Jde o jednu z nejčastějších otázek jak na webu, tak v reálu, třeba při setkání s kamarády. Bohužel se tento problém ještě více zkomplikoval po přistávacím manévru roveru Curiosity, jenž vešel ve známost jako „Sedm minut hrůzy“ a díky mohutné mediální kampani zdomácněl i v debatách laiků. Bohužel byl zaměněn čas, po který probíhalo přistání (od průletu svrchními vrstvami tenké atmosféry až po odpojení zařízení SkyCrane a usazení roveru na marsovský povrch, což činilo oněch sedm minut), s dobou prodlení signálu – latence nutné pro světlo a všechny ostatní frekvence elektromagnetického záření, aby se dostalo z povrchu Marsu k talířům pozemských trackovacích stanic. To ale bylo v tu dobu  něco kolem dvanácti minut.

Už ve školních lavicích se učíme o našem slunečním systému jako o dynamickém mechanismu, jehož členy neustále mění vzájemné vzdálenosti v závislosti na rychlosti oběhu – čím dál je dané těleso od mateřské hvězdy, tím pomaleji se pohybuje. Vzdálenost od centrální hvězdy rozhoduje o tom, v jakém časovém horizontu se daná planeta dostane do stejného místa, ve kterém se nacházela, než nastala jedna periodická otočka kolem Slunce.

ejmenší vzdálenost, na jakou se obě planety můžou k sobě přiblížit, činí 54 milionů kilometrů. To nastává v situaci, kdy je Mars nejblíž Slunci (perihelium) a Země naopak nejdál (afélium). Ale taková chvíle ještě nenastala po dobu, co astronomové pohyby planet sledují. Nejblíž naší planetě v moderní historii byl Mars v roce 2003, kdy se od nás nacházel 56 milionů kilometrů. Mars je ovšem až druhou nejbližší planetou – Venuše je nám blíž.

Naopak nejdál od sebe se obě planety nachází, když jsou obě v aféliu a každá z nich na protilehlé straně mateřské hvězdy. V tomto vzájemném postavení činí maximální vzdálenost 401 milionů kilometrů.

Takže jak se to vlastně s rychlostí, respektive časem, za který se stačíte dopravit z jedné planety na druhou, má? Nejdřív tuto otázku rozdělme na dvě. Jedna se týká rychlosti světla, čili rychlosti jakýchkoli informací, které si můžeme vyměňovat na naší a sousední planetě. Ta druhá už se týká fyzikálních schopností dané civilizace cestovat určitými rychlostmi.
Co se rychlosti světla týče, je to jednoznačné. Fotony se pohybují ve vakuu rychlostí 299 792 km/s. Takže třeba sluneční světlo odražené od povrchu rudé planety nebo signály roverů Curiosity a Opportunity k nám cestují s tímto časovým rozptylem:
Při největším přiblížení obou planet – 182 sekund (cca tři minuty)
Když jsou obě planety od sebe nejdál – 1 342 sekund (přes 22 minut)
Průměrně – 751 sekund (kolem 12,5 minut)

U umělých kosmických těles je situace složitější, musíme vzít v úvahu typy pohonu, hmotnost, množství paliva, manévr nosné rakety, ale hlavně pohyby planet kolem Slunce, k čemuž se ještě vrátím. Pro zjednodušení si tedy uveďme jako příklad nejrychlejší sondu, kterou je New Horizons cestující k trpasličí planetě Pluto rychlostí 58 000 km/h. Jak dlouho by jí zabrala cesta ze Země na Mars?
Při největším přiblížení obou planet – 942 hodin (39 dnů)
Když jsou obě planety od sebe nejdál – 6 944 hodin (289 dnů)
Průměrně – 3 888 hodin (162 dnů)

A už se nám věci komplikují…
V předešlém příkladu jsme zanedbali jednu důležitou skutečnost – kruhové (tedy mírně eliptické, ale to můžeme s čistým svědomím teď zanedbat) dráhy planet kolem centrální hvězdy. Uvedené vzdálenosti jsou přímé – tvoří úsečku mezi oběma tělesy. Pokud jsou dejme tomu planety ve vzájemné opozici ke Slunci, pak by tato úsečka znamenala doslova prolétnout Sluncem. To, že je to nemožné pro jakoukoli hmotu, nemusím zdůrazňovat. Není to možné ani pro žádný signál elektromagnetického oboru. Možná jste loni zaznamenali dočasnou hibernaci vozítka Curiosity, protože signálům mezi Marsem a Zemí se do cesty postavila naše domovská hvězda. Dokonce i v případech, kdy není Slunce na přímce Země-Mars, ale signály musí cestovat v blízkém okolí hvězdy, jsou operátoři sond opatrní, neboť Slunce jako nejsilnější zdroj elektromagnetického záření v naší soustavě dokáže nadělat řádnou neplechu v rušení obsahu informačních datových kanálů. Při reálném meziplanetárním letu musí dráha sondy vzít v potaz vzájemné pohyby obou planet. Názorně je to zachyceno v tomto příkladu:

Druhý důvod, proč jsou předešlá čísla čistě orientační, je právě rozdílná rychlost obou planet. Výše zmiňované „největší přiblížení obou planet“ trvá pouhých 39 dní. Díky rozdílným rychlostem obou těles na orbitách kolem Slunce musí tento fakt zahrnout do výpočtů personál, jenž plánuje trajektorii meziplanetární mise. A neřeší jen samotnou vzdálenost, ale také účinnost a množství paliva – čím víc paliva potřebujete, tím víc vám narůstá hmotnost sondy a o to víc paliva bude potřeba k její akceleraci. Taková „začarovaná spirála slunečního systému“. Nesmíte zapomenout, že cílíte na pohybující se objekt, který bude v době, když k němu sonda doletí, někde úplně jinde, než byl v době, kdy nosná raketa vynesla sondu na oběžnou dráhu Země. Pro celkovou dobu trvání mise je nejpodstatnější ono často zmiňované „startovací okno“: doba, v průběhu které je ideální vyrazit na cestu k cíli.

Krátký přehled dosavadních marsovských misí i s datem startu pro představu optimálních rozpětí startovacího okna:
Mariner 4, první sonda k Marsu (1964 průlet): 228 dní
Mariner 6 (1969 průlet): 155 dní
Mariner 7 (1969průlet): 128 dní
Mariner 9, první sonda která obíhala Mars (1971): 168 dní
Viking 1, první sonda, která přistála na Marsu a fungovala (1975): 304 dní
Viking 2 Orbiter/Lander (1975): 333 dní
Mars Global Surveyor (1996): 308 dní
Mars Pathfinder (1996): 212 dní
Mars Odyssey (2001): 200 dní
Mars Express Orbiter (2003): 201 dní
Mars Reconnaissance Orbiter (2005): 210 dní
Mars Science Laboratory (2011): 254 dní

Zdroje informací:
http://www.space.com/
http://chapters.marssociety.org/
http://www.bogan.ca/

zdroje obrázků:
http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2008/06/earthmarsorbittop.jpg
http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/screen/opo0745i.jpg
http://ccar.colorado.edu/asen5050/projects/projects_2002/journey-kaler/index_files/image009.gif