火星の距離と地球からの到達時間をやさしく解説!★2018年大接近

今日ちまたでは、火星の話題で持ちきりです。

今回は火星までの距離とその到達時間についてまとめたいとおもいます。

日本に住んでいるとそうでもないですが、NASAなど宇宙産業が発達しているアメリカでは、無視出来ないテーマです。

特に宇宙産業のドン的存在であるアメリカの企業家イーロン・マスク氏の発言は非常に注目されていますね。

その様な話題も更新しながらまとめて行きたいと思います。

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火星までの距離

天文学で使う単位

先ず火星までの距離を表す際に使う単位ですが、km あるいは『天文単位』(太陽~地球の距離が1天文単位)を使います。

天文学では、『光年』をよく使いますが、これは光が1年間に進む距離なので太陽系内の星の距離を測る単位には適しません。

あと、パーセクという単位も使いますが、こちらも今回の様に太陽系内のような規模だと必要ないことと、ちょっと難しいので説明は省きますね。一応1パーセク≒3.26光年です。

天文単位:太陽と地球の距離を1天文単位とする
光年:光が1年間に進む距離
パーセク:1パーセク≒3.26光年

太陽と火星の距離

太陽と火星の距離は、日々変わります。

その基本となる式はヨハネス・ケプラーという天文学者が発見しましたが、また追って簡単に説明しようと思います。

火星をはじめ惑星の軌道は、楕円なのでその中心(太陽の位置、焦点)からの距離は、運行場所によって違ってくるんです。

平均距離:2億2千8百万km(1.5237天文単位)
近日点:2億670万km 
遠日点:2億4920万km

(近日点とは太陽と火星が一番近づいたときの距離、遠日点とはその逆で一番離れた遠くにいる時です。)

地球と火星の距離

地球と火星の距離はさらに複雑になってきます。

火星が地球を焦点とした軌道を描いていれば、先の太陽と火星の距離の様にシンプルなのですが、どちらも太陽を焦点とした軌道を描いているので、その相対的な位置関係で複雑に変わってきます。

一応地球と火星の距離が一番近づいたとき、遠ざかったとき、そして平均距離を挙げておきますね。

単純に計算してみようと思いますが、次の様な仮定で話を進めますね。

  • 地球と火星が太陽と反対側の位置で1直線に並んだ時が1番遠ざかった時
  • 地球と火星が太陽から見て同じ方向で1直線に並んだ時が1番近づいた時
  • 地球と火星の軌道は楕円と言っても円に近い楕円なので、話をシンプルにするためにそれぞれの軌道を円としてその軌道半径の平均を計算に用いる

地球と火星が最も近づいたときの距離の計算

『地球と火星が近づいたときの距離』=『太陽と火星の平均距離』ー『太陽と地球の平均距離』

227,936,640 km – 149,597,870 km = 78,338,770 km
7834万kmですね。

地球と火星が最も離れたときの距離の計算

『地球と火星が離れたときの距離』=『太陽と火星の平均距離』+『太陽と地球の平均距離』

227,936,640 km + 149,597,870 km = 377,534,510km
3億7753万kmですね。

5倍くらいの距離の差になります。火星の輝きの度合いもかなり違ってきます。
昔、火星は戦いや破壊などの象徴で恐れらていたそうですが、それも分かりますね。活力、積極性など良い意味での象徴でもあります^^

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地球と火星が接近する周期

地球と火星が接近する周期についてみ少し触れておきますね。


地球の公転周期:365日
火星の公転周期:687日
地球と火星が接近する周期:780日(≒2年2ヵ月)

地球と火星が接近したとき、火星が太陽に近い位置(近日点付近)にあると大接近、遠い位置(遠日点付近)にあると小接近になります。

最近の接近の様子

2003年は大接近になり、メディアでも大きく取り上げられました。
次回の大接近は2018年、ナント!来年です。
楽しみですね!!

2018年は火星大接近!

地球から火星までの到達時間

どのような経路、タイミングで行くかでたくさんの案があります。

例えば、

ホーマン軌道という軌道を使えば約8ヶ月で着くそうです。燃料が少なくて済む、たくさんの荷物を積めるという利点があります。
金星の引力を使ったスウィングバイ軌道を使えば、それよりももう少し早く到着可能ですが、燃料が余分にかかります。

他にも約4ヶ月で到達出来る軌道もあるとのことです。

そして、地球から火星へ行く方法は、推進力からみていろんな方法が考えられています。

上記のロケットは、数ヶ月かかりますが、例えば、『レーザー推進(光子推進)』と呼ばれるものが実現出来れば3日で着くそうです^^;

高速の30%の速度が出るという、SFに世界のような信じがたい方法ですが、真面目に研究されているそうですよ。

あとがき

来年2018年は火星が地球に大接近します。

マスコミでもまた大きく取り上げられるかもしれませんね。

オバマ大統領からトランプ大統領に代わって宇宙開発にかける投資も懸念されますが、イーロン・マスク氏の「スペースX社」をはじめとする民間の宇宙旅行会社の動きはどんどん活発になって行くと思います。

そちらの方もウォッチしながら、火星関連の情報をまとめて行きたいと思います。

こちらの火星関連のドラマも面白かったですよ。

何かドラマや映画を見たいと思ったときにでも見るといいですよ。

火星の平均気温、最高・最低気温について地球と比較しています。地球の地名も使ってイメージしやすくしています^^よろしかったら読んで下さいね!

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雑学

Posted by 40sfile


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