Солнечная система

Сколько займёт полет на Юпитер

Юпитер — самая большая из планет Солнечной системы. В ясную погоду он отчетливо виден на ночном небе. Там, благодаря своим гигантским размерам, светило соперничает по яркости с более близкими к нам Марсом и Венерой.

Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы, пятая по удалённости от Солнца. Credit: twitter.com

Человечество издавна тянет к звездам. И мы невольно задаем себе вопрос, сколько лететь до Юпитера, кажущегося таким близким.

Местоположение в Солнечной системе

Юпитер — ближайшая к Земле планета-гигант, во время формирования Солнечной системы едва не ставшая вторым Солнцем. Его масса в 2,47 раза больше веса всех остальных планет, вместе взятых. Визуальное сходство со звездами на ночном небе — обыкновенная оптическая иллюзия, вызванная разницей расстояний между нашим взглядом и далекими небесными телами.

А дистанцию до Юпитера определить не так-то легко.

Орбита этого гиганта проходит между Марсом и Сатурном, таким образом, Юпитер является пятой по счету планетой от Солнца.

Как и орбиты других небесных тел, она не представляет собой правильную окружность, а имеет форму слегка вытянутого эллипса. Цикл прохождения полного орбитального круга Юпитера почти в 12 раз дольше земного — год там длится по нашим меркам 11,86 года.

Расстояние от Земли

Расстояние между Землей и Юпитером в каждый момент времени разное — оно зависит от того, в каких точках своих орбит они находятся друг относительно друга. Наименьшая его величина составляет 588,5 млн км, а наибольшая — 968,6 млн км. Двигаясь по орбитам, планеты то сближаются, то расходятся. Разница между возможными расстояниями до Юпитера составляет более 380 млн км.

Расстояние от Земли до Юпитера меняется в пределах от 588 до 967 млн. км. Credit: zen.yandex.ru

Юпитер движется по орбите вокруг Солнца со скоростью 13,07 км/с, орбитальная скорость Земли выше из-за меньшего радиуса ее траектории — 29,78 км/с. 1 раз в 398,9 суток наша планета обгоняет гиганта, проходя мимо него на минимальном расстоянии. С учетом эллиптического вытяжения обеих орбит эта дистанция каждый раз оказывается то больше, то меньше, но и она подчиняется циклическим ритмам Солнечной системы. Точку максимального сближения орбит планеты проходят примерно 1 раз в 12 лет, после чего начинает движение к точке наибольшей удаленности.

Эти моменты называются Великими противостояниями Земли и Юпитера. Гигантское небесное тело в это время приближается настолько близко, что по яркости превосходит все остальные ночные светила, кроме Луны и Венеры, становясь ярчайшей планетой на небосводе. А спутники звезды можно различить в простой бинокль со средним увеличением.

В стандартный телескоп уже может быть отчетливо видно знаменитое Большое красное пятно, участок поверхности гиганта с постоянным газовым вихрем, интригующий исследователей еще с XVII в. Хорошо различимы и четкие полосы на поверхности планеты-великана — настолько, что можно подсчитать их количество. Легко понять, почему изучающие Юпитер астрономы годами ждут дни Великого противостояния.

Оптимально планировать путешествие на Юпитер в эти краткие периоды сближения.

Время полета на Юпитер

Человечество накопило практический опыт полетов к планете-гиганту, поэтому длительность путешествия может быть рассчитана с точностью до 1 месяца. Всего за время исследований к Юпитеру отправилось 8 космических экспедиций. 9-я — Юнона — проходит прямо сейчас.

Ближайшее Великое противостояние наступит в последней декаде сентября 2022 г. Существуют планы отправить в эти дни следующий аппарат, длительность путешествия которого составит 20 лет. Хотя на выбор даты полета влияет не только расстояние от Юпитера до Земли. Следует учитывать и притяжение остальных планет Солнечной системы, которое при правильном выборе траектории может стать дополнительным источником энергии для полета.

Все экспедиции совершались автоматическими непилотируемыми космическими аппаратами. Это 7 пролетных миссий:

  1. «Пионер-10».
  2. «Пионер-11».
  3. «Вояджер-1».
  4. «Вояджер-2».
  5. «Улисс».
  6. «Кассини».
  7. «Новые горизонты».

Помимо пролетных, к Юпитеру были отправлены и 2 орбитальные миссии:

  1. «Галилео».
  2. «Юнона».

Время полета каждый раз определялось задачами космической миссии. Первым стал «Пионер-10», в 1972 г. затративший на полет к Юпитеру 640 дней. Он собирал данные о внешней системе гиганта, отдалившись от светила на 130000 километров. Следующим отправился «Пионер-11», полет которого длился уже 606 дней. Он приблизился к планете на 21000 км.

В 1979 г. у «Вояджер-1» путешествие заняло 546 дней — минимальный срок из всех экспедиций. У «Вояджер-2» он составил намного больше — 688 дней. Из этого следует, что средняя продолжительность полета к Юпитеру продлится 550-650 дней, если не ставить задач облета планеты и выхода на ее траекторию. Подобные цели требуют намного больше времени.

Из всех аппаратов на орбите светила до последнего момента находился только «Галилео», с 1989 г. по 2003 г. Он не мог подлететь к гиганту напрямую, из-за чего был вынужден сделать 2 гравитационные рогатки через Землю и Венеру, замедляясь при подлете, иначе на столь масштабных межпланетных дистанциях велик риск промахнуться мимо цели. Его путь занял 2242 дня — более 6 лет, прежде чем аппарат достиг орбиты и сделал знаменитые снимки поверхности планеты. Сейчас на орбите Юпитера находится «Юнона», чей путь к цели занял 5 лет — с августа 2011 г. до августа 2016 г.