Будучыня асваення космасу чырвоная

Чалавецтва заўсёды было ў захапленні ад космасу: велізарнай некранутай пустэчы, а ў мінулым недасяжнай. Калісьці мы думалі, што ніколі не ступім на Месяц; гэта было проста па-за намі, і сама думка аб пасадцы на Марсе была смешнай.

Пасля першага кантакту СССР з Месяцам у 1959 годзе і місіі НАСА "Апалон-8" у 1968 годзе апетыт чалавецтва да касмічных прыгод вырас. Мы адпраўлялі караблі далёка ў нашу Сонечную сістэму, прызямляліся на калісьці недасяжных планетах і бачылі міжзоркавыя аб'екты за мільярды светлавых гадоў ад нас.

Для гэтага нам прыйшлося давесці нашы тэхналагічныя і фізічныя магчымасці да мяжы; нам патрэбны былі новыя вынаходніцтвы і новыя ініцыятывы, каб трымаць чалавецтва на перадавой, працягваць даследаваць і працягваць пашыраць нашы веды аб сусвеце. Тое, што мы лічым будучыняй, становіцца ўсё бліжэй да сучаснасці.

НАСТУПНЫЯ ПІЛАТУЕМЫЯ МІСІІ

У красавіку 2013 года нідэрландская арганізацыя Mars One шукала жадаючых адправіцца ў небяспечную місію: паездку на Чырвоную планету ў адзін бок. З больш чым 200,000 XNUMX валанцёраў, няма неабходнасці казаць, што яны знайшлі дастаткова ўдзельнікаў для экскурсіі.

Экспедыцыя пакіне Зямлю ў 2018 годзе і прыбудзе на Марс прыблізна праз 500 дзён; Мэта гэтай місіі - стварыць калонію да 2025 г. Некаторыя з партнёраў Mars Ones - Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, а таксама іншыя. Яны атрымалі кантракты на распрацоўку марсіанскага пасадачнага апарата, спадарожніка перадачы дадзеных, а таксама на забеспячэнне спосабу дабрацца туды і заснаваць калонію.

Некалькі ракет спатрэбіцца, каб даставіць карысную нагрузку на арбіту, а затым на Марс; гэтыя карысныя нагрузкі ўключаюць спадарожнікі, марсаходы, грузы і, вядома, людзей. Для гэтай місіі плануецца выкарыстоўваць ракету Falcon Heavy кампаніі SpaceX.

Марсіанскі транспартны сродак будзе складацца з дзвюх прыступак, пасадачнага модуля і транзітнай зоны пражывання. Пасадачная капсула, якая разглядаецца для місіі, з'яўляецца варыянтам капсулы Dragon, зноў жа распрацоўкай SpaceX. Пасадачны апарат будзе несці прылады жыццезабеспячэння для выпрацоўкі энергіі, вады і паветра для жыхароў. Тут таксама размесцяцца блокі забеспячэння прадуктамі харчавання, сонечныя батарэі, запасныя часткі, іншыя розныя кампаненты, надзіманыя жылыя блокі і людзі.

Перад экіпажам будуць адпраўлены два марсаходы. Адзін з іх будзе даследаваць марсіянскую паверхню, каб знайсці месца для размяшчэння, транспартаваць буйное абсталяванне і дапамагаць у агульнай зборцы. Другі марсаход будзе несці трэйлер для транспарціроўкі пасадачнай капсулы. Каб змагацца з экстрэмальнай тэмпературай, разрэджанай, непрыдатнай для дыхання атмасферай і сонечнай радыяцыяй на паверхні, пасяленцы будуць выкарыстоўваць марсіанскі касцюм пры хадзе па паверхні.

У NASA таксама ёсць план ступіць на Чырвоную планету, але іх місія запланавана прыкладна на 2030 год. Яны плануюць накіраваць групу з шасцідзесяці чалавек, якія прадстаўляюць больш за 30 дзяржаўных органаў, галін, акадэмічных устаноў і іншых арганізацый.

Ажыццявімасць гэтай місіі патрабуе міжнароднай і прыватнай падтрымкі прамысловасці. Пра гэта распавёў Крыс Кэрберы, выканаўчы дырэктар Таварыства Марса Space.com: «Каб зрабіць гэта магчымым і даступным, патрэбны ўстойлівы бюджэт. Вам патрэбны паслядоўны бюджэт, які можна прагназаваць з году ў год і які не будзе адменены наступнай адміністрацыяй”.

