Сол на марсе это что: 1 сол на Марсе — сколько длятся марсианские сутки – Хронометрия на Марсе — Википедия

Содержание

1 сол на Марсе — сколько длятся марсианские сутки

Подобно всем планетам Солнечной системы, Марс вращается вокруг своей оси. Дни на красной планете сменяются ночами, и за единицу измерения марсианского времени логично приняты сутки. Давайте попробуем разобраться, какова продолжительность дня на Марсе?

сколько длятся сутки на марсе

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.

звездные и солнечные марсианские суткиРассмотрим 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:

  • сидерический день 24 ч 37 мин 23 сек;
  • солнечный день 24 ч 39 мин 35 сек.

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 35,244 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!

Хронометрия на Марсе — Википедия

Время и продолжительность марсианских сезонов в сравнении со временами года на Земле.

Для измерения времени на Марсе до сих пор использовались или предлагались к использованию разнообразные схемы, независимые от земного времени и земных календарей.

Марс имеет наклон оси и период вращения схожие с земными. Поэтому на планете бывают почти такие же, как и на Земле, времена года — весна, лето, осень и зима, а продолжительность дня близка к земной. Однако продолжительность года на Марсе почти вдвое длиннее, чем на Земле, а эксцентриситет орбиты — значительно больше, из-за чего продолжительность разных времен года на Марсе может сильно отличаться, а солнечное время может отклоняться от часового времени значительно заметнее, чем на Земле.

Средняя продолжительность марсианских звездных суток составляет 24 ч 37 мин 22.663 сек (если брать за основу систему единиц измерения СИ), а продолжительность солнечного дня (для обозначения которого часто употребляют термин сол, от англ. solar — «солнечный») составляет 88 775.24409 секунд, или 24 ч 39 мин 35.24409 сек. Указанные величины для Земли равны 23 ч 56 мин 4.0916 сек и 24 ч 00 мин 00.002 сек, соответственно. Таким образом, можно вычислисть соотношение сутки/сол, которое дает преобразованное значение — 1.0274912510 суток/сол. Иными словами, марсианские солнечные сутки лишь на 2,7% длиннее земных.

С самых ранних пор при работе с космическими аппаратами на поверхности Марса и связанными с ними проектами принято следить за ходом местного солнечного времени, используя при этом 24-часовой «марсианский часы», часы, минуты и секунды которого на 2,7% продолжительнее их стандартных (земных) соответствий. Во время работы таких миссий и аппаратов, как Mars Pathfinder, Mars Exploration Rover, Феникс и Марсианская научная лаборатория, команды операторов работали по «марсианскому времени», невзирая на земное, что означало, что рабочий график был синхронизирован с местным временем той местности, в которой аппарат совершил посадку на поверхности Марса. В результате такого подхода график каждой команды смещался примерно на 40 минут каждый день. Наручные часы, скорректированные для работы с марсианским временем вместо земного, использовались многими участниками команды MER (Mars Exploration Rover).[1][2]

Местное солнечное время имеет решающее влияние на планирование ежедневной деятельности марсианских лендеров. Дневной свет необходим для солнечных панелей наземных космических аппаратов. Температура на поверхности резко возрастает и спадает во время восхода и заката солнца, поскольку Марс не имеет такой густой атмосферы и океанов, как Земля, которые могли бы смягчить такие температурные колебания.

Для Марса предлагалось использование альтернативных часов, однако ни одна космическая миссия не согласилась использовать какие-либо из них. К таким системам измерения времени относится, в частности, метрическое время с такими единицами, как «миллидень» и «сантидень», а также система продленного дня (англ. extended day), в которой используются стандартные единицы времени, однако каждая следующая эпоха начинается после 24 ч 39 мин 35 сек текущей.

Так же, как и на Земле, на Марсе практикуется свой вариант выравнивания времени, который заключается в учете разницы между солнечным временем и точным (часовым) время. Выравнивание времени иллюстрируется аналеммой. Из-за эксцентриситета орбиты продолжительность солнечных суток оказывается не постоянной. А учитывая то, что орбитальный эксцентриситет Марса больше эксцентриситета Земли, продолжительность суток отклоняется от среднего значения значительно сильнее, чем на Земле, а потому и выравнивание времени здесь демонстрирует значительно более сильные вариации, чем на Земле: на Марсе Солнце может двигаться по небосклону на 50 минут медленнее, или на 40 минут быстрее по сравнению с временем, которое показывают марсианские часы (на Земле соответствующие цифры составляют 14 минут 22 секунды отставания и 16 минут 23 секунды ускорения).

Марс имеет нулевой меридиан, за который был принят меридиан, проходящий через небольшой кратер Эйри-0. Однако для Марса не были определены часовые пояса, которые можно было бы отсчитывать через равномерные интервалы от основного меридиана, как это делается на Земле. Поэтому до сих пор все наземные аппараты на Марсе использовали приближенное значение местного солнечного времени для удобства ориентировки во времени суток, как это делали когда-то большие города на Земле, до введения в XIX веке стандартного времени. Два марсохода, задействованные в рамках программы Mars Exploration Rover, использовали отличающиеся значения местного солнечного времени, разница между которыми составляла примерно 12 часов и одну минуту.

Надо заметить, что по современным стандартом измерения долготы на Марсе есть «планетоцентрическая долгота», которая измеряется от 0º-360º на восток, и заключается в измерении углов от центра Марса. Старый метод «планетографической долготы» заключался в измерении от 0º-360º на запад, при этом использовались координаты, нанесенные на карту поверхности Марса.[3]

Марсианское координированное время (MTC)[править | править код]

MTC (Coordinated Mars Time) — это предложенный для Марса аналог Всемирного времени (UT), принятого на Земле. Оно определяется как среднее солнечное время на Марсианском главном меридиане (то есть, в центре кратера Эйри-0). Сокращение MTC используется с намерением подчеркнуть параллель этой системы измерения времени с земным Всемирным координированным временем (UTC), однако это не совсем корректно: единственное, что отличает время UTC среди всех других видов UT — это имеющиеся в его системе високосные секунды, тогда как MTC не использует такой схемы. Если искать аналогии, то MTC более приближен к земному UT1.

Использование термина «MTC» в качестве названия планетарного стандарта времени для Марса впервые состоялось на суточных часах Mars24[4], настройкой которых занимался Институт космических исследований Годдарда, NASA. Этот новый термин стал заменой для предыдущего — «среднее время по Эйри» (Airy Mean Time, AMT), который был, по сути, прямым аналогом среднего времени по Гринвичу (Greenwich Mean Time, GMT). В астрономическом контексте, «GMT» — это устаревшее название Всемирного времени (Universal Time), или UT1, если конкретизировать.

AMT до сих пор еще не был применен как система измерения времени для официальной космической миссии. Это вызвано частично тем, что существует определенная погрешность в определении точного места расположения кратера Эйри-0 (его позиция относительно других значений долготы), а это означало, что ориентирование по AMT не позволило бы определять время настолько точно, как ориентирование по местному времени в тех точках на поверхности планеты, где проводилась исследовательская деятельность. На начальном этапе миссии Mars Exploration Rover позиционная погрешность в определении местоположения Эйри-0 соответствовала примерно 20-секундной погрешности в определении времени по AMT.

Каждая миссия по высадке на поверхность Марса использовала свои собственные часовые пояса, которые соответствовали усредненному местном солнечном времени в месте высадки. На сегодня, из шести успешных высадок на Марс, пять в качестве временного ориентира применяли местное среднее солнечное время (LMST, от англ. local mean solar time) для места, в котором находился наземный космический аппарат, тогда как шестая высадка (Mars Pathfinder) использовала местное действительное солнечное время (LTST, от англ. local true solar time).[5][6]

Mars Pathfinder использовал местное очевидное солнечное время в точке приземления. Его часовым поясом был AAT-02:13:01, где AAT — это действительное время по Эйри (англ. Airy Apparent Time), то есть очевидное солнечное время в кратере Эйри-0.

Два марсохода, отправленные в ходе миссии Mars Exploration Rover, не используют истинное значения LMST в месте высадки. Для удобства в дальнейшей деятельности марсоходов этой миссии,для них была определена шкала времени, которая позволила настроить часы, которые должны использоваться на каждом марсоходе, таким образом, чтобы их показания соответствовали значению очевидного солнечного времени в точке, расположенной примерно на половине номинального запланированного 90-солового пути миссии. В планировании миссий такая временная схема определяется термином «гибридное местное солнечное время» (англ. Hybrid Local Solar Time). Такие шкалы времени являются целостными с точки зрения среднего солнечного времени (фактически, каждая из них является средним временем для определенной долготы), и не нуждаются в коррекции при перемещении марсохода по поверхности планеты. Обычно, марсоходы уезжают на расстояние, соответствующее несколько-секундному смещению относительно местного солнечного времени. «Спирит» использует AMT+11:00:04. Среднее время в месте его высадки — AMT+11:41:55. «Опортьюнити» использует AMT-01:01:06. Среднее время в месте его высадки — AMT-00:22:06. Ни один из этих марсоходов не сможет достичь долготы, в которой время, принятое для миссии, сравняется с местным средним временем. С научной целью используется местное действительное солнечное время (LTST).

