Fremtiden for udforskning af rummet er rød

Menneskeheden har altid været fascineret af rummet: det store tomrum uberørt og tidligere uden for rækkevidde. Vi troede engang, at vi aldrig ville sætte foden på månen; det var simpelthen uden for vores rækkevidde, og selve tanken om at lande på Mars var latterlig.

Siden USSR's første kontakt med Månen i 1959 og NASA's Apollo 8-mission i 1968, er menneskehedens appetit på rumeventyr vokset. Vi har sendt fartøjer langt ud i vores solsystem, landet på planeter, der engang var umulige at nå, og vi har set interstellare objekter milliarder af lysår væk.

For at gøre dette var vi nødt til at presse vores teknologiske og fysiske evner til det yderste; vi havde brug for nye opfindelser og nye initiativer for at holde menneskeheden på forkant, for at blive ved med at udforske og for at blive ved med at udvide vores viden om universet. Det, vi betragter som fremtiden, bliver ved med at blive tættere på at blive nutiden.

DE NÆSTE BEMANDEDE MISSIONER

I april 2013 søgte den hollandske organisation Mars One efter villige ansøgere, der ville begive sig ud på en farlig mission: en enkeltrejse til den røde planet. Med over 200,000 frivillige er det overflødigt at sige, at de fandt deltagere nok til udflugten.

Ekspeditionen ville forlade Jorden i 2018 og ankomme til Mars omkring 500 dage senere; målet med denne mission er at etablere en koloni inden 2025. Nogle af Mars Ones' partnere er Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, samt andre. De fik kontrakter om at udvikle en Mars-lander, en datalink-satellit og om at give et middel til at komme dertil og etablere en koloni.

Adskillige raketter vil være nødvendige for at bringe nyttelasterne i kredsløb og derefter til Mars; disse nyttelaster omfatter satellitter, rovere, last og selvfølgelig mennesker. Planen er at bruge SpaceXs' Falcon Heavy raket til missionen.

Mars transitkøretøjet vil bestå af to etaper, et landingsmodul og et transithabitat. Landingskapslen i betragtning til missionen er en variant af Dragon-kapslen, igen af ​​SpaceX-design. Landeren vil bære livsstøttenheder til at generere energi, vand og åndbar luft til indbyggerne. Det vil også huse forsyningsenhederne med mad, solpaneler, reservedele, andre forskellige komponenter, oppustelige boligenheder og mennesker.

Der er to rovere, der vil blive sendt ind foran besætningen. Den ene vil udforske Mars-overfladen for at søge efter et sted at slå sig ned, transportere stort isenkram og assistere ved generalforsamlingen. Den anden rover vil bære en trailer til transport af landingskapslen. For at bekæmpe den ekstreme temperatur, tynde, ikke-åndbare atmosfære og solstråling på overfladen, vil bosætterne bruge Mars-dragter, når de går på overfladen.

NASA har også en plan om at sætte fod på den røde planet, men deres mission er planlagt til omkring 2030. De planlægger at sende en gruppe på tres individer af mennesker, der repræsenterer over 30 statslige organer, industrier, akademiske institutioner og andre organisationer.

Gennemførligheden af ​​denne mission kræver international og privat industristøtte. Chris Carberry, administrerende direktør for Mars Society, fortalte Space.com: “For at kunne gøre det muligt og overkommeligt, har du brug for et bæredygtigt budget. Du har brug for et budget, der er konsekvent, som du kan forudsige fra år til år, og som ikke bliver annulleret i næste administration”.

Den teknologi, de planlægger at bruge til denne mission, inkluderer deres Space Launch System (SLS) og deres Orion-deep space crew-kapsel. På Mars-værkstedet i december 2013 fastsatte NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. og andre aftaler om, hvad missionen skulle udrette, og hvordan de ville gøre det.

Disse aftaler omfatter, at menneskelig udforskning af Mars er teknologisk gennemførlig i 2030, at Mars skal være hovedfokus for menneskelig rumflyvning i de næste tyve til tredive år, og de fastslog, at brugen af ​​Den Internationale Rumstation (ISS) inklusive internationale partnerskaber er afgørende for disse dybe rummissioner.

NASA mener stadig, at de har brug for mere information, før de tager afsted til den røde planet; for at forberede sig på dette vil de sende rovere på forløbermissioner i 2020'erne, før de sender mennesker til planeten. Eksperter er usikre på længden af ​​missionen og vil beslutte det, når vi kommer tættere på lanceringsdatoen i 2030'erne.

Mars One og NASA er ikke de eneste organisationer, der har øje på Mars. Andre vil gerne tage til Mars, som Inspiration Mars, Elon Musk og Mars Direct.

Inspiration Mars ønsker at lancere to personer, helst et ægtepar. Parret skal på en forbiflyvning af Mars engang i januar 2018, hvor de planlægger at komme så tæt på som 160 kilometer i august samme år.

Grundlæggeren af ​​SpaceX, Elon Musk, drømmer om at gøre menneskeheden til en multiplanetart. Han planlægger at tage til Mars via en genanvendelig raket, der er drevet af flydende ilt og metan. Planen er at starte med at sætte cirka ti mennesker på planeten, som i sidste ende vil vokse til en selvbærende bosættelse med omkring 80,000 mennesker. Ifølge Musk er den genanvendelige raket nøglen til hele missionen.

