Cilvēcei jāpārvar daudzi šķēršļi, pirms var sākties atgriešanās ceļojums Marss. Ir divi galvenie spēlētāji NASA і SpaceX, kuri cieši sadarbojas misijās uz Starptautisko kosmosa staciju, taču viņiem ir konkurējošas idejas par to, kā izskatītos apkalpes misija uz Marsu.
Izmēram ir nozīme
Lielākā problēma (vai ierobežojums) ir ceļojumam nepieciešamās kravas masa (kosmosa kuģis, cilvēki, degviela, krājumi utt.). Kravas masa parasti ir tikai neliela daļa no nesējraķetes kopējās masas. Piemēram, raķete Saturn V, kas palaida Apollo 11 uz Mēnesi, svēra 3000 tonnu. Bet tas varētu palaist tikai 140 tonnas (5% no sākotnējās palaišanas masas) zemā Zemes orbītā un 50 tonnas (mazāk nekā 2% no sākotnējās palaišanas masas) uz Mēnesi.
Masa ierobežo kosmosa kuģa izmērus uz Marsa un tā iespējas kosmosā. Katrs manevrs prasa degvielas izdevumus, lai palaistu raķešu dzinējus, un šī degviela tagad ir jānogādā kosmosā ar kosmosa kuģi.
SpaceX plāns kosmosa kuģim ar apkalpi ir uzpildīt degvielu kosmosā ar atsevišķi palaistu degvielas kravas automašīnu. Tas nozīmē, ka orbītā būs iespējams laist daudz vairāk degvielas nekā vienā palaišanas reizē.
Laikam ir nozīme
Vēl viens ar degvielu cieši saistīts jautājums ir laiks. Misijas, kas sūta bez apkalpes kosmosa kuģus uz ārējām planētām, bieži seko sarežģītas trajektorijas ap Sauli. Viņi izmanto tā sauktos gravitācijas manevrus, lai efektīvi aplidotu dažādas planētas un iegūtu pietiekami daudz impulsa, lai sasniegtu savu mērķi.
Tas ietaupa daudz degvielas, taču šo misiju izpilde var aizņemt vairākus gadus. Ir skaidrs, ka tas ir nepieņemami. Gan Zemei, gan Marsam ir (gandrīz) apļveida orbītas un manevrs, kas pazīstams kā Hohmana pāreja, ir visekonomiskākais veids, kā ceļot starp abām planētām. Faktiski, ja neiedziļināmies detaļās, kosmosa kuģis veic vienu lidojumu pa eliptisku pārejas orbītu no vienas planētas uz otru.
Hohmana tranzīts starp Zemi un Marsu ilgst aptuveni 259 dienas (astoņus līdz deviņus mēnešus), un tas ir iespējams tikai aptuveni reizi divos gados, jo atšķiras orbītas ap Zemes un Marsa Sauli. Kosmosa kuģis var sasniegt Marsu īsākā laikā (SpaceX saka, ka seši mēneši), taču, jūs uzminējāt, tam būs nepieciešams vairāk degvielas.
Droša nosēšanās
Pieņemsim, ka mūsu kosmosa kuģis un apkalpe nonāk uz Marsa. Nākamais uzdevums ir piezemēšanās. Kosmosa kuģis, kas iekļūst Zemes atmosfērā, var izmantot pretestību, ko rada mijiedarbība ar atmosfēru, lai palēninātu. Tas ļauj ierīcei droši nosēsties uz Zemes virsmas (ar nosacījumu, ka tā spēj izturēt atbilstošu apsildi). Taču atmosfēra uz Marsa ir aptuveni 100 reižu plānāka nekā uz Zemes. Tas nozīmē mazāku vilkšanas potenciālu, padarot neiespējamu drošu nolaišanos bez jebkādas palīdzības.
Dažas misijas nolaidās uz gaisa spilveniem (piemēram, NASA misija Pathfinder), bet citās tika izmantoti dzinēji (NASA Fēniksa misija). Pēdējais atkal prasa vairāk degvielas.
Dzīve uz Marsa
Marsa diena ilgst 24 stundas un 37 minūtes, bet ar to līdzības ar Zemi beidzas. Marsa plānā atmosfēra nozīmē, ka tā nevar saglabāt siltumu tik labi kā Zeme, tāpēc dzīvībai uz Marsa raksturīgas lielas dienas/nakts temperatūras svārstības. Marsa maksimālā temperatūra ir 30 ℃, kas izklausās diezgan jauki, bet tā minimālā temperatūra ir -140 ℃ un vidējā temperatūra ir -63 ℃. Vidējā ziemas temperatūra Zemes dienvidu polā ir aptuveni -49 ℃. Tāpēc mums ir jābūt ļoti uzmanīgiem, izvēloties, kur dzīvot uz Marsa un ko darīt ar temperatūru naktī.
Gravitācija uz Marsa ir par 38% no Zemes gravitācijas (tātad jūs jutīsities vieglāk), bet gaiss galvenokārt sastāv no oglekļa (CO₂) ar dažiem slāpekļa procentiem, tāpēc tas ir pilnīgi neelpojošs. Mums būs jāveido klimata kontrolēta vieta, kur dzīvot. SpaceX plāno vairākus kravas lidojumus pirms palaišanas, tostarp kritiskās infrastruktūras objektus, piemēram, siltumnīcas, saules paneļus un, jūs uzminējāt, degvielas un gaisa ražošanas iekārtu misijas atgriešanās uz Zemi.
Dzīve uz Marsa ir iespējama, un uz Zemes jau ir veikti vairāki simulācijas testi, lai noskaidrotu, kā cilvēki tiktu galā ar šādu eksistenci.
Par to var lasīt šeit: Ģeologi modelē Marsa augsnes apstākļus, lai nākotnē stādītu Marsu
Atgriezties uz Zemes
Pēdējais uzdevums ir sākt atpakaļceļu un droši nogādāt cilvēkus atpakaļ uz Zemi. Apollo 11 ielidoja Zemes atmosfērā ar ātrumu aptuveni 40000 47 km/h, kas ir nedaudz mazāks par ātrumu, kas nepieciešams, lai atstātu Zemes orbītu. Kosmosa kuģu, kas atgriezīsies no Marsa, atmosfērā ieejas ātrums būs no 000 54 km/h līdz 000 XNUMX km/h atkarībā no orbītas, ko tie izmanto, lai nokļūtu Zemē.
Zemā Zemes orbītā tie varētu palēnināt ātrumu līdz aptuveni 28 800 km/h, pirms tie atkal nonāk mūsu atmosfērā, taču, jūs uzminējāt, viņiem būs nepieciešama papildu degviela, lai to paveiktu. Bet arī viņi nevarēs vienkārši ielauzties atmosfērā. Mums tikai jāpārliecinās, ka nenogalinām astronautus, tos pārslogojot, vai neizdegsim, pārkarstot.
Šie ir tikai daži no izaicinājumiem, ar kuriem saskaras misija uz Marsu, un visi tehnoloģiskie elementi tās sasniegšanai jau ir izveidoti. Mums vienkārši jātērē laiks un nauda un jāsaliek tas viss kopā.
Lasi arī: