Το μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος είναι κόκκινο

Η ανθρωπότητα πάντα γοητευόταν από το διάστημα: το απέραντο κενό ανέγγιχτο και, στο παρελθόν, απρόσιτο. Κάποτε πιστεύαμε ότι δεν θα πατούσαμε ποτέ το πόδι μας στο φεγγάρι. ήταν απλώς πέρα ​​από την αντίληψή μας, και η ίδια η σκέψη να προσγειωθούμε στον Άρη ήταν γελοία.

Από την πρώτη επαφή της ΕΣΣΔ με τη Σελήνη το 1959 και την αποστολή Apollo 8 της NASA το 1968, η όρεξη της ανθρωπότητας για διαστημική περιπέτεια έχει αυξηθεί. Έχουμε στείλει σκάφη πολύ έξω στο ηλιακό μας σύστημα, προσγειωθήκαμε σε πλανήτες που κάποτε ήταν απρόσιτοι και έχουμε δει διαστρικά αντικείμενα δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Για να γίνει αυτό έπρεπε να ωθήσουμε τις τεχνολογικές και φυσικές μας δυνατότητες στα άκρα. χρειαζόμασταν νέες εφευρέσεις και νέες πρωτοβουλίες για να διατηρήσουμε την ανθρωπότητα στην αιχμή, να συνεχίσουμε να εξερευνούμε και να συνεχίσουμε να επεκτείνουμε τις γνώσεις μας για το σύμπαν. Αυτό που θεωρούμε ότι είναι το μέλλον όλο και πιο κοντά στο να γίνει το παρόν.

ΟΙ ΕΠΟΜΕΝΕΣ ΕΞΑΝΤΡΩΜΕΝΕΣ ΑΠΟΣΤΟΛΕΣ

Τον Απρίλιο του 2013, ο οργανισμός Mars One με έδρα την Ολλανδία αναζήτησε πρόθυμους αιτούντες που θα ξεκινούσαν μια επικίνδυνη αποστολή: ένα ταξίδι μονής διαδρομής στον Κόκκινο Πλανήτη. Με περισσότερους από 200,000 εθελοντές, είναι περιττό να πούμε ότι βρήκαν αρκετούς συμμετέχοντες για την εκδρομή.

Η αποστολή θα έφευγε από τη Γη το 2018 και θα έφτανε στον Άρη περίπου 500 ημέρες αργότερα. Ο στόχος αυτής της αποστολής είναι να δημιουργηθεί μια αποικία μέχρι το 2025. Μερικοί από τους συνεργάτες της Mars Ones είναι η Lockheed Martin, η Surry Satellite Technology Ltd., η SpaceX, καθώς και άλλοι. Τους δόθηκαν συμβόλαια για την ανάπτυξη ενός προσεδάφισης του Άρη, δορυφόρου σύνδεσης δεδομένων και για την παροχή ενός μέσου για να φτάσουν εκεί και να δημιουργήσουν μια αποικία.

Θα χρειαστούν αρκετοί πύραυλοι για να μεταφερθούν τα ωφέλιμα φορτία σε τροχιά και μετά στον Άρη· αυτά τα ωφέλιμα φορτία περιλαμβάνουν δορυφόρους, ρόβερ, φορτίο και, φυσικά, ανθρώπους. Το σχέδιο είναι να χρησιμοποιηθεί ο πύραυλος Falcon Heavy της SpaceX για την αποστολή.

Το όχημα διέλευσης του Άρη θα αποτελείται από δύο στάδια, μια μονάδα προσγείωσης και έναν βιότοπο διέλευσης. Η κάψουλα προσγείωσης που εξετάζεται για την αποστολή είναι μια παραλλαγή της κάψουλας Dragon, και πάλι σχεδίασης SpaceX. Το αεροσκάφος θα μεταφέρει μονάδες υποστήριξης ζωής για την παραγωγή ενέργειας, νερού και αναπνεύσιμου αέρα για τους κατοίκους. Θα στεγάσει επίσης τις μονάδες τροφοδοσίας με τρόφιμα, ηλιακούς συλλέκτες, ανταλλακτικά, άλλα διάφορα εξαρτήματα, φουσκωτές μονάδες διαβίωσης και άτομα.