Местное время марсохода «Кьюриосити» — AMT+09:09:46.

Ввиду того, что место расположения кратера Эйри-0 сейчас известно с гораздо большей точностью, чем когда на Марсе высадились все упомянутые марсоходы, в будущих миссиях становится технически возможным использовать удобную временную схему с привязкой к среднему времени по Эйри (Airy Mean Time), вместо того, чтобы использовать полностью нестандартные часовые пояса.

Термин сол (англ. sol) используется планетарными астрономами для определения продолжительности солнечных суток (англ. solar day) на Марсе.[7] Продолжительность средних солнечных суток на Марсе, или же «сола», составляет 24 часа, 39 минут и 35.244 секунд.[6]

Когда космический аппарат начинает работу на поверхности Марса, марсианские дни (солы) миссии отслеживаются с применением простого числового последовательного подсчета. Две наземные миссии «Викинга», Mars Phoenix, а также марсоход «Кьюриосити» Марсианской научной лаборатории обозначают сол, когда марсоход высаживается на марсианскую поверхности, как «Сол 0» («Sol 0»), тогда как Mars Pathfinder и два марсохода миссии Mars Exploration rover обозначили время приземления как «Сол 1» («Sol 1»).[8]

Хотя миссии с высадкой марсоходов дважды происходили парами, не было сделано ни одного усилия для синхронизации подсчета солов между двумя марсоходами из каждой такой пары. Поэтому, например, хотя «Спирит» и «Опортьюнити» были отправлены для выполнения исследований на поверхности Марса одновременно, каждый из них начал подсчет солов с момента высадки, который в обоих случаях был определен как «Сол 1», и в результате эти два аппарата оказались рассинхронизованными в подсчете марсианских суток — разница составляет примерно 21 сол. «Спирит» и «Опортьюнити» находятся в долготах, разница между которыми равна 179 градусов, поэтому, когда для одного из них наступает день, для другого — наступает ночь, и каждый из них работает независимо от другого.

На Земле астрономы часто используют юлианскую дату — простой последовательный подсчет дней — с целью хронометрии. Предложенным эквивалентом такой системы измерения времени для Марса является Mars Sol Date (MSD), который заключается текущим последовательным подсчетом солов от 29 декабря 1873 года (дата рождения астронома Карла Отто Лампланда). В другом варианте этой системы за дату начала отсчета (или эпохи) предлагается выбрать 1608 год (год изобретения телескопа). Какую бы систему из этих двух не выбрали, каждая из них имеет целью убедиться в том, что любые исторически зафиксированные события, связанные с Марсом, происходили уже после нее. Система отсчета Mars Sol Date математически определяется по формуле MSD = (юлианская дата с использованием международного атомного времени — 2451549.5 + k)/1.02749125 + 44796.0, где k — это небольшая коррекция, равная примерно 0.00014 дня (или 12 секунд), для учета неточности определения географического местоположения главного меридиана, который проходит через кратер Эйри-0.

Термин «yestersol» (от англ. yesterday — вчера) был впервые использован командой NASA, которая занималась исследованиями на Марсе в ходе миссии MER, для обозначения предыдущего сола (марсианская англоязычная версия слова «вчера»), и вошло в достаточно широкий обиход в рамках этой организации в течение космической миссии 2003 года — Mars Exploration Rover.[9] Это слово было подхвачено, и даже довольно часто употреблялось в англоязычной прессе. К другим неологизмам относятся такие слова как «tosol» (от англ. today — сегодня) и «nextersol», «morrowsol» или «solmorrow» (марсианские соответствия англ. tomorrow — завтра).[10]

Продолжительность времени, необходимая для того, чтобы завершить один круг по орбите вокруг Солнца называется звездным годом, и составляет около 686.98 земных солнечных дней, или же 668.5991 солов. Из-за эксцентриситета марсианской орбиты, продолжительность времен года на Марсе неодинакова. Ввиду того, что сезоны на Марсе меняются от равноденствия до солнцестояния и наоборот, сезон, который начинается в точке солнцестояния Ls 0 и заканчивается в точке равноденствия Ls 90 (весна в северном полушарии / осень в южном полушарии) — является самым длинным сезоном, который длится 194 марсианских сола, тогда как сезон от Ls 180 до Ls 270 (осень в северном полушарии весна, в южном полушарии) является самым коротким сезоном, который длится всего 142 марсианских сола.[11] Одна общепринятая система отсчета времени в научной литературе определяет порядковый номер года, беря за точку отсчета весеннее равноденствие 11 апреля 1955 года, которое определяется как Марсианский год 1 (Mars Year 1, MY1).[12]

Так же, как и на Земле, звездный год не является той единицей времени, которая могла бы удовлетворить потребности при ведении календаря. Для этого более подходит тропический год, который, вероятнее всего, и будет использоваться, поскольку он больше коррелирует со сменой времен года. Он немного короче звездного года из-за прецессии оси вращения Марса. Цикл прецессии для Марса составляет 93 000 марсианских лет (около 175 000 земных), и потому намного длиннее, чем цикл прецессии Земли. Его продолжительность в тропических годах может быть высчитана путем деления разницы между звездным и тропическим годами на продолжительность тропического года.

Продолжительность тропического года зависит от выбранной точки отсчета, согласно Второму закону планетного движения Кеплера. Его можно измерять или относительно равноденствия, или относительно солнцестояния, или же это может быть среднее значение различных вероятных лет, в который входили бы год мартовского (северное направление) равноденствия, год июльского (север) солнцестояния, год сентябрьского (южное направление) равноденствия, год декабрьского (юг) солнцестояния, и другие подобные годы. Григорианский календарь использует год мартовского равноденствия.

На Земле вариации продолжительности тропических лет незначительны, зато на Марсе они намного больше. Год весеннего равноденствия на Марсе составляет 668.5907 сола, летнего солнцестояния — 668.5880 сола, осеннего равноденствия — 668.5940 сола, и зимнего солнцестояния — 668.5958 сола. Если взять среднее значение для всего орбитального периода — то тропический год составит 668.5921 сола. Поскольку, как и на Земле, северное и южное полушария Марса в одно время имеют противоположные времена года, точки равноденствия и солнцестояния для уточнения должны обозначаться полушарием: например, весеннее равноденствие в северном полушарии является осенним равноденствием в южной и наоборот.

Ученые, занимающиеся изучением Марса, следят за марсианскими сезонами, используя гелиоцентрическую долготу (или «сезонную долготу», или «солнечную/солярную долготу»), которая обычно обозначается сокращением Ls, и соответствует определенному расположению Марса на его околосолнечной орбите.[13] Ls определяется как угол, образованный условной линией, соединяющей Солнце с позицией Марса на его орбите, и линией, проходящей от Солнца до точки на орбите Марса, в которой планета находится в момент весеннего равноденствия в северном полушарии. Поэтому Ls равен 0 градусам в момент марсианского равноденствия северного направления, 90 градусам при марсианском северном солнцестоянии, 180 градусам при марсианском равноденствии южного направления, и 270 градусам в момент марсианского южного солнцестояния.

Преимущественно, в ежедневной деятельности на Земле люди используют не юлианскую дату, а григорианский календарь, который, несмотря на связанные с ним разнообразные сложности, является весьма полезным. С его помощью можно с легкостью определить, является ли определенная дата годовщиной другой, относится ли дата к зимнему времени года или весеннему, а также позволяет подсчитать количество лет между двумя датами. В случае с юлианским датам такие действия оказываются гораздо менее практичными.

По той же причине, когда возникает необходимость согласовывать и синхронизировать определенную деятельность на долгий период времени на поверхности Марса, возникает потребность положиться на календарь. Одним из предложенных календарей для Марса является дарианский календарь. Он имеет 24 «месяца», что позволяет приспособить более длинный марсианский год к земного понятию «месяца», причем марсианский «месяц» и действительно близок по продолжительности к земному. На Марсе понятие «месяц» не имеет никакой привязки к периоду вращения любого из спутников планеты, в отличие от Земли. Фобос и Деймос совершают один оборот вокруг Марса за 7 часов и 30 часов, соответственно. Однако, Землю и Луну можно было бы увидеть и невооруженным глазом, если бы они появились над горизонтом Марса ночью, а время, нужное для того, чтобы Луна прошла от точки максимального отдаления к Земле в одном направлении и вернулась в эту точку (если смотреть с Марса) — примерно соответствует земному месяцу. Однако, ни дарианский календарь, ни один ни другой марсианский календарь на сегодня при исследованиях Марса не используется.

Интеркаляция (високосные годы)[править | править код]

Всякий солнечный календарь должен использовать интеркаляцию (високосные годы), чтобы нивелировать тот факт, что продолжительность года не соответствует общему количеству дней в нем. Без интеркаляции календарный год накопит погрешности с течением времени. Большинство разработанных до сих пор марсианских календарей используют интеркаляцию для отдельных дней, тогда как другие применяют ее к отдельным неделям. Система измерения времени, используемая сейчас учеными, которые занимаются исследованиями Марса, избегает необходимости использовать интеркаляцию, поскольку измерения времени в ней происходит не с помощью такого понятия как «день», а с помощью расчета позиции Марса на его орбите вокруг Солнца. Датировки в этой системе базируется на гелиоцентрической долготе.

Для григорианского (земного) календаря, формула применения високосного года выглядит так: это каждый 4-й год за исключением каждого 100-го, кроме каждого 400-го. Это дает продолжительность календарного года в 365.2425 солнечных дня, что является близким к значению земного года от равноденствия до равноденствия. На Марсе была бы нужна подобная схема интеркаляции с високосными годами. Если в календаре интеркаляция применяется для отдельных дней, то большинство лет будут високосными, поскольку часть сола — остаток сола, который остается «лишним» в календаре после прохождения всего количества солов марсианского года, составляет более 0.5. То же самое будет происходить, если интеркаляция будет применяться к отдельным неделям, если неделю брать как семь дней. Один из примеров применения интеркаляции, при котором один високосный день будет добавляться в каждый нечетный год, а также года, заканчивающиеся на 0 (каждый десятый) за исключением каждого 100-го года, кроме каждого 500-го года, даст календарный год со средней продолжительностью в 668.592 сола: 1−12+110−1100+1500=0.592{\displaystyle 1-{\frac {1}{2}}+{\frac {1}{10}}-{\frac {1}{100}}+{\frac {1}{500}}=0.592}, что будет почти идеально для среднего тропического года (среднее значение для всех сезонов). Однако, такая схема будет иметь незначительную зависимость от того, какой именно год был принят за основу для календаря: календари, основанные на годе с моментом отсчета в точке южного солнцестояния и на годе с моментом отсчета в точке равноденствия северного направления, будут отличаться на один сол примерно каждые двести марсианских лет.

Один из предложенных календарей — дарианский календарь — для своего графика интеркаляции берет за основу продолжительность года с отсчетом в момент равноденствия северного направления, которая соответствует значению в 668.5907 сола.

Возможны также другие схемы интеркаляции. Например, еврейский календарь (лунно-солнечный календарь) использует простую математическую формулу для применения интеркаляции в форме семи дополнительных месяцев в 19-летнем цикле: дополнительный месяц добавляется тогда, когда остаток от (номер года в еврейском календаре × 7 + 1) / 19 составляет менее 7. Вообще-то, правило високосного года определяется несколько по-другому в еврейском календаре, однако является математически эквивалентным приведенной формуле. Такая схема интеркаляции заключается в добавлении високосных лет по неизменному графику, и, в отличие от интеркаляционной схемы григорианского календаря, не будет иметь исключений. Для того, чтобы создать подобную схему интеркаляции для марсианского календаря, нужно найти дробный эквивалент для продолжительности марсианского года, часто при этом используя цепные дроби, чтобы уменьшить величину этих дробей. Например, схема интеркаляции, при которой добавляются отдельные дни, и которая базируется на среднем марсианском тропическом году продолжительностью в 668.5921 дня, может быть приближена к циклу в 45 високосных лет на 76 лет, поскольку 66845⁄76 ≈ 668.592105, а 0,5921 × 76 = 44.9996.

Более простое правило, по которому календарь будет более всего согласован с продолжительностью года с началом отсчета в точке весеннего равноденствия в северном полушарии, которая составляет 668.5907 сола, даст короткий календарный цикл всего в 22 года, из которых 13 лет будут високосными. Дробь будет выглядеть так: 13⁄22 = 0.5909… Поэтому високосные года можно с легкостью определить из единого правила, которое базируется на делении по модулю:

 Год является високосным, если год mod 22 mod 5 ∈ {0, 2, 3}

Другими словами, для определения того, является ли данный год високосным:

  1. Делим номер на 22, чтобы получить остаток в виде числа от 0 до 21.
  2. Делим результат на 5, чтобы получить остаток в виде числа от 0 до 4.
  3. Если результат равен 0, 2 или 3, тогда этот год — високосный.

Марсианское время в научно-фантастических произведениях[править | править код]

В «Марсианской трилогии» Кима Стэнли Робинсона часы на Марсе используют стандартные, земные секунды, минуты и часы, однако останавливаются в полночь на 39.5 минут. С прогрессом колонизации Марса, которая описывается в этих произведениях, такой пробел во времени превращается в своеобразный «колдовской час», когда запреты и ограничения можно отбросить, и когда празднуется все более очевидная индивидуальность марсианского общества, как вполне отделенного от Земли и земных сообществ. Правда, в трилогии не указано, происходит ли такое «празднование» одновременно по всему марсианскому шару или в локальный полночный час для каждой отдельной долготы.

Кроме того, в «Марсианской трилогии» календарный год поделен на 24 месяца. Названия месяцев — такие же, как и в григорианском календаре, за исключением цифр «1» или «2», которые добавляются перед названием месяца для определения того, первое это или второе появление этого месяца в году: например, 1-январь, 2-й январь, 1-февраль, 2-февраль.

В сериях манги и аниме под названием «Ария», авторства Кодзуе Амано, действия которых происходят на тераформованном Марсе, календарный год тоже делится на 24 месяца. Принимая за основу современный японский календарь, этим месяцам не присваивается название, а просто идет порядковая нумерация, от 1-го месяца до 24-го месяца.[14]

  • Модифицированная юлианская датировка
  • Всемирное координированное время
  • Марсианская солнечная датировка
    • MSD = (количество секунд, прошедших с 00:00:00 UTC 6 января 2000 года)/88775.244 + 44795.9998
  • Марсианское координированное время
  1. ↑  (англ.)Watchmaker with time to lose (неопр.). MER (8 января 2004).
  2. ↑  (англ.)After finding Mars was habitable, Curiosity Rover to keep roving (неопр.). SPACE.com (18 марта 2013).
  3. ↑  (англ.)ESA — Mars Express — Where is zero degrees longitude on Mars? (неопр.). Esa.int (19 августа 2004). Дата обращения 13 июля 2012.
  4. ↑  (англ.)NASA GISS: Mars24 Sunclock — Time on Mars (неопр.). Giss.nasa.gov (5 августа 2008). Дата обращения 13 июля 2012.
  5. ↑  (англ.)Allison, M., and M. McEwen. A post-Pathfinder evaluation of areocentric solar coordinates with improved timing recipes for Mars seasonal/diurnal climate studies (англ.) : journal. — Planet. Space Sci., 2000. — Vol. 48. — P. 215—235. — DOI:10.1016/S0032-0633(99)00092-6.
  6. 1 2 3  (англ.)Allison, Michael Technical Notes on Mars Solar Time (неопр.). Giss.nasa.gov (5 августа 2008). Дата обращения 13 июля 2012.
  7. ↑  (англ.)NASA — Opportunity’s View, Sol 959 (Vertical) (неопр.). Nasa.gov. Дата обращения 13 июля 2012.
  8. ↑  (англ.)Phoenix Mars Mission — Mission — Mission Phases — On Mars (неопр.). Phoenix.lpl.arizona.edu (29 февраля 2008). Дата обращения 13 июля 2012.
  9. Rusch, Elizabeth. The Mighty Mars Rovers: The Incredible Adventures of Spirit and Opportunity (англ.). — 2012. — ISBN 978-0547822808.
  10. ↑  (исп.)Martinez-Frias. Marte: “yestersol”, “tosol” y “solmorrow”, El Mundo, Мадрид, Іспанія: Unidad Editorial S.A. (28 сентября 2002). Дата обращения 23 апреля 2014.
  11. ↑  (англ.)J. Appelbaum, G. A. Landis, Solar Radiation on Mars— Update 1991, NASA Technical Memorandum TM-105216, September 1991 (also published in Solar Energy, Vol. 50 No. 1 (1993)).
  12. ↑  (англ.)Clancy, R. T.; Sandor, B. J.; Wolff, M. J.; Christensen, P. R.; Smith, M. D.; Pearl, J. C.; Conrath, B. J.; Wilson, R. J.,. An intercomparison of ground-based millimeter, MGS TES, and Viking atmospheric temperature measurements: Seasonal and interannual variability of temperatures and dust loading in the global Mars atmosphere (англ.) // Journal of Geophysical Research (англ.)русск. : journal. — 2000. — Vol. 105 (E4).
  13. ↑ H. H. Kieffer, B. M. Jakowsky and C. W. Snyder, «Mars’ Orbit and Seasons, » Mars, H. H. Kieffer, B. M. Jakowsky, C. W. Snyder and M. S. Matthews, eds., U. Arizona Press 1992, pp. 24-28.
  14. Amano, Kozue (англ.)русск.. Navigation 06: My First Customer // Aqua volume 2 (неопр.). — Tokyopop, 2008. — С. 7. — ISBN 978-1427803139.