Тэхналогія, якую яны плануюць выкарыстоўваць для гэтай місіі, уключае іх сістэму касмічнага запуску (SLS) і іх капсулу экіпажа глыбокага космасу "Арыён". На марсіанскім семінары ў снежні 2013 года NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. і іншыя дамовіліся аб тым, што місія павінна дасягнуць і як яны будуць гэта рабіць.

Гэтыя пагадненні ўключаюць тое, што даследаванне Марса чалавекам тэхналагічна магчыма да 2030 года, што Марс павінен быць галоўным пунктам для палётаў чалавека ў космас на наступныя дваццаць-трыццаць гадоў, і яны ўстанавілі, што выкарыстанне Міжнароднай касмічнай станцыі (МКС), уключаючы міжнароднае партнёрства, з'яўляецца неабходныя для гэтых місій у глыбокі космас.

NASA па-ранейшаму лічыць, што ім патрэбна больш інфармацыі, перш чым адправіцца на Чырвоную планету; каб падрыхтавацца да гэтага, яны збіраюцца адправіць марсаходы ў місіі-папярэднікі ў 2020-я гады, перш чым адправіць людзей на планету. Эксперты не ўпэўненыя ў працягласці місіі і вырашаць гэта па меры набліжэння да даты запуску ў 2030-я гады.

Mars One і NASA - не адзіныя арганізацыі, якія глядзяць на Марс. Іншыя хацелі б адправіцца на Марс, як Inspiration Mars, Elon Musk і Mars Direct.

Inspiration Mars хоча запусціць двух чалавек, пажадана сямейную пару. У студзені 2018 года пара праляціць Марс і плануе наблізіцца да 160 кіламетраў у жніўні таго ж года.

Заснавальнік SpaceX Ілон Маск марыць ператварыць чалавецтва ў шматпланетны выгляд. Ён плануе адправіцца на Марс на шматразовай ракеце, якая працуе на вадкім кіслародзе і метане. План складаецца ў тым, каб пачаць з размяшчэння прыблізна дзесяці чалавек на планеце, якая ў канчатковым выніку перарасце ў самаакупнае паселішча, якое змяшчае каля 80,000 XNUMX чалавек. Па словах Маска, шматразовая ракета з'яўляецца ключом да ўсёй місіі.

Mars Direct, які ўпершыню быў заснаваны ў 1990-х гадах кіраўніком Mars Society Робертам Зубрыным, заяўляе, што для таго, каб знізіць выдаткі, неабходны падыход «жыць па-за сушай». Ён плануе зрабіць гэта, выпрацоўваючы кісларод і паліва, выцягваючы матэрыял для паліва з атмасферы, выкарыстоўваючы глебу для атрымання вады і рэсурсы для будаўніцтва: усё гэта выцякае з ядзернага рэактара. Зубрын заяўляе, што з часам пасёлак выйдзе на самаакупнасць.

ЛЯТУЧАЯ ТАЛЕРКА NASA

29 чэрвеня 2014 года NASA запусціла свой новы звышгукавы запавольвальнік нізкай шчыльнасці (LDSD) у свой першы выпрабавальны палёт. Гэты карабель прызначаны для патэнцыйных місій на Марс у бліжэйшай будучыні. Ён быў выпрабаваны ў верхніх пластах атмасферы Зямлі, каб эксперыментаваць, як карабель і яго звышгукавы надзіманы аэрадынамічны запавольвальнік (SIAD) і сістэмы LDSD будуць працаваць у марсіянскім асяроддзі.

Карабель у форме талеркі мае дзве пары аднаразовых рухавікоў, якія круцяць яго, а таксама адну цвёрдацельную ракету пад сярэдзінай карабля, якая рухае яго. Для выпрабавальнага палёту вялікі навуковы паветраны шар падняў карабель да вышыня 120,000 XNUMX футаў.

Калі карабель дасягнуў патрэбнай вышыні, рухавікі актываваліся, каб павярнуць яго, павялічваючы яго ўстойлівасць. У той жа час ракета пад караблём разганяла апарат. Калі былі дасягнуты правільнае паскарэнне і вышыня — 4 Маха і 180,000 XNUMX футаў — ракета адключылася, і другі набор рухавікоў, накіраваных у процілеглы бок, загарэўся, каб спыніць кручэнне карабля.

У гэты момант была разгорнута сістэма SIAD, надзіманае кольца вакол карабля пашырылася, у выніку чаго дыяметр карабля павялічыўся з 20 да 26 футаў і запаволіўся да 2.5 Маха (Kramer, 2014). Па словах інжынераў NASA, сістэма SIAD разгарнулася, як чакалася, з мінімальнымі перашкодамі для карабля. Наступным крокам было разгортванне звышгукавога парашута, які выкарыстоўваецца для запаволення прызямлення карабля.

