Бъдещето на космическите изследвания е червено

Човечеството винаги е било очаровано от космоса: огромната пустота, недокосната и в миналото недостъпна. Някога си мислехме, че никога няма да стъпим на Луната; това беше просто извън нашето разбиране и самата мисъл за кацане на Марс беше абсурдна.

След първия контакт на СССР с Луната през 1959 г. и мисията на НАСА Аполо 8 през 1968 г., апетитът на човечеството за космически приключения нарасна. Изпращали сме кораби далеч в нашата слънчева система, кацали сме на планети, които някога са били недостижими, и сме наблюдавали междузвездни обекти на милиарди светлинни години.

За да направим това, трябваше да увеличим нашите технологични и физически възможности до краен предел; имахме нужда от нови изобретения и нови инициативи, за да поддържаме човечеството на върха, да продължим да изследваме и да продължим да разширяваме знанията си за Вселената. Това, което смятаме за бъдеще, все повече се доближава до настоящето.

СЛЕДВАЩИТЕ ПИЛОТИРАНИ МИСИИ

През април 2013 г. базираната в Холандия организация Mars One търси желаещи кандидати, които да се впуснат в опасна мисия: еднопосочно пътуване до Червената планета. С над 200,000 XNUMX доброволци е излишно да казваме, че са намерили достатъчно участници за екскурзията.

Експедицията ще напусне Земята през 2018 г. и ще пристигне на Марс около 500 дни по-късно; целта на тази мисия е да създаде колония до 2025 г. Някои от партньорите на Mars Ones са Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, както и други. Бяха им дадени договори за разработване на апарат за кацане на Марс, сателит за връзка за данни и осигуряване на средство за достигане до там и създаване на колония.

Няколко ракети ще бъдат необходими, за да изведат полезните товари в орбита и след това до Марс; тези полезни товари включват сателити, роувъри, товари и, разбира се, хора. Планът е да се използва тежката ракета Falcon Heavy на SpaceX за мисията.

Транзитното превозно средство за Марс ще се състои от две степени, модул за кацане и транзитно местообитание. Кацащата капсула, която се разглежда за мисията, е вариант на капсулата Dragon, отново по дизайн на SpaceX. Спускаемият модул ще носи животоподдържащи устройства за генериране на енергия, вода и въздух за дишане за обитателите. В него ще се помещават и единиците за доставка с храна, слънчеви панели, резервни части, други различни компоненти, надуваеми жилищни единици и хора.

Има два марсохода, които ще бъдат изпратени пред екипажа. Единият ще изследва марсианската повърхност, за да търси място за установяване, транспортиране на голямо оборудване и подпомагане на общото сглобяване. Вторият марсоход ще носи ремарке за транспортиране на кацащата капсула. За да се борят с екстремните температури, тънката, невъзможна за дишане атмосфера и слънчевата радиация на повърхността, заселниците ще използват костюми на Марс, когато се разхождат по повърхността.

НАСА също има план да стъпи на Червената планета, но тяхната мисия е планирана за около 2030 г. Те планират да изпратят група от шестдесет души от хора, представляващи над 30 държавни органи, индустрии, академични институции и други организации.

Осъществимостта на тази мисия изисква подкрепа от международната и частната индустрия. Това каза Крис Карбъри, изпълнителен директор на Mars Society Space.com: „За да можете да го направите осъществимо и достъпно, имате нужда от устойчив бюджет. Имате нужда от бюджет, който е последователен, който можете да прогнозирате от година на година и който няма да бъде отменен при следващото управление”.

Технологията, която планират да използват за тази мисия, включва тяхната система за изстрелване в космоса (SLS) и тяхната капсула на екипажа в дълбокия космос Orion. На семинара за Марс през декември 2013 г. НАСА, Боинг, Orbital Sciences Corp. и други постигнаха споразумения относно това какво трябва да постигне мисията и как ще го направят.

Тези споразумения включват, че човешкото изследване на Марс е технологично осъществимо до 2030 г., че Марс трябва да бъде основният фокус за човешките космически полети през следващите двадесет до тридесет години и те установяват, че използването на Международната космическа станция (МКС), включително международните партньорства са от съществено значение за тези мисии в дълбокия космос.

НАСА все още вярва, че се нуждаят от повече информация, преди да потеглят към Червената планета; за да се подготвят за това, те ще изпратят роувъри на мисии предшественици през 2020 г., преди да изпратят хора на планетата. Експертите не са сигурни за продължителността на мисията и ще решат това, когато наближим датата на изстрелване през 2030 г.

Mars One и НАСА не са единствените организации, които са хвърлили око на Марс. Други биха искали да отидат на Марс, като Inspiration Mars, Elon Musk и Mars Direct.

Inspiration Mars иска да пусне двама души, за предпочитане семейна двойка. Двойката ще направи прелитане на Марс някъде през януари 2018 г., където планират да се приближат на 160 километра през август същата година.

Основателят на SpaceX Илон Мъск мечтае да превърне човечеството в многопланетен вид. Той планира да отиде до Марс чрез ракета за многократна употреба, която се захранва с течен кислород и метан. Планът е да започнем с поставянето на приблизително десет души на планетата, което в крайна сметка ще прерасне в самоподдържащо се селище, съдържащо около 80,000 XNUMX души. Според Мъск ракетата за многократна употреба е ключът към цялата мисия.

