Исследование Марса долгое время было предметом человеческого восхищения. Хотя миссии на Марс часто являются предметом научно-фантастических книг и фильмов, реальность, возможно, не так уж и далеко позади. Недавние достижения в области космических технологий и быстрая коммерциализация космического рынка могут вскоре сделать возможной миссию человека на Марс. Более того, если вы посмотрите на 300 000-летнюю историю человеческих исследований, становится очевидным, что необходимость исследования имеет фундаментальное значение для нашей природы. Созданная таким образом, миссия на Марс - это не вопрос «если», а вопрос «когда».
Почему люди должны путешествовать на Марс?
Одним из величайших последствий миссии на Марс было бы найти жизнь или свидетельство вымершей жизни, какой бы простой она ни была. Это не только ответит на вопрос о том, одиноки ли мы в космосе, но и покажет, что во вселенной есть потенциал для жизни.
Какова история изучения Марса?
Многие космические корабли, которые приземлились на поверхности Марса, в том числе Viking 1, Viking 2 и Mars Pathfinder. Космические корабли, такие как Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter, провели исследовательские работы для составления карты поверхности Марса. Исследователи Марса Роверс из НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА) исследовали поверхность Марса, отправив ценные данные и изображения обратно на Землю.
В 2010 году президент США Барак Обама объявил в космическом центре имени Кеннеди в Техасе предложение, направленное на пилотируемый полет на Марс к 2030-м годам. НАСА планирует запустить марсоход Mars 2020, который отправит беспилотный марсианский корабль на красную планету, чтобы исследовать признаки жизни, как прошлого, так и настоящего.
НАСА также впервые испытывает космический корабль, предназначенный для перевозки людей на Марс.
7 ключевых проблем на пути к Марсу
Техническая и техническая задача добраться до Марса огромна. Земля и Марс имеют разные орбиты вокруг Солнца, что означает, что расстояние между двумя планетами постоянно меняется. Даже с оптимальным окном запуска, это все еще долгий путь в неизвестность с бездоказательным кораблем, перевозящим все, что вам нужно, без возможности пополнить запас критических предметов. И это только начало. Другие проблемы включают в себя:
Строим правильный космический корабль . Поездка на Луну - это трехдневное путешествие, поэтому достаточно утилитарного космического корабля, такого как Аполлон. Первая мартовская миссия требует гораздо более длительного пути, поэтому космическому кораблю потребуется больше жизненного пространства, больше места для резервных систем, оборудование для космических прогулок, надежная силовая установка и, что, возможно, самое главное, места для отдыха, позволяющие астронавтам работать.
Многое из того, что система жизнеобеспечения делает на Международной космической станции (МКС), имитирует то, что происходит на Земле естественным образом. Процессоры очищают воздух астронавтов, фильтруя следовые газы и удаляя выдыхаемый ими углекислый газ. Где возможно, кислород извлекается и выпускается обратно в кабину , но небольшие потери дополняются запасенным кислородом. Вода аналогичным образом рециркулируется из мочи и осушителей, как правило, с эффективностью около 90%. Это лучше, чем когда либо, но каждый грузовой корабль все еще несет воздух и воду на МКС. Нам нужно практически полностью перейти на переработку, прежде чем мы уверенно отправимся на Марс и далее в глубокий космос.Пищевой рост .
Для космических миссий на Марс и за его пределами доставка готовой пищи станет менее практичной. В настоящее время на МКС проводятся эксперименты по изучению способов выращивания сельскохозяйственных культур, проверке таких вещей, как то, в каком направлении растение растет без гравитации, как опылять и какие типы гидропонных почв являются лучшими. Способность поддерживать себя и выращивать пищу в космосе - это лишь одна из многих необходимых технологий для миссий на Марс и будущих исследований космоса.Потери на теле человека . Длительная невесомость сказывается на организме человека. Существенно влияют на баланс, регуляцию артериального давления, плотность костей, а иногда и зрение. Для астронавтов, путешествующих на Красную планету, не будет наземной группы поддержки, которая будет помогать после приземления на марсианскую поверхность. Вес и конфигурация марсианских скафандров также должны учитывать период адаптации к марсианской гравитации.
Кроме того, природная среда на поверхности планеты смертельна для человеческой жизни; В атмосфере Марса очень низкое давление воздуха, нет кислорода, 96% углекислого газа, высокая радиация и космические лучи. Среда обитания и скафандры должны будут защитить экипажи от марсианской атмосферы.Недостаток общения . Жизнь на Марсе также будет психологически сложной. Даже когда Земля и Марс находятся ближе всего, на расстоянии 35 миллионов миль, радиоволнам требуется около четырех минут, чтобы добраться отсюда туда. Поэтому, если марсианский экипаж передает сигнал Хьюстону, самый быстрый ответ услышит ответ НАСА через восемь минут, а худший - через 48 минут. Таким образом, связь в реальном времени будет невозможна, и марсианской команде нужно будет знать, как быть уверенным в себе, технически и морально, особенно в случае пыльной бури или другой чрезвычайной ситуации.Определение правильного пути .
Путь, которым мы идем между Землей и Марсом, должен быть решен. Каждый день путешествия - это еще один день, проведенный за едой, питьевой водой, вдыханием воздуха с корабля и производством отходов, а также воздействием межпланетной радиации и риском критических сбоев систем. Если топлива достаточно, можно использовать более прямой маршрут, используя грубую орбитальную механику. Если бы мы изобрели более эффективные двигатели, мы могли бы запускать их дольше и меньше выбегать, также уменьшая общее время.Посадка аккуратная . Даже если мы доберемся до атмосферы Марса, приземление представляет еще один набор проблем, Как только мы достигнем орбитальной скорости, мы сможем использовать тонкую атмосферу Марса, чтобы обеспечить тормозящее трение, поворачивая, чтобы погрузиться точно в него, чтобы постепенно замедлить до нужной скорости. Но весь транзитный корабль должен был быть достаточно жестким, чтобы выдержать соответствующее тепло и давление.
Компромиссным вариантом может быть отказ от среды обитания, которая доставила нас на Марс, попадание в капсулу и полет на ней прямо на поверхность. Но марсианская атмосфера намного тоньше земной, то есть парашюты работают не так хорошо. Тем не менее, он достаточно толстый, чтобы трение вызывало нагрев, поэтому судну необходимо надлежащее теплозащитное покрытие. Самым тяжелым объектом, который мы приземлились на Марс с 2018 года, был исследовательский космический корабль НАСА (часть миссии научной лаборатории Марса), который весит около одной тонны (на Земле). Корабль с экипажем будет весить намного больше, чем марсоход. Для размещения людей на Марсе,
