Mae dyfodol archwilio'r gofod yn goch

Mae dynoliaeth wedi cael ei swyno gan y gofod erioed: y gwagle helaeth heb ei gyffwrdd ac, yn y gorffennol, allan o gyrraedd. Roeddem yn meddwl unwaith na fyddem byth yn gosod troed ar y lleuad; yn syml roedd y tu hwnt i'n gafael, ac roedd yr union feddwl am lanio ar y blaned Mawrth yn chwerthinllyd.

Ers cyswllt cyntaf yr Undeb Sofietaidd â’r Lleuad ym 1959 a chenhadaeth Apollo 8 NASA ym 1968, mae awydd dynoliaeth am antur i’r gofod wedi cynyddu. Rydyn ni wedi anfon cychod ymhell i'n system solar, wedi glanio ar blanedau a oedd unwaith yn amhosibl eu cyrraedd, ac rydym wedi gweld gwrthrychau rhyngserol biliynau o flynyddoedd golau i ffwrdd.

I wneud hyn roedd yn rhaid i ni wthio ein galluoedd technolegol a chorfforol i'r eithaf; roedd angen dyfeisiadau newydd a mentrau newydd arnom i gadw dynoliaeth ar flaen y gad, i barhau i archwilio, ac i barhau i ehangu ein gwybodaeth o'r bydysawd. Mae'r hyn a ystyriwn fel y dyfodol yn dod yn agosach at ddod yn bresennol o hyd.

Y GENHADAETHAU NESAF MANNED

Ym mis Ebrill 2013, bu’r sefydliad o’r Iseldiroedd, Mars One, yn chwilio am ymgeiswyr parod a fyddai’n cychwyn ar genhadaeth beryglus: taith unffordd i’r Blaned Goch. Gyda dros 200,000 o wirfoddolwyr, nid oes angen dweud iddynt ddod o hyd i ddigon o gyfranogwyr ar gyfer y wibdaith.

Byddai'r alldaith yn gadael y Ddaear yn 2018 ac yn cyrraedd y blaned Mawrth tua 500 diwrnod yn ddiweddarach; nod y genhadaeth hon yw sefydlu trefedigaeth erbyn 2025. Rhai o bartneriaid Mars Ones yw Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, yn ogystal ag eraill. Cawsant gontractau i ddatblygu glaniwr Mars, lloeren cyswllt data, ac i ddarparu modd o gyrraedd yno a sefydlu nythfa.

Bydd angen sawl roced i fynd â'r llwythi tâl i orbit ac yna i'r blaned Mawrth; mae'r llwythi tâl hyn yn cynnwys lloerennau, crwydro, cargo ac, wrth gwrs, pobl. Y cynllun yw defnyddio roced Falcon Heavy SpaceX ar gyfer y genhadaeth.

Bydd y cerbyd cludo Mars yn cynnwys dau gam, modiwl glanio, a chynefin cludo. Mae'r capsiwl glanio sy'n cael ei ystyried ar gyfer y genhadaeth yn amrywiad o'r capsiwl Dragon, eto o ddyluniad SpaceX. Bydd y lander yn cario unedau cynnal bywyd i gynhyrchu ynni, dŵr ac aer anadlu i'r trigolion. Bydd hefyd yn gartref i'r unedau cyflenwi gyda bwyd, paneli solar, darnau sbâr, cydrannau amrywiol eraill, unedau byw chwyddadwy, a phobl.

Bydd dau grwydryn yn cael eu hanfon cyn y criw. Bydd un yn archwilio wyneb y blaned i chwilio am le i setlo, cludo caledwedd mawr, a chynorthwyo yn y gwasanaeth cyffredinol. Bydd yr ail rover yn cario trelar ar gyfer cludo'r capsiwl glanio. Er mwyn brwydro yn erbyn y tymheredd eithafol, yr awyrgylch tenau, na ellir ei anadlu, ac ymbelydredd solar ar yr wyneb, bydd yr ymsefydlwyr yn defnyddio siwtiau Mars wrth gerdded ar yr wyneb.

Mae gan NASA hefyd gynllun i osod troed ar y Blaned Goch, ond mae eu cenhadaeth wedi'i threfnu ar gyfer tua 2030. Maent yn bwriadu anfon grŵp o drigain o unigolion o bobl sy'n cynrychioli dros 30 o gyrff llywodraeth, diwydiannau, sefydliadau academaidd, a sefydliadau eraill.

Mae dichonoldeb y genhadaeth hon yn gofyn am gefnogaeth diwydiant rhyngwladol a phreifat. Dywedodd Chris Carberry, Cyfarwyddwr Gweithredol y Gymdeithas Mars Space.com: “I allu ei wneud yn ymarferol ac yn fforddiadwy, mae angen cyllideb gynaliadwy arnoch. Mae angen cyllideb gyson arnoch, y gallwch ei rhagweld o flwyddyn i flwyddyn ac nad yw’n cael ei chanslo yn y weinyddiaeth nesaf”.