Mars Direct, която беше създадена за първи път през 1990-те години на миналия век от ръководителя на Mars Society Робърт Зубрин, заявява, че е необходим подход „живеене извън земята“, за да се запазят разходите ниски. Той планира да направи това чрез генериране на кислород и гориво чрез извличане на материал за гориво от атмосферата, използване на почвата за получаване на вода и ресурси за строителство: всичко това изтича от ядрен реактор. Зубрин заявява, че с времето селището ще стане самодостатъчно.

ЛЕТЯЩАТА ЧИНИЯ НА НАСА

На 29 юни 2014 г. НАСА изстреля новия си свръхзвуков забавител с ниска плътност (LDSD) в първия си тестов полет. Този кораб е предназначен за потенциални мисии до Марс в близко бъдеще. Той беше тестван в горната атмосфера на Земята, за да експериментира как корабът и неговите свръхзвукови надуваеми аеродинамични забавители (SIAD) и LDSD системи ще функционират в марсианска среда.

Корабът с форма на чиния има два чифта тласкащи устройства за еднократна употреба, които го въртят, както и една твърдотелна ракета под средата на кораба, за да го задвижи. За тестовия полет голям научен балон издигна кораба до надморска височина от 120,000 XNUMX фута.

Когато корабът достигне правилната надморска височина, тласкачите се активират, за да го завъртят, увеличавайки неговата стабилност. В същото време ракетата под кораба ускори превозното средство. Когато бяха достигнати правилното ускорение и височина - 4 Маха и 180,000 XNUMX фута - ракетата прекъсна и втори комплект тласкащи устройства, насочени в противоположната посока, се запалиха, за да намалят въртенето на кораба.

В този момент системата SIAD беше разгърната, надуваемият пръстен около кораба се разшири, като диаметърът на кораба се увеличи от 20 на 26 фута и го намали до 2.5 Mach (Kramer, 2014). Според инженерите на НАСА системата SIAD се е разгърнала според очакванията с минимални смущения на кораба. Следващата стъпка беше да се разгърне свръхзвуковият парашут, който се използва за забавяне на кораба при кацане.

За да направите това a балют беше използван за разгръщане на парашута при скорости от 200 фута в секунда. След това топката беше отрязана и парашутът беше освободен от контейнера за съхранение. Парашутът започна да се разкъсва веднага щом беше пуснат; ниската атмосфера се оказа твърде тежка за парашута и го разкъса.

Главният изследовател на LDSD, Иън Кларк каза, че „[те] получиха значителна представа за фундаменталната физика на надуване на парашута. Ние буквално пренаписваме книгите за високоскоростни парашутни операции и го правим една година по-рано от графика“, по време на пресконференция.

Дори и с повредата на парашута, инженерите, които стоят зад него, все още смятат теста за успешен, тъй като им даде шанс да видят как един парашут ще функционира в такава среда и ще ги подготви по-добре за бъдещи тестове.

MARS ROVER С ЛАЗЕРИ

С продължаващия успех на техния марсоход Curiosity Mars, НАСА направи планове за втори. Този марсоход ще бъде базиран предимно на дизайна на Curiosity, но основният фокус на новия роувър са радарите за проникване в земята и лазерите.

Новият марсоход ще изглежда и ще функционира много като Curiosity; ще има 6 колела, ще тежи един тон и ще се приземява с помощта на небесен кран, задвижван от ракета. Основната разлика между двете е, че новият марсоход ще има седем инструмента срещу десетте на Curiosity.

Мачтата на новия марсоход ще има MastCam-Z, стереоскопична камера, която има възможност за мащабиране, и SuperCam: усъвършенствана версия на ChemCam на Curiosity. Той ще изстрелва лазери за определяне на химическия състав на скалите от разстояние.

Ръката на марсохода ще има планетарен инструмент за рентгенова литохимия (PIXL); това е рентгенов флуоресцентен спектрометър, който има изображение с висока разделителна способност. Това позволява на учените да извършват подробни изследвания на скални материали.

Освен PIXL, новият марсоход ще има така нареченото сканиране на обитаеми среди с Raman и луминесценция за органични вещества и химикали (SHERLOC). Това е спектрофотометър за подробно изследване на скали и потенциално открити органични вещества.

Корпусът на марсохода ще помещава Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), който е високотехнологична метеорологична станция, и Radar Imagers за Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), който е радар, проникващ в земята.

Марс Кислород ISRU—използване на ресурси на място—Експеримент (MOXIE) ще тества дали кислородът може да бъде произведен от богатата на въглероден диоксид марсианска атмосфера. Последният инструмент е бормашина, която ще се използва за събиране на проби; пробите ще бъдат съхранявани или на марсохода, или на земята на определено място.

Новият марсоход ще бъде използван в мисия до Марс през 2020 г. с цел идентифициране на скали, които може да имат най-добрия шанс за получаване на доказателства за минал живот на Марс. Марсоходът ще следва пътя, по който Curiosity пое, когато кацна на Марс, за да провери място, което Curiosity установи, може да поддържа живот.

Новият марсоход може да търси биосигнатури, да съхранява проби с възможност за връщане на Земята и да спомогне за целта НАСА да изпрати хора на Марс. Ако марсоходът не може да се върне на Земята сам, тогава ще бъде възможно астронавтите да поискат пробите по-късно; когато са запечатани, пробите могат да издържат до двадесет години от събирането им.