Ar žmonės nusileis Marse? Sužinokite apie Marso tyrinėjimo istoriją ir 7 pagrindinius žmonių siuntimo į Marsą iššūkius

Marso tyrinėjimas jau seniai buvo žmogaus susižavėjimo objektas. Nors misijos į Marsą dažnai yra mokslinės fantastikos knygų ir filmų tema, tikrovė gali būti ne taip toli atsilikusi. Naujausi kosminių technologijų laimėjimai ir sparti kosmoso rinkos komercializacija netrukus gali padaryti žmogaus misiją į Marsą. Dar daugiau, jei pažvelgsite į 300 000 metų žmogaus tyrinėjimo istoriją, akivaizdu, kad būtinybė tyrinėti yra mūsų prigimties pagrindas. Tokiu būdu suformuluota misija į Marsą iš tikrųjų nėra klausimas, jei - tai daugiau kada.

Pereiti į skyrių

• Kodėl žmonės turėtų keliauti į Marsą?
• Kas yra Marso tyrinėjimo istorija?
• 7 pagrindiniai patekimo į Marsą iššūkiai
• Kaip žmonės galiausiai pateks į Marsą?
• Norite sužinoti daugiau apie kosmoso tyrimus?
• Sužinokite daugiau apie Chriso Hadfieldo „MasterClass“

Buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas moko kosmoso tyrimų ir ateities mokslo.

Kodėl žmonės turėtų keliauti į Marsą?

Vienas iš didžiausių misijos į Marsą padarinių būtų rasti gyvybę ar išnykusios gyvybės įrodymus, kad ir koks paprastas tas gyvenimas būtų. Tai ne tik atsakytų į klausimą, ar kosmose esame vieni, bet ir parodytų, kad visur Visatoje yra gyvybės galimybių.

Kas yra Marso tyrinėjimo istorija?

Daugelis erdvėlaivių, nusileidusių Marso paviršiuje, įskaitant „Viking 1“, „Viking 2“ ir „Mars Pathfinder“. Erdvėlaiviai, tokie kaip „Mariner 4“, „Mariner 9“, „Mars Express“, 2001 m. „Mars Odyssey“, „Mars Global Surveyor“ ir „Mars Reconnaissance Orbiter“, atliko tyrimo darbus Marso paviršiui nustatyti. NASA ir Europos kosmoso agentūros (ESA) „Mars Exploration Rovers“ nariai tyrinėjo Marso paviršių ir siuntė vertingus duomenis bei vaizdus atgal į Žemę.

2010 m. JAV prezidentas Barackas Obama Kennedy kosminiame centre Teksase paskelbė pasiūlymą, kurio tikslas - iki 2030-ųjų vykdyti Marso misiją. NASA planuoja pradėti „Rover“ misiją „Mars 2020“, kurios metu į raudonąją planetą bus nusiųstas nepilotuojamas „Mars“ desantininkas tyrinėti gyvybės ženklų tiek praeityje, tiek dabartyje.

NASA taip pat pirmą kartą išbando erdvėlaivius, skirtus žmonėms gabenti į Marsą.

7 pagrindiniai patekimo į Marsą iššūkiai

Techninis ir inžinerinis iššūkis patekti į Marsą yra bauginantis. Žemė ir Marsas skrieja aplink saulę skirtingai, o tai reiškia, kad atstumas tarp dviejų planetų nuolat keičiasi. Net turint optimalų paleidimo langą, tai vis tiek yra ilgas reisas į nežinomybę su neįrodytu laivu, kuris veža viską, ko reikia, niekaip nepapildant kritinių daiktų. Ir tai tik pradžia. Kiti iššūkiai:

1. Tinkamo erdvėlaivio statyba . Patekimas į mėnulį yra trijų dienų kelionė, todėl užteks tokio utilitarinio erdvėlaivio kaip „Apollo“. Pirmoji „Marso“ misija reikalauja daug ilgesnės kelionės, todėl erdvėlaiviui reikės daugiau gyvenamojo ploto, daugiau vietos atsarginėms sistemoms, įrangai pasivaikščiojimams kosmose, patikimos varomosios sistemos ir, ko gero, svarbiausia - poilsio įrenginių, kad astronautai būtų įsitraukę. , produktyvus ir sveikas protas kelionių į kosmosą metu.
2. Oro ir vandens perdirbimo galimybės . Daugelis to, ką gyvybės palaikymo sistema veikia Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), imituoja tai, kas natūraliai vyksta Žemėje. Procesoriai valo astronautų orą, filtruodami pėdsakus ir pašalindami jų iškvepiamą anglies dioksidą. Kur įmanoma, deguonis išgaunamas ir išleidžiamas atgal į saloną, tačiau nedideli nuostoliai papildomi sukauptu deguonimi. Vanduo panašiai perdirbamas iš šlapimo ir oro sausintuvų, paprastai efektyvumas yra apie 90%. Tai geriau nei bet kada, tačiau kiekvienas krovininis laivas vis tiek gabena orą ir vandenį į TKS. Privalome pasiekti beveik 100% perdirbimą, kol užtikrintai keliausime į Marsą ir toliau į gilų kosmosą.
3. Maisto augimas . Kosminėms misijoms į Marsą ir už jos ribų paruošto maisto atvežimas bus ne toks praktiškas. Šiuo metu atliekami TKS eksperimentai, skirti ištirti, kaip auginti pasėlius, išbandyti, pavyzdžiui, kokia kryptimi augalas auga be gravitacijos, kaip apdulkinti ir kokių rūšių hidroponinis dirvožemis yra geriausias. Gebėjimas būti savarankiškam ir auginti maistą kosmose yra tik viena iš daugelio reikalingų technologijų misijoms į Marsą ir būsimiems kosmoso tyrimams.
4. Mokestis už žmogaus kūną . Išsiplėtęs nesvarumas daro didelę įtaką žmogaus organizmui. Tai turi reikšmingą poveikį pusiausvyrai, kraujospūdžio reguliavimui, kaulų tankiui ir kartais regėjimui. Astronautams, keliaujantiems į Raudonąją planetą, neliks antžeminės pagalbos komandos, kuri padės nusileidusi Marso paviršiuje. Marso skafandrų svoris ir konfigūracija taip pat turės leisti prisitaikyti prie Marso gravitacijos. Be to, natūrali aplinka planetos paviršiuje yra mirtina žmogaus gyvybei; Marso atmosferoje yra labai žemas oro slėgis, nėra deguonies, 96% anglies dioksido, didelė spinduliuotė ir kosminiai spinduliai. Buveinė ir skafandrai turės apsaugoti įgulas nuo Marso atmosferos.
5. Bendravimo trūkumas . Gyvenimas Marse taip pat bus psichologiškai sunkus. Net kai Žemė ir Marsas yra arčiausiai, 35 milijonų mylių atstumu, radijo bangos trunka apie keturias minutes, kad iš čia patektų. Taigi, jei Marso įgula perduos signalą Hiustonui, greičiausiai jie išgirs atsakymą iš NASA praėjus aštuonioms minutėms - blogiausiu atveju - po 48 minučių. Taigi bendravimas realiuoju laiku bus neįmanomas, o Marso įgula turės žinoti, kaip pasitikėti savimi, techniškai ir psichiškai, ypač dulkių audros ar kitos avarijos atveju.
6. Teisingo kelio nustatymas . Reikia nuspręsti kelią, kuriuo eisime tarp Žemės ir Marso. Kiekviena kelionės laiko diena yra dar viena diena, praleista valgant maistą, geriant vandenį, kvėpuojant laivo oru ir gaminant atliekas, taip pat veikiant tarpplanetinei spinduliuotei ir kritinių sistemų gedimų rizikai. Jei yra pakankamai degalų, galima naudoti tiesioginį kelią, žiauriai verčiantį orbitos mechaniką. Išradę efektyvesnius variklius, galėtume juos paleisti ilgiau ir mažiau važiuoti, taip pat sumažinant bendrą laiką.
7. Tūpti atsargiai . Net jei pasieksime Marso atmosferą, nusileidimas kelia dar vieną iššūkių rinkinį. Važiuodami orbitiniu greičiu, mes galime naudoti ploną Marso atmosferą, kad būtų užtikrinta stabdymo trintis, vairas tiksliai į jį įmerktas, kad palaipsniui sulėtėtų iki reikiamo greičio. Tačiau visas tranzitinis laivas turėtų būti pakankamai sunkus, kad galėtų išgauti susijusį karštį ir slėgį. Kompromisinis variantas gali būti išmesti į Marsą mus nugabenusią buveinę, patekti į kapsulę ir ja važiuoti tiesiai į paviršių. Tačiau Marso atmosfera yra daug plonesnė nei Žemės, tai reiškia, kad parašiutai neveikia beveik taip gerai. Vis dėlto jis yra pakankamai storas, kad trintis sukeltų šilumą, todėl laivui reikalingas tinkamas šilumos ekranavimas. Sunkiausias objektas, kurį mes nusileidome ant Marso nuo 2018 m., Buvo NASA „Curiosity Rover“ (Marso mokslo laboratorijos misijos dalis), kuris sveria maždaug vieną toną (Žemėje). Įgulos laivo svoris būtų daug didesnis nei „Marsa“. Norėdami išleisti žmones į Marsą, greičiausiai turėsime naudoti Marso atmosferą, kad iš dalies sulėtintume plaukiojančią priemonę, tada gaisrinės mašinos, kad sulėtintume greitį iki paviršiaus iki nusileidimo vietos.

„MasterClass“

Pasiūlė jums

Internetinės klasės, kurias moko didžiausi pasaulio protai. Išplėskite savo žinias šiose kategorijose.

ar skirtingų spalvų paprikos skonis nevienodas

Moko kosmoso tyrinėjimų

Moko gamtosaugos

Moko mokslinio mąstymo ir komunikacijos

Moko mokslo apie geresnį miegą

Kaip žmonės galiausiai pateks į Marsą?

Galvok kaip profesionalas

Buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas moko kosmoso tyrimų ir ateities mokslo.

Nors patekti į Marsą būtų finansiškai ir logistiškai sunku, mokslininkai mano, kad galiausiai tai galima pasiekti atlikus keletą pagrindinių žingsnių:

• Tęskite mėnulio tyrinėjimą . Misijos į Mėnulį ir Marsą yra susipynusios, nes mėnulis suteikia galimybę išbandyti naujus įrankius, tokius kaip gyvybės palaikymo sistemos ir žmogaus buveinės, kurias būtų galima panaudoti būsimoje Marso misijoje. Vieną dieną skrendant į Marsą labai svarbu tęsti mėnulio tyrimus.
• Kurti pažangesnes kosminių laivų technologijas . Giliame kosmose nėra kosminių stočių, o tai reiškia, kad laivui, kuris nuveža žmones į Marsą, reikės kelionę atlikti be degalų. NASA šiuo metu kuria saulės elektrinės jėgainės sistemą, skirtą skrydžiui gilumoje. Be to, erdvėlaiviui reikės giluminės kosminės navigacijos sistemos, pakankamai stiprių raketų, leidžiančių varyti astronautus kelionės ilgiu ir atgal, ir nusileidimo įrangos, kuri veikia plonos atmosferos Marse.
• Suprojektuokite skafandrus, užtikrinančius astronautų saugumą . Marso aplinka yra priešiška: trūksta ozono sluoksnio, todėl nėra įmontuoto skydo nuo ultravioletinių spindulių, o Marso dirvožemyje esantys superoksidai gali paveikti žmones, kurie vaikšto jo paviršiumi. Inžinieriai turės sukurti apsauginių buveinių kostiumus, kad būtų išvengta žalos žmogaus organizmui.

Norite sužinoti daugiau apie kosmoso tyrimus?

Nesvarbu, ar esate pradedantis astronautikos inžinierius, ar tiesiog norite būti labiau informuotas apie kelionių į kosmosą mokslą, norint sužinoti, kaip kosmoso tyrimai yra pažengę, būtina sužinoti turtingą ir išsamią žmogaus skrydžio į kosmosą istoriją. Chriso Hadfieldo „MasterClass“ apie kosmoso tyrimus buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas suteikia neįkainojamą įžvalgą apie tai, ko reikia norint ištirti kosmosą ir kokia žmonių ateitis laukia paskutinės sienos. Chrisas taip pat kalba apie keliones į kosmosą, astronauto gyvenimą ir apie tai, kaip skraidymas kosmose amžinai pakeis jūsų požiūrį į gyvenimą Žemėje.

Norite sužinoti daugiau apie kosmoso tyrimus? „MasterClass“ metinė narystė suteikia išskirtines magistro mokslininkų ir astronautų, tokių kaip Chrisas Hadfieldas, vaizdo pamokas.