Hành tinh sao Hỏa có vài điểm chung. Cả hai hành tinh đều có diện tích bề mặt đất tương đương nhau, mũ cực duy trì và cả hai đều có độ nghiêng tương tự nhau trong các trục quay của chúng, cho thấy mỗi trong số chúng có độ biến thiên mạnh theo mùa. Ngoài ra, cả hai hành tinh đều có bằng chứng mạnh mẽ về việc đã trải qua biến đổi khí hậu trong quá khứ. Trong trường hợp Mars Mars, bằng chứng này chỉ về phía nó một khi có bầu khí quyển và nước lỏng trên bề mặt.
Đồng thời, hai hành tinh của chúng ta thực sự khá khác nhau, và theo một số cách rất quan trọng. Một trong số đó là thực tế là lực hấp dẫn trên Sao Hỏa chỉ là một phần nhỏ của những gì nó ở đây trên Trái đất. Hiểu được ảnh hưởng mà điều này có thể sẽ có đối với con người là vô cùng quan trọng khi đến lúc phải gửi các nhiệm vụ phi hành đoàn lên Sao Hỏa, chưa kể đến những kẻ thực dân tiềm năng.
Sao Hỏa so với Trái đất:
Sự khác biệt giữa Sao Hỏa và Trái Đất đều rất quan trọng đối với sự tồn tại của sự sống như chúng ta biết. Chẳng hạn, áp suất khí quyển trên Sao Hỏa là một phần rất nhỏ so với những gì nó có ở đây trên Trái đất - trung bình 7,5 millibar trên Sao Hỏa chỉ hơn 1000 ở đây trên Trái đất. Nhiệt độ bề mặt trung bình cũng thấp hơn trên Sao Hỏa, xếp hạng ở nhiệt độ lạnh -63 ° C so với Trái đất cân bằng 14 ° C.
Và trong khi độ dài của một ngày sao Hỏa gần giống như ở đây trên Trái đất (24 giờ 37 phút), thì độ dài của một năm sao Hỏa dài hơn đáng kể (687 ngày). Trên hết, lực hấp dẫn trên bề mặt Sao Hỏa thấp hơn nhiều so với ở đây trên Trái đất - chính xác là thấp hơn 62%. Chỉ ở mức 0,336 của tiêu chuẩn Trái đất (hoặc 0,376 g), một người nặng 100 kg trên Trái đất sẽ chỉ nặng 38 kg trên Sao Hỏa.
Sự khác biệt về trọng lực bề mặt này là do một số yếu tố - khối lượng, mật độ và bán kính là quan trọng nhất. Mặc dù Sao Hỏa có diện tích bề mặt đất gần như tương đương Trái đất, nhưng nó chỉ có một nửa đường kính và mật độ nhỏ hơn Trái đất - sở hữu khoảng 15% khối lượng Trái đất và 11% khối lượng.
Tính trọng lực sao Hỏa:
Các nhà khoa học đã tính toán lực hấp dẫn của Mars Mars dựa trên Lý thuyết hấp dẫn phổ quát của Newton, trong đó tuyên bố rằng lực hấp dẫn tác dụng bởi một vật thể tỷ lệ thuận với khối lượng của nó. Khi áp dụng cho một cơ thể hình cầu như một hành tinh có khối lượng nhất định, trọng lực bề mặt sẽ xấp xỉ tỷ lệ nghịch với bình phương bán kính của nó. Khi áp dụng cho một cơ thể hình cầu với mật độ trung bình nhất định, nó sẽ xấp xỉ tỷ lệ với bán kính của nó.
Các tỷ lệ này có thể được biểu thị bằng công thức g = m/r2, Ở đâu g là trọng lực bề mặt của Sao Hỏa (được biểu thị bằng bội số của Trái đất, là 9,8 m / s²), m là khối lượng của nó - được biểu thị bằng bội số của khối Trái đất (5.976 · 1024 kg) - và r bán kính của nó, được biểu thị bằng bội số của bán kính Earth (trung bình) (6.371 km).
Chẳng hạn, sao Hỏa có khối lượng 6.4171 x 1023 kg, gấp 0,707 lần khối lượng Trái đất. Nó cũng có bán kính trung bình 3.389,5 km, hoạt động tới 0,532 bán kính Trái đất. Do đó, trọng lực bề mặt của Sao Hỏa có thể được biểu thị bằng toán học là: 0.107 / 0.532², từ đó chúng ta nhận được giá trị là 0,376. Dựa trên lực hấp dẫn bề mặt của Trái đất, nó hoạt động với gia tốc 3,711 mét mỗi giây bình phương.