Υπάρχουν δύο ρόβερ που θα σταλούν μπροστά από το πλήρωμα. Το ένα θα εξερευνήσει την επιφάνεια του Άρη για να αναζητήσει ένα μέρος για να εγκατασταθεί, να μεταφέρει μεγάλο υλικό και να βοηθήσει στη γενική συναρμολόγηση. Το δεύτερο rover θα μεταφέρει ένα τρέιλερ για τη μεταφορά της κάψουλας προσγείωσης. Για την καταπολέμηση της ακραίας θερμοκρασίας, της λεπτής, μη αναπνεύσιμης ατμόσφαιρας και της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια, οι άποικοι θα χρησιμοποιήσουν στολή του Άρη όταν περπατούν στην επιφάνεια.

Η NASA έχει επίσης ένα σχέδιο να πατήσει το πόδι της στον Κόκκινο Πλανήτη, αλλά η αποστολή της είναι προγραμματισμένη για το 2030 περίπου. Σκοπεύει να στείλει μια ομάδα εξήντα ατόμων που εκπροσωπούν πάνω από 30 κυβερνητικούς φορείς, βιομηχανίες, ακαδημαϊκά ιδρύματα και άλλους οργανισμούς.

Η σκοπιμότητα αυτής της αποστολής απαιτεί διεθνή και ιδιωτική υποστήριξη της βιομηχανίας. είπε ο Chris Carberry, Εκτελεστικός Διευθυντής της Mars Society Space.com: «Για να μπορέσετε να το κάνετε εφικτό και προσιτό, χρειάζεστε έναν βιώσιμο προϋπολογισμό. Χρειάζεστε έναν προϋπολογισμό που να είναι συνεπής, που μπορείτε να προβλέψετε από έτος σε έτος και που δεν ακυρώνεται στην επόμενη διοίκηση».

Η τεχνολογία που σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν για αυτήν την αποστολή περιλαμβάνει το Space Launch System (SLS) και την κάψουλα του πληρώματος στο βαθύ διάστημα Orion. Στο εργαστήριο του Άρη τον Δεκέμβριο του 2013, η NASA, η Boeing, η Orbital Sciences Corp. και άλλοι συνήψαν συμφωνίες σχετικά με το τι θα πρέπει να επιτύχει η αποστολή και πώς θα το έκαναν.

Αυτές οι συμφωνίες περιλαμβάνουν ότι η ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη είναι τεχνολογικά εφικτή έως το 2030, ότι ο Άρης θα πρέπει να είναι ο κύριος στόχος για τις ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις για τα επόμενα είκοσι έως τριάντα χρόνια και καθιέρωσαν ότι η χρήση του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) συμπεριλαμβανομένων των διεθνών συνεργασιών είναι απαραίτητο για αυτές τις αποστολές στο βαθύ διάστημα.

Η NASA εξακολουθεί να πιστεύει ότι χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες πριν ξεκινήσουν για τον Κόκκινο Πλανήτη. για να προετοιμαστούν γι' αυτό, πρόκειται να στείλουν ρόβερ σε αποστολές πρόδρομης μορφής στη δεκαετία του 2020 πριν στείλουν ανθρώπους στον πλανήτη. Οι ειδικοί δεν είναι σίγουροι για τη διάρκεια της αποστολής και θα το αποφασίσουν καθώς πλησιάζουμε στην ημερομηνία εκτόξευσης του 2030.

Η Mars One και η NASA δεν είναι οι μόνοι οργανισμοί που έχουν το βλέμμα τους στον Άρη. Άλλοι θα ήθελαν να πάνε στον Άρη, όπως το Inspiration Mars, ο Elon Musk και το Mars Direct.

Inspiration Ο Άρης θέλει να εκτοξεύσει δύο άτομα, κατά προτίμηση ένα παντρεμένο ζευγάρι. Το ζευγάρι θα ταξιδέψει στον Άρη κάποια στιγμή τον Ιανουάριο του 2018, όπου σχεδιάζει να πλησιάσει έως και 160 χιλιόμετρα τον Αύγουστο του ίδιου έτους.

Ο ιδρυτής του SpaceX, Έλον Μασκ, ονειρεύεται να μετατρέψει την ανθρωπότητα σε είδος πολλαπλών πλανητών. Σχεδιάζει να πάει στον Άρη μέσω ενός επαναχρησιμοποιούμενου πυραύλου που τροφοδοτείται από υγρό οξυγόνο και μεθάνιο. Το σχέδιο είναι να ξεκινήσει με την τοποθέτηση περίπου δέκα ανθρώπων στον πλανήτη, ο οποίος τελικά θα εξελιχθεί σε έναν αυτοσυντηρούμενο οικισμό που θα περιλαμβάνει περίπου 80,000 άτομα. Σύμφωνα με τον Μασκ, ο επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος είναι το κλειδί για ολόκληρη την αποστολή.