Mars Direct, som først blev etableret i 1990'erne af Mars Society-lederen Robert Zubrin, udtaler, at en "live-off-the-land"-tilgang er nødvendig for at holde omkostningerne nede. Han planlægger at gøre dette ved at generere ilt og brændstof ved at trække materiale til brændstof ud af atmosfæren, bruge jorden til at få vand og ressourcer til byggeri: alt dette løber ud af en atomkraftreaktor. Zubrin oplyser, at forliget vil blive selvforsynende med tiden.

NASA'S FLYVENDE UNDERKOP

Den 29. juni 2014 lancerede NASA deres nye Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) fartøj på sin første testflyvning. Dette fartøj er designet til potentielle missioner til Mars i den nærmeste fremtid. Det blev testet i Jordens øvre atmosfære for at eksperimentere, hvordan fartøjet og dets Supersonic Inflatable Aerodynamisk Decelerator (SIAD) og LDSD-systemer ville fungere i et Mars-miljø.

Det tallerkenformede fartøj har to par engangs thrustere, som drejer det, samt en enkelt solid state raket under midten af ​​fartøjet til at drive det frem. Til testflyvningen bragte en stor videnskabsballon fartøjet op til en højde på 120,000 fod.

Da fartøjet nåede den korrekte højde, aktiverede thrustere for at dreje det, hvilket øgede dets stabilitet. Samtidig accelererede raketten under fartøjet køretøjet. Da den korrekte acceleration og højde var nået - Mach 4 og 180,000 fod - skar raketten ud, og et andet sæt thrustere, der pegede i den modsatte retning, antændtes for at de-spin fartøjet.

På dette tidspunkt blev SIAD-systemet indsat, en oppustelig ring omkring fartøjet udvidede sig, hvilket bragte håndværkets diameter fra 20 til 26 fod og decelererede den til Mach 2.5 (Kramer, 2014). Ifølge NASA-ingeniører blev SIAD-systemet implementeret som forventet med minimal forstyrrelse af fartøjet. Næste trin var at udsætte den supersoniske faldskærm, som bruges til at bremse fartøjet til land.

For at gøre dette a ballut blev brugt til at udsætte faldskærmen med hastigheder på 200 fod i sekundet. Ballutten blev derefter skåret fri, og faldskærmen blev sluppet ud af sin opbevaringsbeholder. Faldskærmen begyndte at rive så snart den blev sluppet; miljøet med lav atmosfære viste sig at være for meget for faldskærmen og rev den fra hinanden.

Principal Investigator for LDSD, Ian Clark sagde, at "[de] fik betydelig indsigt i den fundamentale fysik af faldskærmsinflation. Vi omskriver bogstaveligt talt bøgerne om højhastigheds faldskærmsoperationer, og vi gør det et år før tidsplanen” under et pressemøde.

Selv med faldskærmsfejlen betragter ingeniørerne bag den stadig testen som en succes, da den gav dem en chance for at se, hvordan en faldskærm ville fungere i et sådant miljø og ville bedre forberede dem til fremtidige tests.

MARS ROVER MED LASERE

Med den fortsatte succes med deres Curiosity Mars-rover har NASA lagt planer for en anden. Denne rover vil for det meste være baseret på Curiositys design, men hovedfokus for den nye rover er jordpenetrationsradar og lasere.

Den nye rover vil ligne og fungere meget som Curiosity; den vil have 6 hjul, veje et ton og vil lande ved hjælp af en raketdrevet himmelkran. Den største forskel mellem de to er, at den nye rover vil have syv instrumenter til Curiositys ti.

Masten på den nye rover vil have MastCam-Z, et stereoskopisk kamera, der har mulighed for at zoome, og SuperCam: en avanceret version af Curiositys ChemCam. Det vil skyde lasere for at bestemme den kemiske sammensætning af sten på afstand.

Roverens arm vil have et planetarisk instrument til røntgen-litokemi (PIXL); dette er et røntgenfluorescensspektrometer, der har et billedapparat med høj opløsning. Dette giver forskere mulighed for at udføre detaljerede undersøgelser af stenmaterialer.

Ud over PIXL vil den nye rover have det, der kaldes Scanning Habitable Environments with Raman og Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Dette er et spektrofotometer til den detaljerede undersøgelse af sten og potentielt påviste organiske stoffer.

Roverens krop vil huse Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), som er en højteknologisk vejrstation og en Radar Imagers for Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), som er jordgennemtrængende radar.

Et Mars Oxygen ISRU—in situ ressourceudnyttelse—eksperiment (MOXIE) vil teste, om der kan fremstilles ilt fra den kuldioxidrige Marsatmosfære. Det sidste instrument er en kerneboremaskine, som vil blive brugt til at indsamle prøver; prøverne ville enten blive opbevaret på roveren eller på jorden på et bestemt sted.

Den nye rover vil blive brugt i en mission til Mars i 2020'erne med det formål at identificere sten, der måske har den bedste chance for at opnå beviser for tidligere liv på Mars. Roveren vil følge den vej, som Curiosity tog, da den landede på Mars for at tjekke et sted, som Curiosity etablerede, kunne have understøttet liv.

Den nye rover kan søge efter biosignaturer, cache prøver med mulighed for at vende tilbage til Jorden og fremmer målet om NASA at sætte mennesker på Mars. Hvis roveren ikke kan komme tilbage til Jorden på egen hånd, ville det være muligt for astronauter at gøre krav på prøverne senere; når de er forseglet, kan prøverne holde op til tyve år fra indsamling.