El futur de l'exploració espacial és vermell
El futur de l'exploració espacial és vermell
La humanitat sempre ha estat fascinada per l'espai: el gran buit intacte i, en el passat, fora de l'abast. Una vegada vam pensar que mai posaríem els peus a la lluna; simplement estava fora del nostre abast, i la idea d'aterrar a Mart era ridícul.
Des del primer contacte de l'URSS amb la Lluna el 1959 i la missió Apol·lo 8 de la NASA el 1968, l'apetit de la humanitat per l'aventura espacial ha crescut. Hem enviat embarcacions lluny del nostre sistema solar, hem aterrat a planetes que abans no era possible i hem vist objectes interestel·lars a milers de milions d'anys llum de distància.
Per fer-ho havíem de portar al límit les nostres capacitats tecnològiques i físiques; Necessitàvem nous invents i noves iniciatives per mantenir la humanitat a l'avantguarda, per seguir explorant i per seguir ampliant el nostre coneixement de l'univers. El que considerem el futur s'acosta cada cop més a convertir-se en el present.
LES PROPERES MISSIONS TRIPULADES
L'abril de 2013, l'organització Mars One, amb seu als Països Baixos, va buscar sol·licitants disposats que s'embarcarien en una missió perillosa: un viatge d'anada al Planeta Roig. Amb més de 200,000 voluntaris, no cal dir que van trobar prou participants per a l'excursió.
L'expedició abandonaria la Terra el 2018 i arribaria a Mart uns 500 dies després; l'objectiu d'aquesta missió és establir una colònia l'any 2025. Alguns dels socis de Mars Ones són Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, entre d'altres. Se'ls va donar contractes per desenvolupar un aterratge de Mart, un satèl·lit d'enllaç de dades, i per proporcionar un mitjà per arribar-hi i establir una colònia.
Es necessitaran diversos coets per portar les càrregues útils a l'òrbita i després a Mart; aquestes càrregues útils inclouen satèl·lits, rovers, càrrega i, per descomptat, persones. El pla és utilitzar el coet Falcon Heavy de SpaceX per a la missió.
El vehicle de trànsit de Mart estarà format per dues etapes, un mòdul d'aterratge i un hàbitat de trànsit. La càpsula d'aterratge en consideració per a la missió és una variant de la càpsula Dragon, de nou del disseny de SpaceX. L'aterratge portarà unitats de suport vital per generar energia, aigua i aire respirable per als habitants. També allotjarà les unitats de subministrament d'aliments, plaques solars, recanvis, altres components diversos, unitats habitables inflables i persones.
Hi ha dos rovers que s'enviaran per davant de la tripulació. Un explorarà la superfície marciana per buscar un lloc on instal·lar-se, transportar maquinari gran i ajudar a l'assemblea general. El segon rover portarà un remolc per al transport de la càpsula d'aterratge. Per combatre la temperatura extrema, l'atmosfera fina i no respirable i la radiació solar a la superfície, els colons utilitzaran vestits de Mart quan caminen per la superfície.
La NASA també té un pla per posar un peu al Planeta Roig, però la seva missió està programada per al 2030. Tenen previst enviar un grup de seixanta persones que representen més de 30 organismes governamentals, indústries, institucions acadèmiques i altres organitzacions.
La viabilitat d'aquesta missió requereix suport internacional i de la indústria privada. Chris Carberry, director executiu de la Mars Society, va dir Space.com: “Per poder fer-ho factible i assequible, cal un pressupost sostenible. Necessites un pressupost coherent, que puguis predir d'any en any i que no es cancel·li en la propera administració”.
La tecnologia que planegen utilitzar per a aquesta missió inclou el seu sistema de llançament espacial (SLS) i la seva càpsula de tripulació espacial Orion. Al Mars Workshop el desembre de 2013, la NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. i altres van establir acords sobre què hauria d'aconseguir la missió i com ho farien.
Aquests acords inclouen que l'exploració humana de Mart és tecnològicament factible l'any 2030, que Mart hauria de ser el focus principal dels vols espacials humans durant els propers vint o trenta anys, i van establir que l'ús de l'Estació Espacial Internacional (ISS) incloses les associacions internacionals són essencial per a aquestes missions a l'espai profund.
La NASA encara creu que necessiten més informació abans de marxar cap al Planeta Roig; per preparar-se per a això, enviaran rovers en missions precursores a la dècada de 2020 abans d'enviar humans al planeta. Els experts no estan segurs de la durada de la missió i ho decidiran a mesura que ens acostem a la data de llançament de la dècada del 2030.
Mars One i la NASA no són les úniques organitzacions que tenen l'ull posat en Mart. A altres els agradaria anar a Mart, com Inspiration Mars, Elon Musk i Mars Direct.
Inspiration Mars vol llançar dues persones, preferiblement una parella casada. La parella farà un sobrevol de Mart en algun moment del gener del 2018, on tenen previst apropar-se fins a 160 quilòmetres a l'agost d'aquell mateix any.
El fundador de SpaceX, Elon Musk, somia convertir la humanitat en una espècie multiplaneta. Té previst anar a Mart mitjançant un coet reutilitzable que funciona amb oxigen líquid i metà. El pla és començar amb posar aproximadament deu persones al planeta que finalment es convertirà en un assentament autosostenible amb unes 80,000 persones. Segons Musk, el coet reutilitzable és la clau de tota la missió.
Mars Direct, que es va establir per primera vegada a la dècada de 1990 pel cap de la Mars Society, Robert Zubrin, afirma que cal un enfocament de "viure de la terra" per mantenir els costos baixos. Planeja fer-ho generant oxigen i combustible traient material com a combustible fora de l'atmosfera, utilitzant el sòl per obtenir aigua i recursos per a la construcció: tot això sortint d'un reactor nuclear. Zubrin afirma que l'assentament esdevindrà autosuficient amb el temps.
EL PLAT VOLADOR DE LA NASA
El 29 de juny de 2014, la NASA va llançar la seva nova nau de desaccelerador supersònic de baixa densitat (LDSD) en el seu primer vol de prova. Aquesta nau està dissenyada per a possibles missions a Mart en un futur proper. Es va provar a l'atmosfera superior de la Terra per experimentar com funcionarien la nau i els seus sistemes de desaccelerador aerodinàmic inflable supersònic (SIAD) i LDSD en un entorn marcià.
L'embarcació en forma de plat té dos parells d'impulsors d'un sol ús que la fan girar, així com un únic coet d'estat sòlid sota el centre de l'embarcació per impulsar-la. Per al vol de prova, un gran globus científic va portar l'embarcació a un nivell altitud de 120,000 peus.
Quan l'embarcació va arribar a l'altitud correcta, els propulsors es van activar per girar-la, augmentant la seva estabilitat. Al mateix temps, el coet sota l'embarcació va accelerar el vehicle. Quan es va assolir l'acceleració i l'alçada correctes (Mach 4 i 180,000 peus), el coet es va tallar i es va encendre un segon conjunt d'impulsors apuntats en la direcció oposada per descartar l'embarcació.
En aquest punt es va desplegar el sistema SIAD, es va expandir un anell inflable al voltant de l'embarcació, portant el diàmetre de l'artesania de 20 a 26 peus i desaccelerant-lo a Mach 2.5 (Kramer, 2014). Segons els enginyers de la NASA, el sistema SIAD es va desplegar com s'esperava amb una pertorbació mínima a la nau. El següent pas va ser desplegar el paracaigudes supersònic que s'utilitza per frenar la nau a terra.
Per fer això a ballute es va utilitzar per desplegar el paracaigudes a velocitats de 200 peus per segon. A continuació, el ballute es va tallar i el paracaigudes va ser alliberat del seu contenidor d'emmagatzematge. El paracaigudes va començar a trencar-se tan bon punt es va deixar anar; l'ambient de baixa atmosfera va resultar massa per al paracaigudes i el va trencar.
L'investigador principal de LDSD, Ian Clark, va dir que "[van] tenir una visió significativa de la física fonamental de la inflació del paracaigudes. Estem literalment reescrivint els llibres sobre operacions de paracaigudes d'alta velocitat, i ho estem fent un any abans del previst” durant una roda de premsa.
Fins i tot amb el fracàs del paracaigudes, els enginyers que hi ha darrere encara consideren que la prova és un èxit, ja que els va donar l'oportunitat de veure com funcionaria un paracaigudes en aquest entorn i els prepararia millor per a proves futures.
MARS ROVER AMB LÀSERS
Amb l'èxit continuat del seu rover Curiosity Mars, la NASA ha fet plans per a un segon. Aquest rover es basarà principalment en el disseny de Curiosity, però el focus principal del nou rover és el radar de penetració terrestre i els làsers.
El nou rover semblarà i funcionarà molt com Curiosity; tindrà 6 rodes, pesarà una tona i aterrarà amb l'ajuda d'un coet grua cel·lular. La principal diferència entre tots dos és que el nou rover tindrà set instruments als deu de Curiosity.
El pal del nou rover tindrà la MastCam-Z, una càmera estereoscòpica que té la capacitat de fer zoom, i la SuperCam: una versió avançada de la ChemCam de Curiosity. Dispararà làsers per determinar la composició química de les roques des de la distància.
El braç del rover tindrà un instrument planetari per a la litoquímica de raigs X (PIXL); aquest és un espectròmetre de fluorescència de raigs X que té una imatge d'alta resolució. Això permet als científics realitzar investigacions detallades sobre materials rocosos.
A més del PIXL, el nou rover tindrà el que s'anomena Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Es tracta d'un espectrofotòmetre per a l'estudi detallat de roques i d'orgànics potencialment detectats.
El cos del rover allotjarà el Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), que és una estació meteorològica d'alta tecnologia i un radar d'imatge per a l'exploració del subsòl de Mart (RIMFAX), que és un radar de penetració terrestre.
Un experiment d'utilització de recursos in situ ISRU (MOXIE) de Mars Oxygen provarà si es pot fer oxigen a partir de l'atmosfera marciana rica en diòxid de carboni. L'últim instrument és una broca de carotatge que s'utilitzaria per recollir mostres; les mostres s'emmagatzemarien al rover o a terra en un lloc específic.
El nou rover s'utilitzarà en una missió a Mart la dècada de 2020 amb el propòsit d'identificar roques que podrien tenir les millors possibilitats d'obtenir proves de vida passada a Mart. El rover seguirà el camí que va prendre Curiosity quan va aterrar a Mart per comprovar un lloc que Curiosity va establir podria haver donat suport a la vida.
El nou rover pot cercar signatures bio, mostres de memòria cau amb la possibilitat de tornar a la Terra i promou l'objectiu de la NASA posar persones a Mart. Si el rover no pot tornar a la Terra per si sol, els astronautes podrien reclamar les mostres més tard; quan estan segellades les mostres poden durar fins a vint anys des de la recollida.