Что такое сол на Марсе? Продолжительность, интересные факты :: SYL.ru

Многие впервые услышали слово «сол» в кинофильме «Марсианин». В нем рассказывается о человеке, который пробыл длительное время на Марсе в одиночестве. А что такое сол на Марсе и что он исчисляет? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Что такое сол на Марсе

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.

Сол день на Марсе

Время на Марсе

А сколько длится марсианский день и что такое сол на Марсе? Солом называются марсианские солнечные сутки. Они равны 24 часам, 39 минутам и 35 секундам. А вообще сутки могут быть звездными и солнечными. Первые длятся 24 часа, 27 минут и 22 секунды. На Земле эти показатели меньше: звездные сутки длятся 23 часа и 56 минут, а солнечные – 24 часа. Длительность солнечных суток изменяется на протяжении всего года, так как планета движется по орбите и Солнце смещается на фоне звездного неба.

А что такое сол на Марсе для ученых? По международным стандартам для аппаратов, работающих на Красной планете, принято использовать марсианские солнечные сутки, или сол, которые разбиты на двадцать четыре марсианских часа. Причем при разбивке учтено, что длительность секунд в одной минуте на Марсе дольше на 2,7 %, чем на Земле. Из-за этой особенности график работы операторов смещается каждый земной день на сорок минут. Теперь мы знаем, чему равен 1 сол на Марсе: он равняется земным 24 часам, 39 минутам и 35 секундам.

Сол на Марсе сколько дней

Отсчет времени

Знание о том, сколько длится сол на Марсе, ученые получили после детального изучения планеты. Начальный отсчет — нулевой меридиан, проходящий через небольшой кратер. Координальное марсианское время является аналогом всемирного времени. Оно определяется как среднее солнечное время на нулевом меридиане.

По оценкам ученых, разница между истинным солнечным и средним солнечным временем сильно изменяется на протяжении всего года. На Земле есть колебание времени на отрезке от минус четырнадцати минут до плюс шестнадцати минут, на Марсе эти колебания больше – почти в час.

На Красной планете нет привычных для нас часовых поясов. На этой планете работает шесть марсоходов: пять из них — по местному солнечному времени, а один — по истинному солнечному времени.

Чему равен 1 сол на Марсе

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.

Сол на Марсе сколько это дней

Марсианский календарь

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.

Марсоходы

На Красной планете марсоходы пребывают длительное время. Причем каждый раз, когда они попадают на эту планету, ведется отсчет, но не как у нас, без дат, а солами. О проделанной работе операторы так и пишут: «36 сол. Марсоход прошел от кратера Х до долины У» или «128 сол. Машина добралась до камня». И каждый ученый понимает, в какое время это произошло и где сейчас находится машина.

Сколько длится сол на Марсе

Заключение

Рассмотрев, что такое сол на Марсе и сколько дней он длится, можно представить, как операторы машин работают по такому графику: с течением времени сутки смещаются, и в то время, когда у нас ночь, на Красной планете — день, и наоборот.

Дариский календарь — Википедия

Дариский календарь является одной из предлагаемых систем измерения времени на Марсе, который может быть использован поселенцами на красную планету. Он был создан аэрокосмическим инженером и политологом Томасом Гангале (Thomas Gangale) в 1985 году и назван им честь своего сына Дариуса.

Основные периоды времени, из которых состоит календарь, — это марсианские солнечные сутки (также известные как марсианский день продолжительностью 24 ч 37 м 22.663 с) и марсианский год, который по продолжительности немного отличается от среднего тропического года. Марсианский день на 39 минут и 35,244 секунд дольше, чем наземные солнечные сутки, а марсианский год длится 668,5907 марсианских дней. Каждое марсианское десятилетие длится шесть лет по 669 и четыре года по 668 дней. Эти долгие годы обычно называют високосными годами, хотя они будут встречаться чаще. Их можно сделать либо нечётными, либо длящимися несколько лет подряд из 10. Календарная ошибка от года к году накапливается медленно и календарь задерживается примерно на 13 дней каждого марсианского тропического 1400 года.[1]

Год разделён на 24 периода (месяца). 5 из первых 6 месяцев каждого квартала по 28 дней. В последнем месяце високосного года 28 дней, иначе этот месяц состоит из 27 дней.

Неделя состоит из 7 дней, первая неделя месяца начинается с начала каждого месяца. Если месяц имеет 27 дней, то в последнюю неделю день опускается. Целью этого является создание упорядоченности и неизменный вид календаря. Можно проследить аналогию приближения средней длины недели на Марсе и земной недели, хотя следует отметить, что 28 земных суток примерно равны 27+1/4, а не 27+5/6 марсианских дней.

В данной таблице приведены имена дней недели, похожие на дни земной планетарной недели. Это Sol Solis (эквивалент воскресения), Sol Lunae (понедельник), Sol Martis (вторник), Sol Mercurii (среда), Sol Jovis (четверг), Sol Veneris (пятница), Sol Saturni (суббота). Таким образом каждая неделя начинается и заканчивается выходным днём. Последний день неполного месяца (27-е, Sol Veneris, пятница) также будет нерабочим днём, чтобы сохранить двухдневные выходные.

Sagittarius Dhanus Capricornus
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28
Makara Aquarius Kumbha
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27
Pisces Mina Aries
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28
Mesha Taurus Rishabha
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27
Gemini Mithuna Cancer
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28
Karka Leo Simha
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27
Virgo Kanya Libra
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28
Tula Scorpius Vrishika
So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa So Lu Ma Me Jo Ve Sa
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28

В последний день месяца Vrishika вставляется день, который происходит несколько лет, как описано выше.

Предполагается, что марсианский год начинается с дня северного весеннего равноденствия на планете. Марс в настоящее время имеет наклон, похожий на наклон земной оси, так что сезоны Марса различимы. Наибольший эксцентриситет орбиты Марса означает, что сезоны в южном полушарии более выражены, чем в северном полушарии. Наиболее сложные вычисления Дариского календаря даже с учётом небольшого смещения марсианского дня весеннего равноденствия в течение нескольких тысяч лет включают в себя комплекс расчётов по формулам (подробнее в одной из следующих ссылок).

Некоторые детали Дариского календаря остаются темой для обсуждения, в частности, вопрос о выборе марсианской эпохи. Первоначально Гангале предложил, чтобы её начало совпадало с 1975 годом, в знак признания американских Викингов, когда произошла первая полностью успешная мягкая посадка летательного аппарата на Марс, игнорируя посадку на Марс в 1971 году советской автоматической межпланетной станции «Марс-3». В 2002 году предпочтительную эпоху впервые предложил Петр Кох, который соответствует 1609 году, когда Кеплер использовал наблюдения Тихо Браге красной планеты, в результате чего он пришел к законам движения планет, а также Галилео Галилея, который первым наблюдал Марс в телескоп . Данный выбор телескопической эпохи позволяет избежать проблемы многих телескопических наблюдений Марса в течение последних 400 лет с пересчётом до отрицательных дат.

Обсуждается и терминология, хотя и менее шумно. Названия 24 месяцев были условно выбраны Гангале как латинских названий созвездий из Зодиака и их санскритских эквивалентов поочерёдно. Аналогично, семь дней недели были условно названы в честь Солнца, Луны и пяти ярких планет, в это число входит Земля, если смотреть с Марса. В настоящее время предлагается несколько различных календарей, такой же формы, но с разной терминологией. Дариский календарь оттепель (Darian Defrost Calendar), например, предлагает создать новые имена для марсианских лун из форм, в которых буквы имени и длина выбирается в зависимости от порядкового номера месяца и сезона. Утопический календарь (Utopian Calendar), разработанный Группой Марс Время в 2001 году, имеет дополнительные предложения для сжатия календаря.

Гангале в 2002 году разработал вариант распределения Дариских календарных месяцев, и это решает вопрос о повторе недель и дней без необходимости манипулирования днями. Вариант Мартиана предлагает установить начало всех месяцев в одном квартале на единый день недели, но день начинает двигаться от одного месяца до следующего квартала.

В таблице даны названия дней недели, которыми начинается каждый месяц в квартале. В первом квартале они соответствуют весне на марсианском северном полушарии и осени на южном.

Первый квартал Второй квартал Третий квартал Последний квартал
Чётный год Sol Solis Sol Saturni Sol Veneris Sol Jovis
Нечетный год Sol Mercurii Sol Martis Sol Lunae Sol Solis

Високосный сол встречается в конце нечетных годов, как в оригинальном Дарийском календаре. Последний месяц нечетных годов содержит 28 солов, так что последующий год также начинается с Sol Solis, в итоге образуя двухлетний цикл, в котором солы недели соотносятся к солам месяца. Сол, добавляемый в конце каждого десятого года не считается частью недели, таким образом не нарушая двухлетний цикл солов недели. Недостаток этой схемы в том, что для согласования даты месяца и сола недели используется двухлетний цикл, в то время как Дарийский календарь повторяется от месяца к месяцу.