Hàm ý:
Hiện tại, vẫn chưa biết những tác động tiếp xúc lâu dài với lượng trọng lực này sẽ có trên cơ thể con người. Tuy nhiên, nghiên cứu liên tục về tác động của vi trọng lực đối với các phi hành gia đã chỉ ra rằng nó có tác động bất lợi đến sức khỏe - bao gồm mất khối lượng cơ, mật độ xương, chức năng cơ quan và thậm chí là thị lực.
Hiểu được lực hấp dẫn của Sao Hỏa và ảnh hưởng của nó đối với các sinh vật trên mặt đất là bước đầu tiên quan trọng nếu chúng ta muốn gửi các phi hành gia, nhà thám hiểm và thậm chí là người định cư ở đó một ngày nào đó. Về cơ bản, ảnh hưởng của việc tiếp xúc lâu dài với trọng lực chỉ bằng một phần ba Trái đất bình thường sẽ là một khía cạnh quan trọng của bất kỳ kế hoạch nào cho các nhiệm vụ có người lái hoặc các nỗ lực thuộc địa sắp tới.
Ví dụ, các dự án có nguồn gốc đám đông như Mars One tạo ra các khoản phụ cấp cho khả năng suy giảm cơ bắp và loãng xương cho những người tham gia. Trích dẫn một nghiên cứu gần đây về các phi hành gia của Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), họ thừa nhận rằng thời gian thực hiện nhiệm vụ trong khoảng từ 4 - 6 tháng cho thấy sự mất tối đa 30% hiệu suất cơ bắp và mất tối đa 15% khối lượng cơ bắp.
Nhiệm vụ được đề xuất của họ kêu gọi nhiều tháng trong vũ trụ để đến Sao Hỏa và cho những người tình nguyện dành phần còn lại của cuộc sống để sống trên bề mặt Sao Hỏa. Đương nhiên, họ cũng tuyên bố rằng các phi hành gia của họ sẽ được chuẩn bị tốt với chương trình đối phó có giá trị về mặt khoa học, giúp họ khỏe mạnh, không chỉ cho nhiệm vụ lên Sao Hỏa, mà còn khi họ trở nên thích nghi với cuộc sống dưới bề mặt Sao Hỏa. Những gì các biện pháp vẫn còn được nhìn thấy.
Tìm hiểu thêm về lực hấp dẫn của sao Hỏa và làm thế nào các sinh vật trên mặt đất đi theo nó có thể là một lợi ích cho việc thám hiểm không gian và nhiệm vụ cho các hành tinh khác. Và khi nhiều thông tin được tạo ra bởi nhiều nhiệm vụ tàu đổ bộ và quỹ đạo robot trên Sao Hỏa, cũng như các nhiệm vụ có người lái theo kế hoạch, chúng ta có thể mong đợi có được một bức tranh rõ ràng hơn về lực hấp dẫn của sao Hỏa.
Khi chúng ta tiến gần hơn đến nhiệm vụ có người lái được đề xuất của NASA trên Sao Hỏa, hiện đang được lên kế hoạch diễn ra vào năm 2030, chúng ta chắc chắn có thể hy vọng rằng sẽ có nhiều nỗ lực nghiên cứu hơn.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về Sao Hỏa tại Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, trọng lực của các hành tinh khác mạnh đến mức nào?, Trọng lực của sao Hỏa được thử nghiệm trên chuột, sao Hỏa so với trái đất, các tiểu hành tinh có thể bị rung chuyển và khuấy động bởi sao Hỏa trọng lực, làm thế nào để chúng ta xâm chiếm sao Hỏa? Làm thế nào chúng ta có thể sống trên sao Hỏa?, Và chúng ta làm thế nào để hình thành sao Hỏa?
Thông tin về vệ tinh sinh học sao Hỏa. Và những đứa trẻ có thể thích điều này; một dự án họ có thể xây dựng để chứng minh lực hấp dẫn của sao Hỏa.
Astronomy Cast cũng có một số tập phim tuyệt vời về chủ đề này. Tại đây Tập 5: Sao hỏa và Tập 95: Con người lên sao Hỏa, Phần 2 - Thực dân.
Nguồn:
- NASA: Thám hiểm hệ mặt trời - Sao Hỏa
- MIT - Nhiệm vụ khám phá ảnh hưởng của lực hấp dẫn Sao Hỏa đối với động vật có vú
- Mars One - Sứ mệnh sao Hỏa sẽ ảnh hưởng vật lý đến các phi hành gia như thế nào
- Wikipedia - Sao Hỏa
