Smithsonian Researcher zastanawia się, co zabierze ludzi lądujących na Marsie

Mars zawsze fascynował ludzkość. Jego czerwonawy kolor na nocnym niebie silnie kojarzy się z wojną i zniszczeniem, podczas gdy astronomowie od dawna spekulują na temat możliwości istnienia tam życia, teraz albo w przeszłości. Patrząc z teleskopów na Ziemi, jego cechy wywołały wszelkiego rodzaju spekulacje na temat planety i tego, co ludzie mogą tam spotkać.

powiązana zawartość

• Zobacz, jak NASA ląduje statek kosmiczny InSight na Marsie

Zarówno Związek Radziecki, jak i Stany Zjednoczone uczyniły Marsa wczesnym celem eksploracji kosmicznego wyścigu zimnej wojny w latach 60. Podczas gdy Sowieci dotarli na Marsa jako pierwsi, w czerwcu 1963 r. Nie osiągnęli naukowego zwrotu za swoje osiągnięcia. Pierwsza amerykańska sonda, która przeleciała na Marsie, zrobiła zdjęcia pokazujące kraterową, podobną do księżyca powierzchnię, budząc nadzieje wielu osób na obecność inteligentnego życia. Kolejne misje koncentrowały się na poszukiwaniu wody, kluczowym wymogu życia na Ziemi, jako możliwym wskaźniku ewolucji prostego życia na planecie.

Różne narody zadeklarowały teraz zamiar kontynuowania ludzkiej wyprawy na Marsa w przyszłości. Chociaż może minąć jeszcze wiele lat, zanim w końcu zobaczymy kosmicznych wędrowców po Czerwonej Planecie, większość naukowców oczekuje teraz, że taka wyprawa w końcu się spełni.

Smithsonian History of Space Exploration: od starożytnego świata do pozaziemskiej przyszłości

Obowiązkowa lektura dla miłośników kosmosu i wszystkich zaintrygowanych historią i przyszłością odkryć naukowych, The Smithsonian History of Space Exploration autorstwa byłego kuratora kosmicznego NASA i Smithsonian oraz historyka Rogera D. Launiusa, to kompleksowe kompendium fotografii, ilustracji, grafiki i paski boczne dotyczące najważniejszych osiągnięć naukowych i technologicznych, wpływowych postaci i pionierskich statków kosmicznych.

Kupować

Wysłanie ludzi na Marsa stanowi poważne wyzwanie, ale pozostaje potencjalnie bardzo satysfakcjonującym osiągnięciem. Wszystko, czego potrzeba, to decyzja polityczna podejmowana przez kosmiczny naród lub koalicję narodów, która wyda środki niezbędne do wykonania zadania. Większość opracowanych do tej pory planów była zbyt duża, zbyt złożona i zbyt droga, aby była wykonalna. Jednak niektóre badania zalecają bardziej uproszczoną operację i mogą być możliwe w ramach budżetu wynoszącego około 250 miliardów dolarów, co w przybliżeniu kosztuje budowę i utrzymanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Taki plan mógłby zostać zrealizowany już w latach 30. XX wieku.

Na przykład propozycja „życia poza lądem” przy użyciu zasobów na Marsie może znacznie uprościć plany eksploracji. Pierwsi przybyli ludzie mogą dobrze wydobywać paliwo i materiały eksploatacyjne ze środowiska marsjańskiego. Taka misja wymagałaby ponad dwuletniego rozkładu lotów na Marsa, pracy na powierzchni, a następnie powrotu na Ziemię. Wymagałby także pojazdu do dostania się na Marsa, lądownika z laboratorium naukowym i siedliskiem, elektrowni do wytwarzania energii elektrycznej na powierzchni, łazików, transportu ludzi na powierzchni, żywności, zakładu produkcyjnego zdolnego do produkcji paliwa i, co najbardziej krytyczne, pojazd wznoszący się do opuszczenia Marsa w drodze do domu.

Za pomocą zautomatyzowanych łazików załoga Marsa zbierałaby próbki skał do analizy w małym laboratorium ustawionym w module siedliskowym, szukając informacji w poszukiwaniu wody i podziemnego życia. (NASA)

Paliwo mogłoby być wytwarzane na Marsie z lokalnej atmosfery, która składa się głównie z dwutlenku węgla. Gaz ten byłby pompowany do komory reakcyjnej w zakładzie produkcyjnym, gdzie byłby mieszany z ciekłym wodorem i ogrzewany. Powstały w ten sposób proces, odkryty w XIX wieku przez francuskiego chemika Paula Sabatiera (1854–1941), wytwarza metan i wodę. Metan byłby pompowany przez chłodnicę kriogeniczną, co doprowadziłoby go do stanu ciekłego, który mógłby być przechowywany do wykorzystania jako paliwo rakietowe. Powstałą wodę można pompować do jednostki elektrolizy, gdzie elektrody dzielą ją na wodór i tlen.

Po przybyciu ludzie będą musieli rozłożyć nadmuchiwaną szklarnię, aby hodować żywność. Za pomocą zautomatyzowanych łazików załoga mogła rozpocząć eksplorację otaczającego terenu. Zbierali próbki skał do analizy w małym laboratorium ustawionym w module siedliskowym. Mogli także wiercić marsjańskie podłoża w poszukiwaniu wody i wszelkiego podziemnego życia. Mogli nawet szukać skamielin i starać się potwierdzić istnienie dalszych zasobów naturalnych wykrytych przez satelity krążące wokół Marsa. Gdy ich czas na planecie dobiegnie końca, załoga podejmie 110-dniową podróż z powrotem na Ziemię.

Problemy techniczne takiej misji są znaczne. Załoga byłaby narażona na dwa rodzaje promieniowania: promieniowanie kosmiczne atakujące układ słoneczny z galaktyki poza nią oraz rozbłyski promieniowania słonecznego przebiegające przez całe spektrum elektromagnetyczne. Szybki czas transportu jest najlepszą ochroną przed promieniowaniem galaktycznym, podobnie jak lokalna atmosfera na Marsie. Z drugiej strony rozbłyski słoneczne Słońca mogą być śmiertelne, szczególnie w niezabezpieczonej próżni kosmicznej. Inżynierowie mogą zdecydować się na osłonięcie załogi wodą za pomocą zbiornika na wodę w kształcie pączka, do którego odkrywcy mogli wycofać się, dopóki burza słoneczna nie ustąpi.

Konieczne może być również utrzymanie sztucznej grawitacji na statku kosmicznym przewożącym załogę na Marsa, aby zminimalizować problemy biomedyczne związane z przedłużoną ekspozycją na środowisko o niskiej grawitacji. Można to osiągnąć za pomocą obracających się sekcji w celu wytworzenia sztucznej grawitacji.

Większość wyzwań naukowych i technicznych można pokonać dzięki wystarczającemu finansowaniu. Główną przeszkodą dla misji Marsa są koszty. 11 grudnia 2017 r. Prezydent Donald Trump ogłosił, że zamierza zmienić wektor NASA w celu powrotu na Księżyc i ustanowienia bazy Księżycowej przed misją człowieka na Marsa. Prawdopodobnie popchnie to Marsa lądującego co najmniej dziesięć lat w przyszłość, lub może zachęcić inne narody do objęcia przywództwa w krajowej lub międzynarodowej misji Marsa. Doprowadzenie ludzi na Marsa w latach 30. XX wieku jest możliwe, ale tylko wtedy, gdy będziemy gotowi wydać wystarczającą ilość pieniędzy, aby pokonać wszystkie przeszkody.

Fragment The Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future opublikowany przez Smithsonian Books.