Другие Дарийские календари[править | править код]

Гангале в 1998 году адаптировал Дариский календарь для использования на четырёх галилеевых спутниках Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто). В 2003 году он создал версию для Титана.

Астрономия на Марсе — Википедия

Мозаика из двух разных снимков Земли, Луны и Юпитера 2003 года, выполненных орбитальной камерой Mars Orbiter Camera (MOC), установленной на космическом аппарате Mars Global Surveyor
Марсианское небо приобрело фиолетовый оттенок из-за облаков из водяного льда в атмосфере
Увеличенное изображение марсианского неба при заходе солнца. Снимок, выполненный аппаратом Mars Pathfinder, демонстрирует большую вариацию цветов.

Во многих случаях астрономические явления, которые можно наблюдать с поверхности планеты Марс, являются такими же или схожими с соответствующими явлениями, которые можно наблюдать с Земли. Однако иногда (как, например, с видом Земли как вечерней/утренней звезды) они могут существенно отличаться. Например, поскольку атмосфера Марса не имеет озонового слоя, с поверхности Марса можно также вести ультрафиолетовые наблюдения.

Наклон оси вращения Марса составляет 25,19° — значение достаточно близкое к земному, которое составляет 23,44°, а следовательно Марс, так же как и Земля, имеет сезоны — весну, лето, осень и зиму. И так же как и на Земле, на северном и южном полушариях планеты лето и зима наступают в противоположное время, то есть когда в северном полушарии лето продолжается, на южной в это же время — зима, и наоборот.

Но орбита Марса имеет значительно больший эксцентриситет, чем орбита Земли. Поэтому сезоны имеют неодинаковую продолжительность, значительно более неравномерную, чем на Земле:

Сезон Солы
(на Марсе)
Дни
(на Земле)
Северная весна, южная осень: 193.30 92.764
Северное лето, южная зима: 178.64 93.647
Северная осень, южная весна: 142.70 89.836
Северная зима, южное лето: 153.95 88.997

Это означает, что летние и зимние сезоны имеют разную продолжительность и интенсивность в северном и южном полушариях. Зимы на севере теплые и короткие (потому что Марс быстро движется вблизи перигелия), тогда как зимы на юге длительные и холодные (поскольку Марс медленно движется вблизи афелия). Так же лета на севере длительные и холодные, тогда как на юге — короткие и горячие. Таким образом, температурные экстремумы значительно больше на южном полушарии, чем на северном.

Марсианское небо в полдень, снимок выполнен аппаратом Mars Pathfinder (июнь, 1999).
Марсианское небо на закате Солнца, снимок выполнен аппаратом Mars Pathfinder (июнь, 1999).

Сезонное температурное отставание на Марсе составляет не более чем несколько дней,[1] поскольку на планете отсутствуют крупные водоемы и другие подобные факторы, которые могли бы создать буферный эффект. Так, если говорить о температуре на поверхности Марса, «весна» является приблизительным отражением «лета», тогда как «осень» является приблизительным отражением «зимы» (если считать солнцестояния и равноденствия точками отсчета для соответствующих сезонов), и если бы орбита Марса была круглой, максимальные и минимальные температуры проявились бы уже через несколько дней после летнего и зимнего солнцестояний, а не через месяц, как это, примерно, происходит на Земле. Единственное отличие между весенней и летней температурами вызвано сравнительно значительным эксцентриситетом орбиты Марса: в период северной весны Марс находится дальше от Солнца, чем в течение северного лета, а потому весна несколько холоднее лета, и так же осень немного теплее зимы. Зато в южном полушарии все наоборот.

Естественно, что температурные вариации между весной и летом значительно ниже, чем очень резкие вариации, происходящие в пределах одного марсианского сола (марсианские сутки). Ежедневно температура достигает своего пика в полдень по местному времени, и опускается до минимума в полночь по местному времени. Примерно такой же эффект можно наблюдать и в земных пустынях, но на Марсе он значительно более выражен.

Стоит заметить, что наклон оси вращения и эксцентриситет орбиты Земли (или Марса) ни в коем случае не являются фиксированными и варьируются в результате гравитационных пертурбаций, вызванных воздействием других планет Солнечной системы во временном масштабе десятков тысяч или сотен тысяч лет. Так, эксцентриситет земной орбиты, который составляет около 1 %, регулярно колеблется, и может увеличиться даже до 6 %, и в определённый момент времени в далеком будущем Земли придется иметь дело с календарными последствиями того, что продолжительность разных пор года будет очень разной (к тому же, это повлечет значительные изменения климата).

Не только эксцентриситет, но и наклон земной оси может варьироваться от 21,5° до 24,5°, а продолжительность этого «цикла покачивания» составляет 41 000 лет. Эти и другие подобные циклические изменения считаются ответственными за ледниковые периоды (см. циклы Миланковича). В противоположность Земле, цикл покачивания Марса значительно более экстремален: от 15° до 35° с продолжительностью в 124 000 лет. Некоторые из новейших исследований позволяют даже предполагать, что через десятки миллионов лет такое качание может достигать даже от 0° до 60°.[2] Луна, большой спутник Земли, очевидно, играет важную роль в удерживании оси наклона вращения планеты в разумных пределах; Марс не имеет такого стабилизационного воздействия, а поэтому наклон его оси может варьироваться более хаотично.

На заходе и на рассвете марсианское небо имеет розовато-красную окраску, но, когда Солнце садится или восходит, небо приобретает синий цвет. То есть на Марсе смена цветов происходит противоположно по сравнению с Землей. В течение дня небо имеет желто-коричневый цвет — «цвет ириса».[3] На Марсе рэлеевское рассеивание обычно проявляется очень слабо. Считается, что цвет неба вызван присутствием одного объемного процента магнетита в виде пылевых частиц. Сумерки длятся долго после захода Солнца, и так же долго длится рассвет перед его восходом, все это вызвано наличием пыли в марсианской атмосфере. Время от времени марсианское небо приобретает фиолетовую окраску из-за рассеивания света очень мелкими частицами водяного льда в облаках.[4]

Генерирование точных изображений марсианской поверхности в истинных цветах является неожиданно сложной задачей.[5] Есть много цветовых вариаций неба, воспроизводимого на опубликованных снимках; многие из таких изображений, однако, используют фильтры, чтобы усилить различные детали, важные с научной точки зрения, и не пытаются воспроизвести настоящие цвета. Как бы там ни было, марсианское небо много лет считалось более розоватым, чем считается теперь.

Вид на Землю и Луну с Марса. Снимок выполнен аппаратом Mars Global Surveyor 8 мая 2003 г., в 13:00 UTC. На освещенном полушарии Земли видно Южную Америку.
Земля, как утренняя звезда, снимок выполнен марсоходом «Спирит» 7 марта 2004 г.

Земля и Луна[править | править код]

Если смотреть с Марса, Земля является внутренней планетой, как и Венера («утренняя звезда» или «вечерняя звезда»). Земля и Луна, если смотреть на них невооруженным глазом, выглядят как звезды, но наблюдатели с телескопами видели бы их как полумесяцы с некоторыми заметными деталями.

Наблюдатель на Марсе смог бы разглядеть Луну, которая движется по орбите вокруг Земли, и это вполне можно было бы увидеть и невооруженным глазом. Зато наблюдатели на Земле не могут невооруженным глазом разглядеть спутники других планет, первые такие спутники были обнаружены лишь вскоре после изобретения телескопа (ими стали галилеевы спутники — четыре крупнейшие спутники Юпитера).

При максимальном угловом расстоянии Земля и Луна могли бы наблюдаться с поверхности Марса как двойная планета, но уже примерно через неделю они бы слились в одну световую точку (для невооруженного глаза), и ещё через неделю после этого Луна снова достигла бы максимального углового расстояния от Земли, но уже с противоположной стороны. Максимальное угловое расстояние между Землей и Луной значительно варьируется в зависимости от относительного расстояния между Землей и Марсом: угловое расстояние между Землей и её спутником составляет около 17′, когда Земля находится ближе всего к Марсу (вблизи нижнего соединения), и лишь около 3.5′, когда Земля находится дальше всего от Марса (вблизи верхнего сообщения). Для сравнения, видимый диаметр Луны, если измерять с поверхности Земли, составляет 31′.

Минимальное угловое расстояние между Луной и Землей, если смотреть с Марса, составило бы 1′, и в конце концов можно было бы наблюдать прохождение Луны между Марсом и Землей, или же увидеть, как он скрывается за (покрывается) планетой. В первом случае это бы соответствовало покрытию Марса Луной, если смотреть с поверхности Земли, и поскольку альбедо Луны значительно меньше, чем альбедо Земли, произойдет снижение общей яркости, но такое снижение было бы слишком малым, чтобы его могли заметить наблюдатели невооруженным глазом. Это вызвано тем, что Луна значительно меньше Земли, и может скрыть лишь небольшую часть видимого земного диска.