Для гэтага а балют быў выкарыстаны для разгортвання парашута на хуткасці 200 футаў у секунду. Затым шарык вызвалілі, а парашут вынялі з кантэйнера для захоўвання. Парашут пачаў рвацца, як толькі яго выпусцілі; нізкая атмасфера апынулася занадта цяжкай для парашута і разарвала яго.

Галоўны даследчык LDSD Ян Кларк сказаў, што «[яны] атрымалі значнае ўяўленне аб фундаментальнай фізіцы надзімання парашута. Мы літаральна перапісваем падручнікі па хуткасным парашутным парашутам, і робім гэта на год раней запланаванага тэрміну», - падчас прэс-канферэнцыі.

Нягледзячы на ​​няспраўнасць парашута, інжынеры, якія стаялі за ім, па-ранейшаму лічаць выпрабаванне паспяховым, бо яно дало ім магчымасць убачыць, як парашут будзе працаваць у такіх умовах, і лепш падрыхтаваць іх да будучых выпрабаванняў.

Марсаход з лазерамі

У сувязі з працяглым поспехам іх марсахода Curiosity, NASA плануе стварыць другі. Гэты марсаход будзе заснаваны ў асноўным на канструкцыі Curiosity, але галоўная ўвага новага марсахода - радар пранікнення ў зямлю і лазеры.

Новы марсаход будзе выглядаць і функцыянаваць так жа, як Curiosity; ён будзе мець 6 колаў, важыць адну тону і будзе прызямляцца з дапамогай ракетнага крана. Галоўнае адрозненне паміж імі заключаецца ў тым, што новы марсаход будзе мець сем інструментаў супраць дзесяці ў Curiosity.

Мачта новага марсахода будзе мець MastCam-Z, стэрэаскапічную камеру з магчымасцю маштабавання, і SuperCam: удасканаленую версію ChemCam ад Curiosity. Ён будзе страляць лазерамі для вызначэння хімічнага складу горных парод на адлегласці.

Рука марсахода будзе мець планетарны інструмент для рэнтгенаўскай літахіміі (PIXL); гэта рэнтгенаўскі флуарэсцэнтны спектрометр, які мае высокае дазвол. Гэта дазваляе навукоўцам праводзіць дэталёвыя даследаванні горных матэрыялаў.

Акрамя PIXL, новы марсаход будзе мець так званую функцыю сканіравання жылых асяроддзяў з дапамогай камбінацыйнага рассеяння і люмінесцэнцыі для арганічных і хімічных рэчываў (SHERLOC). Гэта спектрафатометр для дэталёвага вывучэння горных парод і патэнцыйна выяўленай арганікі.

У корпусе марсахода будзе размешчаны аналізатар экалагічнай дынамікі Марса (MEDA), які ўяўляе сабой высокатэхналагічную метэастанцыю, і радыёлакацыйныя камеры для даследавання нетраў Марса (RIMFAX), якія ўяўляюць сабой радар, які пранікае ў зямлю.

Эксперымент Mars Oxygen ISRU — выкарыстанне рэсурсаў на месцы (MOXIE) праверыць, ці можна атрымаць кісларод з марсіянскай атмасферы, багатай вуглякіслым газам. Апошні інструмент - гэта буравое свердзел, якое будзе выкарыстоўвацца для збору проб; ўзоры будуць захоўвацца альбо на марсаходзе, альбо на зямлі ў вызначаным месцы.

Новы марсаход будзе выкарыстоўвацца ў місіі на Марс у 2020-х гадах з мэтай ідэнтыфікацыі камянёў, якія могуць мець найлепшыя шанцы атрымаць доказы мінулага жыцця на Марсе. Марсаход будзе ісці шляхам, па якім Curiosity прызямліўся на Марсе, каб праверыць месца, на якім Curiosity выявіла, што магло быць жыццё.

Новы марсаход можа шукаць біялагічныя подпісы, кэшаваць узоры з магчымасцю вяртання на Зямлю і спрыяе дасягненню мэты NASA адправіць людзей на Марс. Калі марсаход не зможа вярнуцца на Зямлю самастойна, астранаўты змогуць забраць узоры пазней; у запячатаным выглядзе ўзоры могуць захоўвацца да дваццаці гадоў з моманту збору.