39 минут 35 секунд. Марсианский год составляет около 668 золи, что эквивалентно примерно 687 земных дней или 1,88 земных лет.
СОДЕРЖАНИЕ
Длина
Средняя продолжительность цикла день-ночь на Марсе, т. Е. Марсианского дня, составляет 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что эквивалентно 1,02749125 земных дней.
Использование для хронометража марсианского посадочного модуля
Хотя миссии НАСА дважды выполнялись попарно, не было предпринято никаких усилий для синхронизации подсчета солей двух посадочных устройств в каждой паре. Таким образом, например, хотя Spirit и Opportunity были отправлены для одновременной работы на Марсе, каждый из них считал дату приземления как «1 сол», в результате чего их календари примерно на 21 сол не совпадали.
Терминология
Слово «вчера» было придумано группой NASA по операциям на Марсе в начале миссии MER для обозначения предыдущего сол (марсианская версия слова «вчера») и получило довольно широкое распространение в этой организации во время миссии марсохода по исследованию Марса. 2003. Со временем он был подхвачен и использован прессой. Другие неологизмы включают «тосол» (от «сегодня» на Марсе), а также одну из трех марсианских версий «завтрашнего дня»: «некстерсол», «морроусол» или «солморроу». Планировщики НАСА придумали термин «отпуск», по крайней мере, еще в 2012 году для обозначения выходных дней из-за фазировки или синхронизации планетарных расписаний.
Преобразование
Альтернативная идея была предложена в 1988 году Дэвидом Пауэллом (марсианский календарь Давида). В этом случае часы просто идут медленнее, чем на Земле, так что их часовые стрелки совершают два цикла за одно Солнце. Например, 1 марсианская секунда равна 1,027 земной секунды, 1 марсианская минута составляет 61,62 земной секунды, а 1 марсианский час составляет 61 минуту и 36,968 земных секунды. Когда-то НАСА заказало часы с использованием этого метода.
Что такое сол в космосе
Сколько дней 1 сол?
Сутки на Земле и Марсе
Для живущих на Земле людей система летоисчисления кажется совершенно естественной. Поток времени разбит на определенные интервалы: минуты, дни, месяцы. Сделано это в соответствии с суточным и годовым природными циклами. Запуск межпланетных аппаратов сделал актуальным вопрос, сколько длятся сутки на Марсе.
Привычные 24-часовые сутки – это промежуток времени, за который Солнце возвращается в ту же точку небосвода, где его наблюдали вчера. Мы отслеживаем его перемещение с поверхности планеты, ожидая повторного появления в зафиксированном пункте.
Время, необходимое на один оборот вокруг оси относительно Солнца – это солнечные, или синодические, сутки.
Обычно считается, что длина суток составляет ровно двадцать четыре часа. В реальности их размеры непостоянны из-за эллиптической формы орбиты, поэтому в точных расчетах применяют истинные и средние солнечные сутки.
Рассмотрим две оси времени — солнечного и звездного
Звезды также могут служить ориентиром. Но наша планета, вращаясь, одновременно передвигается по орбите и за сутки немного смещается относительно картины звездного неба. Когда созвездия вернутся в первоначальное положение, полный оборот относительно Солнца еще не будет завершен. Планете нужно дополнительно повернуться вокруг оси. Так возникает разница между солнечными и звездными сутками.
Время, за которое Земля совершает оборот относительно звезд, называют звездными, или сидерическими сутками.
Звездные сутки короче солнечных. Чтобы вычислить их длительность, разделим длину экватора 40 075,017 км на экваториальную скорость вращения 1674,4 км/ч. Поскольку в часе содержится 60 минут, а не 100, пересчитываем десятичную дробную часть в минуты и секунды и получаем 23 ч 56 мин 4 сек, или 0,997 солнечных суток. Это промежуток от первичного до повторного прохождения звезды через определенный, обычно нулевой, меридиан.