Mae'r dechnoleg y maent yn bwriadu ei defnyddio ar gyfer y genhadaeth hon yn cynnwys eu System Lansio Gofod (SLS) a'u capsiwl criw gofod dwfn Orion. Yng Ngweithdy Mars ym mis Rhagfyr 2013, gosododd NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp., ac eraill gytundebau ynghylch yr hyn y dylai'r genhadaeth ei gyflawni a sut y byddent yn mynd ati i wneud hynny.

Mae'r cytundebau hyn yn cynnwys bod archwilio dynol o'r blaned Mawrth yn dechnolegol ymarferol erbyn 2030, y dylai'r blaned Mawrth fod yn brif ffocws ar gyfer hedfan i'r gofod dynol am yr ugain i ddeng mlynedd ar hugain nesaf, a sefydlwyd ganddynt fod defnyddio'r Orsaf Ofod Ryngwladol (ISS) gan gynnwys partneriaethau rhyngwladol yn cael eu defnyddio. hanfodol ar gyfer y teithiau gofod dwfn hyn.

Mae NASA yn dal i gredu bod angen mwy o wybodaeth arnynt cyn cychwyn ar y Blaned Goch; i baratoi ar gyfer hyn maen nhw'n mynd i anfon crwydrol ar deithiau rhagflaenol yn y 2020au cyn anfon bodau dynol i'r blaned. Mae arbenigwyr yn ansicr ynghylch hyd y daith a byddant yn penderfynu hynny wrth inni agosáu at ddyddiad lansio'r 2030au.

Nid Mars One a NASA yw'r unig sefydliadau sydd â'u llygad ar y blaned Mawrth. Byddai eraill yn hoffi mynd i blaned Mawrth, fel Inspiration Mars, Elon Musk, a Mars Direct.

Mae Inspiration Mars eisiau lansio dau berson, yn ddelfrydol cwpl priod. Bydd y cwpl yn hedfan i'r blaned Mawrth rywbryd ym mis Ionawr 2018, lle maen nhw'n bwriadu mynd mor agos â 160 cilomedr ym mis Awst yr un flwyddyn.

Mae sylfaenydd SpaceX, Elon Musk, yn breuddwydio am droi dynoliaeth yn rhywogaeth aml-blaned. Mae'n bwriadu mynd i'r blaned Mawrth trwy roced y gellir ei hailddefnyddio sy'n cael ei phweru gan ocsigen hylifol a methan. Y cynllun yw dechrau gyda rhoi tua deg o bobl ar y blaned a fydd yn y pen draw yn tyfu i fod yn anheddiad hunangynhaliol sy'n cynnwys tua 80,000 o bobl. Yn ôl Musk, y roced y gellir ei hailddefnyddio yw'r allwedd i'r genhadaeth gyfan.

Mae Mars Direct, a sefydlwyd gyntaf yn y 1990au gan bennaeth Cymdeithas Mars, Robert Zubrin, yn nodi bod angen dull “byw oddi ar y tir” i gadw’r costau i lawr. Mae’n bwriadu gwneud hyn drwy gynhyrchu ocsigen a thanwydd drwy dynnu deunydd ar gyfer tanwydd allan o’r atmosffer, defnyddio’r pridd i gael dŵr, ac adnoddau ar gyfer adeiladu: hyn oll yn rhedeg oddi ar adweithydd pŵer niwclear. Dywed Zubrin y bydd y setliad yn dod yn hunangynhaliol dros amser.

SAWSER Ehedog NASA

Ar 29 Mehefin, 2014 lansiodd NASA eu crefft Cyflymydd Uwchsonig Dwysedd Isel (LDSD) newydd ar ei hediad prawf cyntaf. Mae'r grefft hon wedi'i chynllunio ar gyfer teithiau posibl i'r blaned Mawrth yn y dyfodol agos. Fe'i profwyd yn atmosffer uchaf y Ddaear i arbrofi sut y byddai'r grefft a'i systemau Cyflymydd Aerodynamig Chwyddadwy Uwchsonig (SIAD) a LDSD yn gweithredu mewn amgylchedd blaned Mawrth.

Mae gan y grefft siâp soser ddau bâr o gwthwyr untro sy'n ei throelli, yn ogystal ag un roced cyflwr solet o dan ganol y grefft i'w gyrru. uchder o 120,000 troedfedd.

Pan gyrhaeddodd y grefft yr uchder cywir, cychwynnodd thrusters i'w nyddu, gan gynyddu ei sefydlogrwydd. Ar yr un pryd, cyflymodd y roced o dan y grefft y cerbyd. Pan gyrhaeddwyd y cyflymiad a'r uchder cywir - Mach 4 a 180,000 troedfedd - torrodd y roced allan a thaniwyd ail set o wthwyr i'r cyfeiriad arall i ddad-nyddu'r grefft.

Ar y pwynt hwn defnyddiwyd system SIAD, ehangodd cylch chwyddadwy o amgylch y grefft, gan ddod â diamedr y crefftau o 20 i 26 troedfedd a'i arafu i Mach 2.5 (Kramer, 2014). Yn ôl peirianwyr NASA, mae'r system SIAD yn cael ei defnyddio yn ôl y disgwyl gyda chyn lleied o aflonyddwch â phosibl i'r grefft. Y cam nesaf oedd defnyddio'r parasiwt uwchsonig a ddefnyddir i arafu'r grefft i lanio.

I wneud hyn a baliwt defnyddiwyd y parasiwt ar gyflymder o 200 troedfedd yr eiliad. Yna torrwyd y baliwt yn rhydd a rhyddhawyd y parasiwt allan o'i gynhwysydd storio. Dechreuodd y parasiwt rwygo cyn gynted ag y cafodd ei ryddhau; roedd yr amgylchedd awyrgylch isel yn ormod i'r parasiwt a'i rwygo'n ddarnau.

Dywedodd Prif Ymchwilydd LDSD, Ian Clark “[maent] wedi cael cipolwg sylweddol ar ffiseg sylfaenol chwyddiant parasiwt. Rydym yn llythrennol yn ailysgrifennu’r llyfrau ar weithrediadau parasiwt cyflym, ac rydym yn ei wneud flwyddyn yn gynt na’r disgwyl” yn ystod cynhadledd newyddion.

Hyd yn oed gyda methiant y parasiwt, mae'r peirianwyr y tu ôl iddo yn dal i ystyried y prawf yn llwyddiant gan ei fod yn rhoi cyfle iddynt weld sut y byddai parasiwt yn gweithredu mewn amgylchedd o'r fath ac yn eu paratoi'n well ar gyfer profion yn y dyfodol.

MARS ROVER GYDA LASERS

Gyda llwyddiant parhaus ei rover Curiosity Mars, mae NASA wedi gwneud cynlluniau ar gyfer ail un. Bydd y crwydro hwn yn seiliedig yn bennaf ar ddyluniad Curiosity ond prif ffocws y crwydro newydd yw radar treiddiad daear a laserau.

Bydd y crwydro newydd yn edrych ac yn gweithio'n debyg iawn i Curiosity; bydd ganddo 6 olwyn, yn pwyso un dunnell, a bydd yn glanio gyda chymorth craen awyr wedi'i bweru gan roced. Y prif wahaniaeth rhwng y ddau yw y bydd gan y crwydro newydd saith offeryn i ddeg Curiosity.

Bydd gan fast y crwydro newydd y MastCam-Z, camera stereosgopig sydd â'r gallu i chwyddo, a'r SuperCam: fersiwn uwch o Curiosity's ChemCam. Bydd yn saethu laserau i bennu cyfansoddiad cemegol creigiau o bellter.

Bydd gan fraich y crwydro Offeryn Planedau ar gyfer Lithocemeg Pelydr-X (PIXL); sbectromedr fflworoleuedd pelydr-x yw hwn sydd â delweddwr cydraniad uchel. Mae hyn yn caniatáu i wyddonwyr gynnal ymchwiliadau manwl ar ddeunyddiau craig.

Yn ogystal â'r PIXL, bydd gan y crwydro newydd yr hyn a elwir yn Sganio Amgylcheddau Preswyl gyda Raman a Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Sbectroffotomedr yw hwn ar gyfer astudiaeth fanwl o greigiau a deunyddiau organig y gellir eu canfod.

Bydd corff y crwydro yn gartref i Ddadansoddwr Dynameg Amgylcheddol Mars (MEDA), sy'n orsaf dywydd uwch-dechnoleg a Delweddwyr Radar ar gyfer Archwilio Is-wyneb Mars (RIMFAX), sy'n radar treiddio i'r ddaear.

Bydd Arbrawf Mars Ocsigen ISRU - defnyddio adnoddau yn y fan a'r lle - (MOXIE) yn profi a ellir gwneud ocsigen o atmosffer y blaned sy'n llawn carbon deuocsid. Dril craidd yw'r offeryn olaf a fyddai'n cael ei ddefnyddio i gasglu samplau; byddai'r samplau naill ai'n cael eu storio ar y rover neu ar y ddaear mewn lleoliad penodol.

Bydd y crwydro newydd yn cael ei ddefnyddio mewn taith i'r blaned Mawrth yn y 2020au gyda'r nod o adnabod creigiau a allai fod â'r siawns orau o gael tystiolaeth o fywyd yn y gorffennol ar y blaned Mawrth. Bydd y crwydro yn dilyn y llwybr a gymerodd Curiosity pan laniodd ar y blaned Mawrth i wirio safle y gallai Curiosity ei sefydlu fod wedi cynnal bywyd.

Gall y crwydro newydd chwilio am lofnodion bio, samplau o storfa gyda'r posibilrwydd o ddychwelyd i'r Ddaear, a hyrwyddo'r nod o NASA yn rhoi pobl ar y blaned Mawrth. Os na all y crwydro ddod yn ôl i'r Ddaear ar ei ben ei hun yna byddai'n bosibl i ofodwyr hawlio'r samplau yn ddiweddarach; pan fyddant wedi'u selio gall y samplau bara hyd at ugain mlynedd o'u casglu.