Космический аппарат Mars Global Surveyor сделал снимок Земли и Луны 8 мая 2003 года в 13:00 UTC, очень близко к максимальной элонгации от Солнца, и на расстоянии 0.930 а. е. от Марса. Видимая звездная величина составила −2.5 и +0.9.[6] В разное время действительная звездная величина существенно варьируется в зависимости от расстояния и фаз Земли и Луны.

От одного дня к другому изменение вида Луны для наблюдателя на Марсе будет очень отличаться от тех изменений, которые будет видеть наблюдатель на Земле. Фаза Луны, если смотреть с поверхности Марса, не слишком будет меняться ото дня ко дню; ее фаза будет соответствовать фазе Земли, и постепенно будет меняться вместе с движением этих двух тел по их околосолнечным орбитам. Зато для наблюдателя с Марса будет видимым вращение Луны, которое будет иметь тот же период, что и период его орбиты, а поэтому наблюдатель сможет увидеть детали поверхности Луны со стороны, противоположной от Земли, то есть те детали, которые невозможно увидеть с поверхности Земли.

Поскольку Земля является внутренней планетой, наблюдатели на Марсе могут время от времени наблюдать прохождение Земли непосредственно между Марсом и Солнцем. Следующее такое прохождение состоится в 2084 году. Кроме того, они также могут наблюдать такие прохождения Меркурия и Венеры.

Фобос и Деймос[править | править код]

Затмение Солнца Фобосом, снимок выполнен аппаратом MER

Спутник Фобос по размерам составляет около одной третьей от углового диаметра полной Луны, видимой с поверхности Земли. Деймос имеет более-менее похож на звезду, при чём его диск едва заметен или его вообще нельзя разглядеть невооруженным глазом. Фобос движется так быстро (период его обращения вокруг планеты составляет лишь около одной третьей сола), что дважды в сол он восходит на западе и заходит на востоке. Деймос восходит на востоке и заходит на западе, но движется по орбите лишь на несколько часов медленнее, чем марсианский сол, поэтому на горизонте он может находиться до двух с половиной солов.

Максимальная яркость Фобоса составляет около −9 или −10 единиц звездной величины, тогда как Деймоса — около −5.[7] Для сравнения, Луна для наблюдателей на Земле имеет значительно более высокую яркость — −12.7 единицы звездной величины. Тем не менее, Фобос является достаточно ярким, чтобы отбрасывать тени; Деймос лишь немного ярче, чем Венера на ночном небе для наблюдателей на Земле. Конечно, так же как и Луна, спутники Марса значительно менее ярки, когда находятся не в полных фазах. Но в отличие от спутника Земли, фазы и угловой диаметр Фобоса меняются из часа в час; Деймос же слишком мал, чтобы его фазы можно было наблюдать невооруженным глазом.

Как Фобос, так и Деймос имеют низко наклоненные экваториальные орбиты, и движутся по ним на сравнительно небольшом расстоянии от Марса. Вследствие этого Фобоса не видно севернее 70,4° с. ш., и южнее 70,4° ю. ш.; Деймоса не видно севернее 82,7° с. ш. и южнее 82,7° ю. ш.. Наблюдатели в высоких широтах (менее 70,4°) видели бы заметно меньший угловой диаметр Фобоса, поскольку они были бы дальше от него. Соответственно, перед наблюдателями на экваторе открывался бы значительно больший видимый угловой диаметр Фобоса при восходе и закате, по сравнению с тем, каким он выглядел бы, находясь непосредственно над наблюдателем.

Композитный снимок Фобоса и Деймоса, выполненный марсоходом «Спирит». Снимок получен благодаря NASA/JPL-Caltech

Наблюдатели на Марсе могут увидеть прохождения Фобоса и прохождения Деймоса перед диском Солнца. Прохождение Фобоса можно также назвать затмениями Солнца Фобосом, поскольку угловой диаметр Фобоса составляет около половины углового диаметра Солнца. Однако в случае с Деймосом, более подходящим является термин «прохождение», поскольку он выглядит как маленькая точка на фоне диска Солнца.

Поскольку Фобос движется по низко наклоненной экваториальной орбите, существует сезонная вариация широт, в которых находится тень Фобоса, спроектированная на марсианскую поверхность. В течение марсианского года тень движется циклически с далекого севера на далекий юг, и обратно. В каждой заданной фиксированной географической местности Марса есть два интервала в течение марсианского года, во время которых тень Фобоса находится в широте данной местности, и в течение каждого из этих интервалов несколько недель можно наблюдать около полдюжины прохождений Фобоса. Примерно такая же ситуация и с Деймосом, но за один интервал в каждой такой местности можно увидеть только одно прохождение, а иногда их не бывает вообще.

Несложно заметить, что тень всегда находится в «зимнем полушарии» (полушарии Марса, в котором в этот период идет зима), за исключением тех случаев, когда она проходит экватор во время весеннего и осеннего равноденствий. Таким образом, прохождение Фобоса и Деймоса происходят в течение марсианской осени и зимы в северном и южном полушариях. С приближением к экватору их можно наблюдать в период осеннего и весеннего равноденствий; дальше от экватора они происходят ближе к зимнему солнцестоянию. В любом из этих случаев, два интервала в пределах года, в течение которых происходят такие прохождения, наступают более-менее симметрично до и после зимнего солнцестояния (полной симметрии мешает значительный эксцентриситет орбиты Марса).

Первый метеор, сфотографированный с поверхности Марса 7 марта 2004 года марсоходом «Спирит»

Наблюдатели на Марсе могут также стать свидетелями лунных затмений Фобоса и Деймоса. Фобос проводит около часа в тени Марса; для Деймоса это время составляет около двух часов. Удивительно, но несмотря на то, что орбита Фобоса находится почти в плоскости марсианского экватора, и несмотря на то, что спутник находится очень близко к Марсу, бывают случаи, когда Фобосу удается избежать затемнения.

Как Фобос, так и Деймос, находятся в сихнронном вращении с Марсом. Это означает, что они имеют «обратную сторону», которую не могут видеть наблюдатели на поверхности Марса. Феномен либрации происходит в случае с Фобосом так же, как и в случае с Луной, и это несмотря на низкий наклон орбиты Фобоса и её эксцентриситет.[8][9] Вследствие эффекта либрации и параллакса, вызванных близким расположением спутника к поверхности Марса, а также благодаря наблюдениям с высоких и низких широт, во время восхода и заката спутника, общая совокупная его площадь, видимая с поверхности Марса в то или иное время и с той или другой местности, составляет значительно более 50 % от общей, полной его площади.

Большой кратер Стикни, видимый вдоль лицевой стороны Фобоса, легко можно разглядеть и невооруженным глазом с поверхности Марса.

Кометы и метеоры[править | править код]

Проекция пути кометы Siding Spring, которая 19 октября 2014 года пролетела возле Марса.

Поскольку Марс имеет атмосферу, сравнительно прозрачную для оптических волн (такую же как и Земля, только значительно тоньше), с поверхности время от времени можно наблюдать падение метеоров. Метеорные потоки на Земле происходят тогда, когда Земля пересекает орбиту кометы, так же происходит и с Марсом, только метеорные потоки на Марсе отличаются от Земных.

Комета Siding Spring, снимок выполнен камерой Hubble 11 марта 2014.

Первый метеор, сфотографированный на Марсе (7 марта 2004 года) марсоходом «Спирит», теперь считается частью метеорного потока, родительским телом которого была комета 114P/Wiseman-Skiff. Поскольку источник света при падении метеора визуально находился в созвездии Цефея, и этот метеоритный поток является довольно регулярным, его можно охарактеризовать как «Марсианские цефеиды».[10]

Как и на Земле, если метеор является достаточно большим, чтобы достичь поверхности планеты (то есть не сгорает полностью в атмосфере), он становится метеоритом. Первым известным метеоритом, обнаруженным на Марсе (и третьим метеоритом, найденным за пределами Земли), стал Heat Shield Rock. Первый и второй метеориты были найдены на Луне во время миссий Аполлона.[11]

19 октября 2014 года комета Siding Spring прошла чрезвычайно близко к Марсу — настолько близко, что её кома могла окутать планету.[12][13][14][15][16][17]

Вид из космоса

Вид с кометы

Вид с Марса

Близкая встреча кометы Siding Spring с планетой Марс (композитный снимок; Хаббл; 19 октября 2014 г.)

Полярное сияние[править | править код]

Полярное сияние случается на Марсе, но эти явления не происходят на полюсах, как в случае Земли, поскольку Марс не имеет всепланетного магнитного поля. Полярное сияние возникает преимущественно в местах магнитных аномалий в коре Марса. Эти места являются остатками от древних времен, когда Марс ещё имел магнитное поле. Марсианское полярное сияние имеет свои особенности, которые выделяют его среди других подобных явлений в Солнечной системе.[18] И хотя полярное сияние на Марсе в первую очередь является ультрафиолетовым явлением, его, вероятно, все же можно было наблюдать и невооруженным глазом.[19]

Небесные полюса и эклиптика[править | править код]

Близкая встреча кометы Siding Spring с планетой Марс (композитный снимок; Хаббл; 19 октября 2014 г.) Северный небесный полюс на Марсе

Ориентация оси вращения Марса такова, что северный полюс мира находится в созвездии Лебедя с координатами 21ч 10м 42с +52° 53′ 0″ во второй экваториальной системе координат (или, если точнее, 317.67669 +52.88378), вблизи звезды BD +52 2880 (также известной как HR 8106, HD 201834, или SAO 33185) шестой звездной величины, которая, в свою очередь, расположена по координатам 21ч 10м 15,60с +53° 33′ 48″.