Марс – наш ближайший сосед в космосе, который обладает во многом сходными параметрами. Зная, что длина его экватора 21 158,52 км, а экваториальная скорость вращения 868,22 км/ч, можно по аналогии вычислить продолжительность звездных суток. Заметно, что скорость вращения вокруг оси примерно в два раза меньше, а экватор во столько же раз короче земного. Поэтому сутки на Марсе совсем немного отличаются от наших:
Нельзя сказать наверняка, что длиннее, день или ночь на Марсе. В зависимости от положения оси на разных участках планеты они могут сильно отличаться.
Что такое сол на Марсе
Хотя день на Марсе длится не намного дольше, эта разница создает неудобства при управлении космической техникой. Каждый марсианский день приносит 40 дополнительных минут, и расхождение с земным календарем быстро увеличивается. Для удобства работы операторов, управляющих марсоходами и другим оборудованием, была введена уникальная единица измерения – сол. Сразу возникает вопрос, чему равен 1 сол на Марсе и сколько это дней.
Один Сол, или марсианские сутки, имеет продолжительность 24 часа 39 минуты 35 секунд.
Это значение – результат детальных астрономических наблюдений. Марсианский сол дольше одного дня на Земле в 1,026 раза.
Ученые постарались сделать управление космическими аппаратами максимально удобным. Для этого каждый сол разбили на двадцать четыре часа, подобно привычным нам суткам. Такое деление уже заложено в человеческом подсознании, и менять его было бы неразумно. Хотя предлагались и альтернативные версии. В одном из них к 24 стандартным часам добавлялся еще один урезанный промежуток в размере 39 мин 35 сек. В другом использовалась десятичная система: день хотели разделить на 10 частей по 100 минут.
Из-за того что сол дольше наземных суток, эталонная длина секунды на красной планете увеличена на 2,7%. Соответственно изменяются и остальные единицы: длительность минуты больше на 1,62 секунды, часа – на 1 минуту 30 секунд. Постепенно из-за округления накапливается календарная ошибка, и некоторые года объявляют високосными – количество солов в них на один больше.
В марсианских солах будут измерять свое время переселенцы в отдаленном будущем. Трудно сказать, почему уже сейчас понятие сол прочно вошло в обиход. Возможно, чтобы избежать путаницы между земными и инопланетными определениями. По устоявшейся терминологии день – это солнечные сутки на Земле, а сол на Марсе.
Марсианское время
Работающая в космосе аппаратура получает питание от солнечных батарей, накапливающих заряд при дневном свете. Для правильного управления техникой нужно знать, какое количество излучения попадает на поверхность в различные отрезки дня. Специалистам хорошо известно, сколько длится марсианский день, и они могут рассчитать количество добываемой энергии. Но из-за разницы в длине суток им требуется специальная система отсчета.
Синхронизация графика, по которому работают марсоходы и удаленно обслуживающие их операторы, необходима в первую очередь для комфорта человека. Когда в лаборатории НАСА наступает утро, а в Европе вечер, непонятно, как определить, в каком часовом поясе находится Марс. Поэтому аппаратура, установленная на марсоходах, ориентирована на местное времяисчисление и на то, сколько часов в сутках на Марсе.
Начальный отсчет происходит от нулевого меридиана, который проходит по кратеру Эйри-0. Это маленький кратер, который расположен внутри большего по размеру и имеет координаты 5°06′59.99″ южной широты и 0°00′00″ восточной долготы. Кстати говоря, Марс не разделен на часовые пояса. Посадочные модули в большинстве случаев работают по местному времени, принимая во внимание, что сутки на Марсе в часах дольше земных.
Люди продолжают осваивать вселенную и пытаются найти способы комфортного обитания в ней. Чтобы скоординировать деятельность многих людей из разных стран, работающих с инопланетной техникой, важно знать продолжительность марсианского светового дня и сола. Спускаемые аппараты не будут больше привязаны к местному времени в точке приземления, когда станет возможным деление на часовые пояса.
Пригодилась информация? Плюсани в социалки!
Сутки на Марсе длятся дольше, чем на Земле. И этот факт – одна из потенциальных проблем для колонизации красной планеты. Ведь для того, чтобы координировать действия экипажа и техники, необходимо синхронизировать работу соответственно марсианскому времени. Для этого ввели даже отдельную единицу времени, обозначающую продолжительность суток на Марсе.
Время на красной планете
Сутками называется период времени, за которое небесное тело совершает полный оборот вокруг своей оси. При этом различают понятия синодических (солнечных) и сидерических (звездных) суток. Первые обозначают временной промежуток, за который планета обернется вокруг своей оси относительно Солнца. Вторые – осевой оборот относительно звезд. Синодические и сидерические сутки имеют разную продолжительность. К примеру, для Земли полный солнечный день составляет 24 часа, а звездный – 23 часа 56 минут и 4 секунды.
Сколько же длятся сутки на Марсе? Вычислить продолжительность данного временного промежутка несложно. Для этого нужно знать Средняя скорость вращения красной планеты вокруг своей оси в два раза ниже, чем у Земли – 868,2 км/с и 1674 км/с соответственно. Однако, из-за того, что марсианский диаметр на 53% меньше земного, день на планетах длится почти одинаково.
Длительность суток на Марсе составляет:
Если величина суток на Марсе в часах установлена точно, то, сколько длятся день и ночь на соседней планете, сказать трудно.
Марсианский сол
Из-за разной длительности суток на Земле и Марсе исследователям красной планеты пришлось ввести новую единицу времени – сол. Он равняется синодическому периоду вращения планеты. Сол продолжительней земного дня в 1,026 раза.
Для удобства синхронизации с земным временем сол разбили на часы, минуты и секунды. Эти временные промежутки оказались длительней земных. Так, марсианская минута больше земной на 1,62 секунды, а час на Марсе продолжается 61 минуту 30 секунд.
«Марсианское время» необходимо знать инженерам, дистанционно управляющим марсоходами. Эти аппараты получают энергию от солнечных батарей. Это означает, что работать они могут лишь в условиях марсианского дня, когда на панели батарей попадает достаточное количество солнечного света. Поэтому вся аппаратура на красной планете настроена на местное время. Это позволяет операторам скорректировать графики ее работы, не принимая во внимание продолжительность земного дня.
Такая единица марсианского времени была также описана в художественной литературе. Именно в солах ведет свой дневник Марк Уотни – главный герой фантастического романа «Марсианин», написанного американским писателем Энди Вейером.
Календарь колонизаторов
Если освоение красной планеты людьми пройдет удачно, первым поселенцам необходимо будет знать не только длительность дня на Марсе, но и продолжительность месяца. Земляне в обычной жизни используют григорианский календарь. Согласно ему, весь период обращения нашей планеты вокруг Солнца (365,2425 дней) разделен на 12 месяцев. Их продолжительность изменяется от 28 до 31 дня.
За счет большей удаленности от Солнца и более эксцентричной орбиты год на Марсе длится дольше земного. Он составляет 686,98 земных дней или 668,6 марсианских солов. Для удобства бытового времяисчисления будущие поселенцы красной планеты будут пользоваться дариским календарем.
Этот календарь был создан американский инженером Томасом Гангале. За единицу времени в нем принимается 1 сол, а год в нем равен 668,5907 солов. В 1 десятилетии Дариского календаря содержится шесть високосных лет по 669 марсианских дней. Весь марсианский год разделен на 24 месяца, продолжительностью по 28 или 27 дней. Короткими месяцами являются шестой, двенадцатый, восемнадцатый и двадцать четвертый (только в не високосные года).
Месяцы Дариского календаря
Месяцы Дариского календаря получили свои названия в честь 12 зодиакальных знаков (от Стрельца до Скорпиона) и их ведических аналогов, следующих друг за другом. Дни недели названы в честь объектов Солнечной системы:
Ошибка такой системы времяисчисления незначительна: 1 сол в 100 марсианских лет. Дариский календарь также может быть адаптирован для других планет и их спутников. Пока же он не нашел практического применения. На данный момент время на Марсе исчисляется только в солах.
Солнечная система > Система Марс > Планета Марс > День на Марсе
Сколько длится день на Марсе: солнечный день и сидерический сол, сравнение с Землей и временем, влияние расстояния к Солнцу, смена сезонов и описание погоды.
Марс таит в себе много загадок. С одной стороны, это холодное и пустынное место. Но сама планета по многим параметрам напоминает Землю. Например, внутренняя структура представлена металлическим ядром, силикатной мантией и корой земного типа. Большая часть воды спрятана в полярных регионах.
День на Марсе превышает день на Земле на 40 минут. И это наиболее приближенный к нам вариант. Но важно разобраться с этим моментом. Существует звездный и солнечный дни, которые одинаково используют ученые.
Сидерический и солнечный день на Марсе
Сидерический день – время, за которое планета выполняет одно вращение вокруг оси. На Земле – 23 часа, 56 минут и 4.1 секунд. У Марса – 24 часа, 37 минут и 22 секунды. Солнечный – период, за который Солнце полностью проходит путь по небу и возвращается в изначальную точку. На Марсе – 24 часа, 39 минут и 35 секунд.
Но это не все сходства с нашей планетой.
В 2008 году обнаружили залежи водяного льда на полярных территориях. Это предсказывали, но никто не ожидал увидеть, как с облаков выпадает снег. Это намекает на влажность климата в прошлом.
Эксцентриситет марсианской орбиты приводит к значительным температурным колебаниям
В 2012 году MRO отследил снегопады из двуокиси углерода в южной полярной шапке. Кроме того, за годы изучения зондами и роверами удалось зафиксировать много интересного о марсианском прошлом. Образцы почвы показали, что 3.7 млрд. лет назад на поверхности планеты было больше воды, чем в Атлантическом океане сейчас. Также можно рассчитывать на плотный атмосферный слой, который снесло солнечными ветрами.
Марс располагает системой погодных условий. Это отмечается в виде опасных пылевых бурь, которые периодически охватывают всю поверхность. Способны простираться на тысячи километров и окружают планету густым слоем. Когда они разрастаются, то могут перекрыть обзор поверхности.
Таким образом не повезло Маринеру-9 в 1971 году. Когда он послал свои первые фото Марса, то поверхность планеты полностью укрылась бурей. Она была настолько массивной, что отыскать можно было лишь наивысшую гору Олимп.
Синяя область справа внизу — бассейн Эллады
В 2001 году за пылевой бурей следил телескоп Хаббл на территории бассейна Эллады. Она стала крупнейшей за 25 лет. Причем за ней могли наблюдать даже астрономы-любители.
Еще одна общая черта – глобальное потепление. В марсианском воздухе присутствуют частички, которые впитывают солнечную энергию и отправляют ее в атмосферный слой, что приводит к повышению температурной отметки.
Бури появляются чаще всего, когда планета приближается к звезде. Почва высыхает и пыль легче поднять. Мы видим, что Марс – не самое гостеприимное место. Но человечество все же настроено на колонизацию.
Который час на Марсе?
Большинство свойств Красной планеты подчиняются параметрам, которые были заложены во время зарождения Солнечной системы. Время, сезонность, движение планеты – изучая эти особенности Марса, человек продолжает поиск жизни на Красной планете.
Сутки на Марсе длятся немного дольше земных, эта разница во времени причиняла немало неудобств, до тех пор, пока не была выявлена и не обозначена как сол.
Возможно, сол – небольшой шаг человечества к колонизации планеты, а марсианские сутки (солы) станут мерилом времени для жителей планеты в далеком будущем.
Станции, которые работают в космосе, питаются с помощью солнечной энергии, которая копится в батареях при свете Солнца. Управление аппаратами требует точно знать — сколько излучения получила поверхность за какой-либо отрезок дня. Ученые знают сколько длятся марсианские сутки, поэтому они смогут подсчитать сколько энергии было получено. Но день на этой планете длится дольше земного, поэтому для работы требуется особые системы измерения времени.
Люди стремятся изучить Вселенную и адаптировать ее объекты для своей жизни. Чтобы соединить график деятельности марсоходов, специалистов, которые их обслуживают, требуется знать долготу дня небесного тела. У планеты нет часовых поясов, спускаемые аппараты ориентируются по местному времени, отличному от земного.
Сколько часов в сутках на Марсе?
Земные сутки разделены на интервалы:
• Секунды.
• Минуты.
• Дни и так далее.
Разделение проходило сообразно природным годовым и суточным циклам. 24 часа – период, за который Земля совершает оборот вокруг своей оси.
Наука разделяет два вида суток:
• Солнечные.
• Звездные.
Солнечные сутки – количество часов, которое требуется на одно вращение. Из-за того, что орбита имеет форму эллипса, время вращения не всегда равно 24 часам. Для точных расчетов введено понятие звездных суток.
Среднее расстояние от Земли до Марса:
• 228 млн.км.
Поэтому Марс — ближайшая к Земле планета. Из-за этого многие свойства планеты схожи с земными.
• Скорость вращения Марса около 870 км/ч на экваторе.
Марсианские сутки отличаются от земных совсем немного. Сол – обозначение солнечного дня. Солнечные сутки длиннее звездных.
Продолжительность суток на Марсе:
• 24 часа 37 минут (звездные).
• Сол равен 24 часа 39 минут.
• По солнечному измерению марсианская ночь длится 12,2 часа.
Продолжительность суток на планете 24 часа 37 минут, поэтому марсианский восход, как и закат практически совпадают с земными. Но закаты на Марсе и рассветы освещаются совсем в иной цветовой гамме. Это связано с:
• Расстоянием между Красной планетой и Солнцем.
• Пылью, которая содержится в атмосфере планеты.
Пыль поглощает синие оттенки и создает теплую цветовую гамму, которой планета известна людям. На рассвете небо становится синим, после появления Солнца пыль вновь поглощает синий цвет и человеческий глаз может увидеть только теплые цвета.
Какова продолжительность года на Марсе?
На Земле год, также как и сутки бывает:
• Звездный.
• Солнечный.
Солнечный год – полный оборот Земли вокруг Солнца.
Звездный – движение по орбите относительно не движущихся звездных тел.
Различие между двумя измерениями: около 20 минут.
Продолжительность марсианского года также бывает двух видов.
Скорость вращения Марса меньше земной, поэтому марсианский год длится дольше, чем на Земле:
• Год земной: 686 суток.
• Год марсианский: 668 солов.
• Времена года на Красной планете – это промежутки между равноденствием и солнцестоянием.
• Дольше всего длится марсианская весна – 193 сола.
• Осень длится 142 сола.
За начало солнечного года принимается день равноденствия. Это связанно с тем, что марсианская орбита имеет вытянутую, эллиптическую форму и показатели других дней дают разные данные. Планета совершает оборот вокруг своей оси под наклоном в 25 градусов.
Угол наклона оси вращения планеты является причиной смены времен года. Разница в длительности каждого из них связана с эксцентриситичностью орбиты. По законам Кеплера Красная планета движется по орбите медленнее вдали от Солнца.
Северные весна и лето на Марсе длятся дольше, чем в южном полушарии. Времена года примерно длятся:
• 7-6 месяцев – весна.
• 5 месяцев – лето и осень.
• Зима на Марсе длится около 4 месяцев.
Появление сола
С момента изучения Красной планеты люди столкнулись с проблемой времяисчисления. В тот момент была разработана уникальная система измерения времени, названная сол. Так что такое сол на Марсе и зачем оно нужно? Сол – это марсианский день. Он отличается от нашего, земного.
При автоматическом изучении Марса ученые столкнулись с проблемой незнания о потоках солнечной энергии, от которой питаются марсоходы. И тогда остро возникла необходимость создания марсианского календаря и особых часов. Они синхронизированы с Марсом.
Так как наклон вращения Красной планеты к орбитальной плоскости несколько отличается от земного, то на планете возникают схожие сезонные периоды. Однако эксцентриситет орбиты Марса больше, из-за чего длительность периодов сильно отличается. Марсианские сутки близки к земным, а вот длительность года различна, что сильно рассинхронизирует марсианский и земной календари. Из-за этого пришлось разрабатывать определенный календарь и новое времяисчисление, работающее синхронно с нашими часами и календарями. Зная сол-день на Марсе, операторы, работающие с марсианскими машинами, знают время потоков солнечной энергии.
Год на Марсе
Как и сутки, год на Земле бывает двух видов: тропический и звездный. Под последним понимают период полной смены времени года или же тот отрезок времени, при котором долгота Солнца изменяется на 360 градусов. Звездный год – орбитальное движение вокруг Солнца относительно неподвижных звезд. Эти периоды расходятся между собой примерно на двадцать минут. То же самое происходит на Красной планете.
Зная о понятии «сол» на Марсе, сколько это дней, можно рассчитать марсианский год. Так как эта планета вращается вокруг светила с меньшей скоростью, чем Земля, то год здесь будет дольше – 686 земных суток, а солов меньше – 668. Если принимать за сезоны периоды между равноденствиями и солнцестояниями, то самым длительным периодом северного полушария считается весна – она длится сто девяносто три сола, а осень – сто сорок два сола.
Для основания марсианского календаря самым успешным видом года считается тропический, так как циклы прецессии на планете велики. Однако длина тропического года может быть разной: все зависит от точки отсчета. В качестве старта может быть выбран день весеннего равноденствия или же день солнцестояния. Но обычно используют день весеннего равноденствия, так как орбита Марса более вытянута и показатель тропического года, исчисляемого с разных точек отсчета, различно.
На Земле есть два календаря: григорианский и юлианский. Нам удобнее применять именно григорианское исчисление времени: он более удобен в быту. На основе этого ученые пришли к выводу, что марсианским колониям будущего будет удобнее жить именно по циклическому (григорианскому) календарю. Однако у данного календаря есть одна небольшая проблема — високосный год. В нашем исчислении лет поправка происходит раз в четыре года. Если бы ее не было, то тропический год и наш календарь имели бы сильное расхождение. То же самое происходит на Марсе.
Один из вариантов марсианских календарей был предложен Т. Гангале. Он разработал календарь, состоящий из двадцати четырех месяцев, разбитых на 27 и 28 дней. Календарь основан на десятилетнем цикле с шестью високосными годами, длящимися по 669 дней, и четырьмя – по 668. По оценкам ученых, этот календарь способен давать ошибку в 1 сол за сто лет. Такое исчисление времени вполне подходит для Марса, но его не используют. Астрономы и другие ученые считают только солы.
Сейчас астрономы, картографы и другие ученые знают о Марсе много. Используя все данные, они вполне могут разработать календарь или применить разработанный Гангале. Ведь у ученых есть даже отправная точка отсчета дат по стандарту АМТ: на Земле на нулевой день принято считать юлианскую дату 1 января 4712 года до нашей эры или с 24 ноября 4714 года григорианского календаря. Первый день имел нулевой отсчет, а сами даты сменялись в полдень. Аналогичная дата для Марса определена в сол, который совпал с нашим 29 декабрем 1873 года. Были и другие варианты отсчета: 1608 год и день весеннего равноденствия 11 апреля 1955 года.