Η Mars Direct, η οποία ιδρύθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1990 από τον επικεφαλής της Mars Society Robert Zubrin, δηλώνει ότι απαιτείται μια προσέγγιση «ζωντανά από τη γη» για να περιοριστεί το κόστος. Σχεδιάζει να το κάνει αυτό παράγοντας οξυγόνο και καύσιμο τραβώντας υλικό για καύσιμο από την ατμόσφαιρα, χρησιμοποιώντας το έδαφος για να πάρει νερό και πόρους για την κατασκευή: όλα αυτά εξαντλούνται από έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Ο Zubrin δηλώνει ότι ο οικισμός θα γίνει αυτάρκης με την πάροδο του χρόνου.

ΤΟ ΙΠΤΑΝΤΙΚΟ ΠΙΤΑΚΙ ΤΗΣ NASA

Στις 29 Ιουνίου 2014, η NASA εκτόξευσε το νέο της σκάφος Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) στην πρώτη δοκιμαστική πτήση της. Αυτό το σκάφος έχει σχεδιαστεί για πιθανές αποστολές στον Άρη στο εγγύς μέλλον. Δοκιμάστηκε στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης για να πειραματιστεί πώς θα λειτουργούσαν το σκάφος και τα υπερηχητικά φουσκωτά αεροδυναμικά συστήματα επιβράδυνσης (SIAD) και LDSD σε ένα περιβάλλον του Άρη.

Το σκάφος σε σχήμα πιατιού έχει δύο ζεύγη προωθητριών μιας χρήσης που το περιστρέφουν, καθώς και έναν πύραυλο στερεάς κατάστασης κάτω από τη μέση του σκάφους για να το προωθήσει. Για τη δοκιμαστική πτήση, ένα μεγάλο επιστημονικό μπαλόνι έφερε το σκάφος σε υψόμετρο 120,000 ποδιών.

Όταν το σκάφος έφτασε στο σωστό ύψος, ενεργοποιήθηκαν προωθητές για να το περιστρέψουν, αυξάνοντας τη σταθερότητά του. Την ίδια στιγμή, ο πύραυλος κάτω από το σκάφος επιτάχυνε το όχημα. Όταν επιτεύχθηκε η σωστή επιτάχυνση και το ύψος -4 Μαχ και 180,000 πόδια- ο πύραυλος κόπηκε και ένα δεύτερο σετ προωθητικών στραμμένων προς την αντίθετη κατεύθυνση αναφλέγεται για να αποσυμπιέσει το σκάφος.

Σε αυτό το σημείο το σύστημα SIAD αναπτύχθηκε, ένας φουσκωτός δακτύλιος γύρω από το σκάφος επεκτάθηκε, φέρνοντας τη διάμετρο του σκάφους από 20 σε 26 πόδια και επιβραδύνοντάς το στα 2.5 Mach (Kramer, 2014). Σύμφωνα με τους μηχανικούς της NASA, το σύστημα SIAD αναπτύχθηκε όπως αναμενόταν με ελάχιστη ενόχληση στο σκάφος. Το επόμενο βήμα ήταν η ανάπτυξη του υπερηχητικού αλεξίπτωτου που χρησιμοποιείται για να επιβραδύνει το σκάφος στην προσγείωση.

Για να γίνει αυτό α ballute χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη του αλεξίπτωτου σε ταχύτητες 200 ποδιών ανά δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, το μπαλάκι κόπηκε ελεύθερο και το αλεξίπτωτο απελευθερώθηκε από το δοχείο αποθήκευσης. Το αλεξίπτωτο άρχισε να σκίζεται μόλις απελευθερώθηκε. το περιβάλλον χαμηλής ατμόσφαιρας αποδείχθηκε υπερβολικό για το αλεξίπτωτο και το έσκισε.

Ο κύριος ερευνητής για το LDSD, Ian Clark είπε ότι «[αυτοί] πήραν σημαντική εικόνα για τη θεμελιώδη φυσική του φουσκώματος των αλεξίπτωτων. Ξαναγράφουμε κυριολεκτικά τα βιβλία για τις επιχειρήσεις με αλεξίπτωτο υψηλής ταχύτητας και το κάνουμε ένα χρόνο νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα» κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου.

Ακόμη και με την αποτυχία του αλεξίπτωτου, οι μηχανικοί πίσω από αυτό εξακολουθούν να θεωρούν τη δοκιμή επιτυχημένη, καθώς τους έδωσε την ευκαιρία να δουν πώς θα λειτουργούσε ένα αλεξίπτωτο σε ένα τέτοιο περιβάλλον και θα τους προετοιμάσει καλύτερα για μελλοντικές δοκιμές.

ΑΡΗ ΡΟΒΕΡ ΜΕ ΛΑΖΕΡ

Με τη συνεχή επιτυχία του ρόβερ Curiosity Mars, η NASA έχει κάνει σχέδια για ένα δεύτερο. Αυτό το rover θα βασίζεται κυρίως στη σχεδίαση του Curiosity, αλλά η κύρια εστίαση του νέου rover είναι το ραντάρ διείσδυσης εδάφους και τα λέιζερ.

Το νέο rover θα μοιάζει και θα λειτουργεί σαν το Curiosity. Θα έχει 6 τροχούς, θα ζυγίζει έναν τόνο και θα προσγειώνεται με τη βοήθεια ενός ουρανού γερανού που κινείται με πυραύλους. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι το νέο rover θα έχει επτά όργανα σε σχέση με τα δέκα του Curiosity.

Ο ιστός του νέου rover θα έχει τη MastCam-Z, μια στερεοσκοπική κάμερα που έχει τη δυνατότητα ζουμ, και την SuperCam: μια προηγμένη έκδοση της ChemCam της Curiosity. Θα εκτοξεύει λέιζερ για να προσδιορίσει τη χημική σύσταση των πετρωμάτων από απόσταση.

Ο βραχίονας του rover θα έχει ένα Planetary Instrument for Ray Lithochemistry (PIXL). Αυτό είναι ένα φασματόμετρο φθορισμού ακτίνων Χ που διαθέτει συσκευή απεικόνισης υψηλής ανάλυσης. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να διεξάγουν λεπτομερείς έρευνες σε πετρώματα.

Εκτός από το PIXL, το νέο rover θα έχει αυτό που ονομάζεται Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Αυτό είναι ένα φασματοφωτόμετρο για τη λεπτομερή μελέτη πετρωμάτων και δυνητικά ανιχνευόμενων οργανικών ουσιών.

Το σώμα του rover θα φιλοξενήσει τον Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), ο οποίος είναι ένας μετεωρολογικός σταθμός υψηλής τεχνολογίας και ένα Radar Imagers for Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), το οποίο είναι ραντάρ διείσδυσης εδάφους.

Ένα πείραμα Mars Oxygen ISRU—in situ resource utilization—Experiment (MOXIE) θα ελέγξει εάν μπορεί να παραχθεί οξυγόνο από την πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα ατμόσφαιρα του Άρη. Το τελευταίο όργανο είναι ένα τρυπάνι πυρήνα που θα χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή δειγμάτων. τα δείγματα θα αποθηκεύονταν είτε στο rover είτε στο έδαφος σε μια καθορισμένη τοποθεσία.

Το νέο rover θα χρησιμοποιηθεί σε μια αποστολή στον Άρη τη δεκαετία του 2020 με σκοπό τον εντοπισμό πετρωμάτων που θα μπορούσαν να έχουν τις καλύτερες πιθανότητες να αποκτήσουν στοιχεία για προηγούμενη ζωή στον Άρη. Το rover θα ακολουθήσει το μονοπάτι που ακολούθησε το Curiosity όταν προσγειώθηκε στον Άρη για να ελέγξει μια τοποθεσία στην οποία το Curiosity εντόπισε ότι μπορεί να υποστήριζε ζωή.

Το νέο rover μπορεί να αναζητήσει βιο υπογραφές, δείγματα κρυφής μνήμης με δυνατότητα επιστροφής στη Γη και προωθεί τον στόχο της NASA να τοποθετήσει ανθρώπους στον Άρη. Εάν το rover δεν μπορεί να επιστρέψει στη Γη μόνο του, τότε θα είναι δυνατό για τους αστροναύτες να διεκδικήσουν τα δείγματα αργότερα. όταν σφραγιστούν τα δείγματα μπορούν να διαρκέσουν έως και είκοσι χρόνια από τη συλλογή.