Две верхние звезды в созвездии Лебедя, Садр и Денеб, указывают на северный полюс Марса[20]. Этот полюс визуально находится примерно посередине между Денебом и звездой Альфа Цефея, менее чем в 10° от первого — чуть дальше, чем видимое расстояние между Садром и Денебом. За свою близость к полюсу Денеб никогда не заходит за горизонт почти во всем северном полушарии Марса. За исключением территорий ближе к экватору, Денеб постоянно вращается вокруг северного полюса. Ориентация Денеба и Садра образовали бы удобную стрелку небесных часов для определения звездного времени.

Марсианский северный полюс мира находится также всего лишь за несколько градусов от галактической плоскости. Таким образом Млечный Путь, особенно насыщенный звездами в регионе созвездия Лебедя, всегда заметен из северного полушария.

Южный небесный полюс расположен по координатам 9ч 10м 42с −52° 53′ 0″ — это всего лишь за несколько градусов от звезды Каппа Парусов[en], звездная величина которой составляет 2.5 (координаты этой звезды — 9ч 22м 6,82с 55° 00′ 38,40″, которую, благодаря такому расположению, можно считать южной полярной звездой. Звезда Канопус, вторая по яркости на небе, является циркумполярной звездой для большинства южных широт.

Зодиакальные созвездия марсианской эклиптики почти такие же, как и на Земле — в конце концов, взаимный наклон между двумя этими эклиптиками составляет всего 1,85° — но на Марсе Солнце в течение 6 дней находится в созвездии Кита, перед этим и после этого входя в созвездиеРыб, из-за чего можно сказать, что на Марсе есть 14 зодиакальных созвездий. Равноденствия и солнцестояния тоже отличаются от земных: для северного полушария при весеннем равноденствии Солнце находится в созвездии Змееносца (тогда как на Земле оно находится в созвездии Рыб), летнее солнцестояние приходится на границу между созвездиями Водолея и Рыб, осеннее равноденствие приходится на созвездие Тельца, а зимнее солнцестояние — на созвездие Девы.

Как и на Земле, прецессия станет причиной того, что солнцестояния и равноденствия будут смещаться относительно созвездий с течением тысяч и десятков тысяч лет.

Долговременные вариации[править | править код]

Близкая встреча кометы Siding Spring с планетой Марс (композитный снимок; Хаббл; 19 октября 2014 г.)

Как и в случае Земли, эффект прецессии заставляет северный и южный полюса Марса двигаться очень большими кругами, но для Марса продолжительность одного такого цикла составляет 171 000 земных лет, тогда как для Земли — лишь 26 000 лет.[21]

Как и в случае Земли, существует также вторая форма прецессии: точка перигелия марсианской орбиты медленно смещается, вследствие чего продолжительность аномалистического года отличается от продолжительности звездного года. Однако такой цикл длится 79 600 лет, тогда как на Земле — 112 000 лет.

Как для Земли, так и для Марса эти две прецессии имеют противоположные направления, а потому добавляются друг к другу, образуя единый прецессионный цикл между тропическими и аномалистическими годами — 21 000 лет для Земли и 53 300 лет для Марса.

Как и на Земли, период вращения Марса (продолжительность марсианских суток) замедляется. Однако этот эффект на три порядка величины меньше, чем на Земле, поскольку гравитационное воздействие Фобоса незначительно, а сам этот эффект вызван, в основном, Солнцем.[22] На Землю гравитационное воздействие её спутника имеет значительно большее влияние. В далеком будущем продолжительность дня на Земле сравняется, а впоследствии и превысит продолжительность дня на Марсе.

Как и Земля, Марс попадает под действие циклов Миланковича, что заставляют уровень наклона его оси и орбитальный эксцентриситет варьироваться с течением длительных периодов времени — и это имеет долгосрочное воздействие на климат планеты. Варьирование уровня наклона оси Марса является значительно большим, чем в случае Земли, поскольку Марсу не хватает стабилизационного влияния крупного спутника, роль которого исполняет Луна для Земли. Цикл покачивания оси Марса длится 124 000 лет, тогда как для Земли это — 41 000 лет.

  1. ↑ radiative time constant
  2. ↑ The Obliquity of Mars
  3. ↑ Архівована копія (неопр.). Дата обращения 31 июля 2016. Архивировано 10 августа 2004 года.
  4. ↑ The Martian Sky: Stargazing from the Red Planet
  5. ↑ Phil Plait’s Bad Astronomy: Misconceptions: What Color is Mars?
  6. ↑ Mars Global Surveyor MOC2-368 Release
  7. ↑ Astronomical Phenomena From Mars (неопр.). Дата обращения 31 июля 2016. Архивировано 2 июня 2008 года.
  8. ↑ 1990A&A…233..235B Page 235
  9. ↑ 1991BAICz..42..271P Page 271
  10. Selsis. Extraterrestrial meteors: A martian meteor and its parent comet (англ.), Nature (2 June 2005), С. 581–581. Дата обращения 1 августа 2016.
  11. ↑ Mars 71 — Heat Shield Rock — Iron Meteorite on Mars (неопр.). www.thelivingmoon.com. Дата обращения 1 августа 2016.
  12. Webster, Guy All Three NASA Mars Orbiters Healthy After Comet Flyby (неопр.). NASA (19 октября 2014). Дата обращения 20 октября 2014.
  13. Agence France-Presse. A Comet’s Brush With Mars, New York Times (19 октября 2014). Дата обращения 20 октября 2014.
  14. Denis, Michel Spacecraft in great shape – our mission continues (неопр.). European Space Agency (20 октября 2014). Дата обращения 21 октября 2014.
  15. Staff. I’m safe and sound, tweets MOM after comet sighting, The Hindu (21 октября 2014). Дата обращения 21 октября 2014.
  16. ↑ The meteoroid fluence at Mars due to comet C/2013 A1 (Siding Spring) (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2013. — 1 December. — DOI:10.1016/j.icarus.2013.11.028. — Bibcode: 2014Icar..231…13M.
  17. Grossman, Lisa Fiercest meteor shower on record to hit Mars via comet (неопр.). New Scientist (6 декабря 2013). Дата обращения 7 декабря 2013.
  18. Graham. Martian Aurora Is One of a Kind, Scientific American (9 июня 2005). Архивировано 16 октября 2007 года. Дата обращения 24 октября 2006.
  19. ↑ Hundreds of auroras detected on Mars
  20. ↑ [1]
  21. ↑ A global solution for the Mars static and seasonal gravity, Mars orientation, Phobos and Deimos masses, and Mars ephemeris (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2006. — Vol. 182, no. 1. — P. 23—50. — DOI:10.1016/j.icarus.2005.12.025. — Bibcode: 2006Icar..182…23K.
  22. ↑ 1988BAICz..39..168B Page 168

Что такое «сол» в фильме «Марсианин»: определение и интересные факты

Из этой статьи вы узнаете, что такое «сол» в фильме «Марсианин», и какое значение имеет это слово.

Кинопроизведение

Фильм «Марсианин» был снят по мотивам одноимённого романа Энди Уира. Он относится к жанру так называемой твёрдой научной фантастики, и некоторые описываемые здесь события происходят уже сейчас, другие могут произойти во вполне обозримом будущем.

Сюжет

Итак, на дворе 2030-е годы, НАСА осуществляет регулярные пилотируемые миссии на Марс. Очередная из них, «Арес-3», находится на красной планете и заканчивает выполнять научные задачи. Астронавты готовятся вскоре оправиться домой на межпланетном корабле «Гермес». В фильме «Марсианин» пишут sol, обозначая дни работы научной миссии на красной планете, на момент начала сюжетной линии их прошло 19.

В планы астронавтов вносит свои коррективы местная погода. Начинается буря, она способна опрокинуть взлётный модуль. Нужно экстренно покидать планету, чтобы всем здесь не погибнуть. Одного астронавта (Марка Уотни, чью роль исполняет Мэтт Дэймон) сбивает с ног летящим от порывов ветра оборудованием и относит от жилого модуля, он теряется в урагане, а его биомонитор показывает нулевые показатели жизнедеятельности. Экипаж миссии, полагая, что он мёртв, принимает решение улетать без него. Они возвращаются на «Гермес» на марсианской орбите и направляются на Землю.

что такое сол в фильме марсианин

Сразу нужно указать на просчёт сценаристов в этой сцене. Атмосфера на Марсе настолько разрежена, что даже самые сильные бури здесь не смогут сдвинуть с места и стула. Естественно, здешний порыв ветра не сможет унести крупный предмет или человека в скафандре.

Но Уотни выживает после урагана. Оставленный на Марсе в одиночестве, раненый, он начинает борьбу за выживание. Вытащив из себя осколок оборудования и зашив рану, Марк делает первую запись в 6 часов 53 минуты 19-го сола в видеодневнике: «Я здесь не сдохну!» В дальнейшем весь хронометраж ведётся в солах.

что значит сол в фильме марсианин

Итак, что такое «сол» в фильме «Марсианин»? Наверняка каждый зритель задавал себе этот вопрос.

Колонизатор

Миссия «Арес-3» планировалась на 31 сол, и запасы еды с собой были взяты на 68 солов на шестерых человек. Марк, проведя ревизию продовольствия, установил, что его хватит на 300 солов. Если экономить, можно растянуть на 400 солов. Однако еды нужно на 3 года, до прилёта следующей экспедиции.

К счастью, он ботаник и решает выращивать себе еду сам. На планете, где ничего не растёт.

Далее следует описание его земледельческих усилий по возделыванию картофеля. На 31-й сол он обустраивает грядки с марсианским грунтом. Для получения урожая на каждый кубометр почвы нужно 40 литров воды. Что такое «сол» в фильме Марсианин, пока не слишком понятно. С 48-го сола Марк озабочен добыванием воды, он получает её сжиганием ракетного топлива. На 50-й сол появляются первые всходы, на 79-й – пора убирать урожай. Вопросов к фильму The Martian «Что значит «сол»?» становится всё больше.

что означает слово сол в фильме марсианин

Для восстановления связи с Землёй Марк использует старый спускаемый аппарат «Патфайндер», который был на красной планете с 1997 г.

Во время своего длительного пребывания в абсолютном одиночестве на целой планете Уотни, иронизируя, часто размышляет, что он здесь единственный колонизатор. Согласно международным законам, весь Марс принадлежит ему, ведь он первый вырастил здесь урожай.

Решив продовольственную проблему и наладив канал связи со специалистами НАСА, Марк начинает под их руководством претворять план своей эвакуации с Марса в жизнь. В НАСА решили не сообщать экипажу «Гермеса», возвращавшемуся домой, что Марк Уотни выжил, чтобы не дестабилизировать обстановку на борту. Однако колонизатор решительно настоял, чтобы им рассказали об этом.

Экипаж

Внезапно происходит разгерметизация его оранжереи, и весь урожай гибнет. У астронавта остаётся еды на 912 солов, и грузовик с продовольствием с Земли прибудет к 868-му солу при условии, что всё получится.

фильм марсианин что значит солЧто такое «сол» в фильме «Марсианин», большинству зрителей по-прежнему доподлинно неизвестно. Но при запуске ракета терпит крушение. Время на сборку нового зонда уйдет столько, что Марк попросту не доживёт до его прибытия.

На помощь приходит китайское космическое агентство. Оно готово доставить на орбиту свой готовый зонд со всем необходимым. Останется только доставить его на Марс.

Экипаж «Гермеса» предъявляет НАСА ультиматум: они подбирают на орбите китайский зонд, огибают Землю и устремляются назад к Марсу. Плюс семь месяцев к и без того сверхдлительной космической командировке. Но они готовы пожертвовать всем ради своего друга.

Его коллеги, оставившие его на Марсе, становятся его спасителями.

Путь домой

Марку остаётся лишь отправиться в путешествие по Марсу в кратер Скиапарелли, где находится взлётный модуль «Арес-4», и на нём выйти на орбиту, где его заберёт «Гермес».

Его странствие по красной планете начинается на 461-й сол. На 538-й сол астронавт прибывает в заветный кратер. 561-й сол – день старта. Загадка, что означает слово «сол» в фильме «Марсианин», становится всё более интригующей.

в фильме марсианин пишут сол

Приоткроем завесу тайны.

Исследование Марса. Наши дни

Когда в последние десятилетия НАСА осуществляла научные миссии со спускаемыми аппаратами на поверхность красной планеты, то рабочее время этих экспедиций было синхронизировано с местным временем на посадочной площадке на Марсе, а не со стандартным земным.

При проектировании спускаемых на поверхность космических аппаратов используют подход, когда время марсианского солнечного дня делят на 24 часа, в которых часы, минуты и секунды на 2,7 % больше, чем земные.

Поскольку, если этого не сделать, время миссии отклоняется в сторону увеличения на сорок земных минут каждый день. Так, научная команда Mars Exploration Rover, в ходе которой на поверхность Марса в 2004 г. были доставлены исследовательские спускаемые аппараты (роверы) «Спирит» и «Оппортьюнити», носила наручные часы, настроенные на марсианское время.

Зачем это нужно

Знание точного местного марсианского времени абсолютно необходимо для планирования деятельности роверов, ведь они заряжаются от солнечных батарей и зависят от времени восхода и заката светила.

Кроме того, нужно учитывать температурные скачки при смене дня и ночи, которые на Марсе весьма значительные, ведь атмосфера здесь очень разреженная, а океанов, компенсирующих эти явления на Земле, на красной планете нет.

В своё время разрабатывались различные стандарты исчисления времени на этом небесном теле. К ним относится метрическая система с её миллиднями и сантиднями, система «расширенного дня», когда все часы были равны стандартным земным, но последний час суток равнялся 24 часам 39 минутам и 35 секундам.

Но ни одной из них НАСА, являющаяся лидером в дистанционном исследовании Марса на сегодня, не воспользовалась.

Общепринятой единицей измерения времени на Марсе в итоге стал сол.

Что значит «сол» в фильме «Марсианин»?

Средняя длина марсианского сидерического дня, то есть времени полного оборота красной планеты вокруг своей оси относительно звёзд, составляет 24 часа 37 минут 22,663 секунд. Длина его солнечного дня (или попросту сола), то есть времени полного оборота Марса вокруг своей оси относительно Солнца, равна 24 часам 39 минутам 35,244147 секундам.

Таким образом, в одном соле умещается 1,0274912517 земных дней. Марсианский день, длиннее земного на 2,7 %

К слову, для Земли эти цифры выглядят следующим образом: сидерический день длится 23 часа 56 минут 4,0916 секунд, а солнечный – 24 часа 00 минут 00,002 секунд.

НАСА сейчас использует следующий метод для хронометража на Марсе: когда спускаемый космический аппарат начинает свою миссию на поверхности красной планеты, проходящие солы учитываются простым численным отсчётом.

Поэтому никаких месяцев и лет здесь нет, только солы, имеющие свои порядковые числа.

фильм the martian что значит сол

Так, например, отсчёт времени работы роверов «Спирит» и «Оппортьюнити», приземлившихся парой, не был синхронизирован. Хотя они и были направлены для одновременной работы на Марсе, каждый считал датой своей посадки «сол 1». Кроме того, их местоположение отстоит друг от друга на 179 градусов в планетарном масштабе, поэтому, когда у одного день, у другого ночь, и они выполняли свои задачи независимо друг от друга.

Аналогичным образом отсчитывались дни в фильме «Марсианин». Что значит sol, теперь нам известно.

Проще говоря, сол – это марсианский день. Мы становимся свидетелями рождения новой, ранее невиданной системы летоисчисления, в основе которой лежат космологические циклы другой планеты. И это, в отличие от событий в фильме, происходит прямо сейчас.

Хронометрирование на Марсе / Habr

Проблема синхронизация часов и календаря на Земле и на Марсе встала достаточно остро, когда началась эпоха исследования Марса автоматами, поскольку было необходимо четко знать поток солнечной энергии на протяжении, как суток, так и года на Марсе. В этой статье я предлагаю рассмотреть существующие способы отсчета времени на Марсе.
Поскольку наклон оси вращения Марса к плоскости орбиты мало отличается от земного (23°26’21» (Земля) и 25°11’24» (Марс)), то он претерпевает схожие сезонные периоды, но поскольку эксцентриситет орбиты Марса существенно больше, то длительности периодов достаточно сильно отличаются. Также, если марсианские сутки близки по длительности к земным, то продолжительность года различна, что еще больше усиливает рассинхронизацию между календарями.

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).

Календарь

В обыденной жизни мы используем григорианский календарь, а не юлианские даты, по той простой причине, что циклический календарь гораздо более удобен и полезен в быту. И поэтому будущим марсианским колониям потребуется именно циклический календарь. Одной из основных проблем любого календаря является интеркаляция високосов. Она связана с тем, что в году не целое число суток и если не учитывать поправку на это, то очень быстро набегает ошибка между гражданским календарем и тропическим годом. Одним из вариантов такого календаря является дарийский календарь созданный аэрокосмическим инженером и политологом Томасом Гангале. Данный календарь состоит из 24 месяцев по 27-28 дней и основан на десятилетнем цикле с шестью високосными годами по 669 дней и четырьмя обычными по 668. Данный календарь дает ошибку в 1 сол за 100 лет и вполне подходит для текущих целей. Однако на текущий момент ни этот календарь, ни какой-либо другой не используется, счет идет только на солы.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *