Зашто је људима тешко да путују до Марса и назад?
Остави поруку
Путовање до Марса и назад један је од најсложенијих изазова које је човечанство икада разматрало. Иако су роботске мисије успеле, слање људи додаје слојеве потешкоћа. Недавно помињање хиперголичних погонских горива (као што су хидразин и азотна киселина) заправо је повезано са-ракетном технологијом је кључни део, али то је само један део. Ево зашто је повратно путовање на Марс са посадом тако застрашујуће.
1. Удаљеност и време путовања
Марс је, у просеку, око140 милиона миља (225 милиона км)са Земље. Чак и при оптималном поравнању (које се дешава отприлике сваких 26 месеци), једносмерни транзит траје6–9 месецикористећи струјни погон.
Укупно трајање мисијеби било2–3 године(укључујући време на Марсу и повратак).
За разлику од Месеца (удаљена 3 дана), не постоји опција брзог спасавања или прекида.
2. Величина погона и свемирске летелице
Да бисмо добили посаду, станиште, системе за слетање и возило за повратак на Марс, потребна нам је свемирска летелица далеко већа од било чега што је раније летело.
Хемијске ракете(попут оних који користе хиперголична горива) су поуздани, али имају ограничену ефикасност. Вероватно би нам било потребно више лансирања да бисмо саставили возило у орбити или користили напредни погон (нуклеарно термални, електрични) који је још увек у развоју.
Слетање на Марсје незгодно: атмосфера је довољно густа да изазове екстремно загревање, али сувише танка да би само падобранци успорили велико возило. Потребан нам је суперсонични ретропропулзија-нежно слетање тешког терета никада није урађено са људима на броду.
Успон са Марсазахтева ракету довољно моћну да побегне од Марсове гравитације (око 38% Земљине), али довољно мала да се испоручи годинама раније. Та ракета мора да остане функционална на површини месецима.
3. Одржавање живота и залихе
A crew of 4–6 would need управљање храном, водом, кисеоником и отпадомскоро три године без допуне.
Тренутни ИСС системи се ослањају на обичне теретне бродове. За Марс, све мора бити пренето са Земље или произведено на лицу места (ин-ситу коришћење ресурса, ИСРУ).
Рециклирање водеизатворена петља за одржавање животамора да постигне скоро 100% поузданост-неуспех у току транзита може бити фаталан.
4. Радијација
Осим Земљиног заштитног магнетног поља, астронаути су изложени два главна извора зрачења:
Догађаји соларних честица– непредвидиве експлозије високоенергетских честица од сунца.
Галактички космички зраци– константно, високо продорно зрачење изван Сунчевог система.
Повратно путовање до Марса могло би да изложи астронаутедозе зрачења изнад тренутних граница каријере, повећавајући животни ризик од рака. Заштита је тешка; одрживо решење (нпр. заштита од воде, брзо време транзита или активна заштита) се још увек усавршава.
5. Микрогравитација и људско здравље
Продужена бестежинска стања изазива атрофију мишића, губитак густине костију, промене вида (због промене течности у лобањи) и потенцијалне проблеме са имунолошким системом.
На Месецу су астронаути остали само неколико дана. Посада Марса би провела више од годину дана у нула-г (транзит) плус време на Марсу, где је гравитација само 38% Земљине.
Вештачка гравитација(нпр. ротирајући делови свемирских летелица) би то могли да ублаже, али ниједна летелица још није летела са таквим системом.
6. Психолошки и социјални фактори
Изолација, затварање и кашњење у комуникацији чине мисију психолошки екстремном.
Кашњење комуникацијекреће се од4 до 24 минутаједносмерно, у зависности од планетарног поравнања. Разговор у реалном времену је немогућ; посаде морају да раде са високом аутономијом.
Нема тренутне подршке контроле мисије, нема приватности и исти мали тим годинама. Ово никада није покушано у тако дугом трајању.
7. Слетање и повратак са прецизношћу
Улазак, спуштање и слетањена Марсу је познато као "седам минута терора" чак и за роботе. За људе, потребно је да слетимо са изузетном прецизношћу у близини унапред постављених залиха и возила за повратак.
Лансирање са Марсамора бити тачно темпиран за сусрет са путањом повратка Земље. Ако возило за успон поквари, нема резервне копије.
8. Коришћење ресурса на лицу места (ИСРУ)
Да бисмо мисију учинили изводљивом, вероватно морамопроизводи погонско гориво на Марсу(нпр. коришћењем Сабатијеове реакције за прављење метана од марсовског ЦО₂ и воденог леда). Ова технологија никада није демонстрирана на некој другој планети у великим размерама.
9. Цена и политичка воља
Процењује се да кошта људска мисија на Марсстотине милијарди доларатоком деценија. Одржавање те посвећености у више администрација и међународних партнерстава је политички изазов колико и технички.
Тхе Роцкет Цоннецтион
Раније сте споменули хиперголична погонска средства (азотна киселина + хидразин). Док се оне користе у неким свемирским летелицама (нпр. за маневарске потиснике), мисија на Марс би вероватно користиламетан/ЛОКСиливодоник/ЛОКСза главни погон јер нуде боље перформансе и могу се производити на Марсу. Хиперголи су токсични и корозивни, што их чини мање идеалним за возила са посадом где је безбедност руковања најважнија.
Резиме
Потешкоћа није појединачни проблем-већинтеграцијаод свих њих:
Возило које може безбедно да превози људе годинама
Заштита од зрачења и микрогравитације
Поуздани системи за одржавање живота и површински системи
Способност слетања, живљења и лансирања из другог света
Све у оквиру буџета и временског оквира које друштво може да одржи
Решавамо их део по део (нпр. Артемида до Месеца служи као полигон), али повратно путовање на Марс са посадом остаје крајњи тест нашег инжењерства и издржљивости.
