Budućnost istraživanja svemira je crvena

Čovječanstvo je oduvijek bilo fascinirano svemirom: golema netaknuta praznina i, u prošlosti, nedostupna. Jednom smo mislili da nikada nećemo kročiti na Mjesec; to je jednostavno bilo izvan našeg dosega, a sama pomisao na slijetanje na Mars bila je smiješna.

Od prvog kontakta SSSR-a s Mjesecom 1959. i NASA-ine misije Apollo 8 1968., apetit čovječanstva za svemirskom avanturom je porastao. Poslali smo letjelice daleko u naš Sunčev sustav, sletjeli na planete koji su nekoć bili nedostupni i vidjeli smo međuzvjezdane objekte udaljene milijardama svjetlosnih godina.

Da bismo to učinili, morali smo gurnuti svoje tehnološke i fizičke sposobnosti do krajnjih granica; bili su nam potrebni novi izumi i nove inicijative kako bismo čovječanstvo zadržali na vrhuncu, kako bismo nastavili istraživati ​​i kako bismo nastavili širiti svoje znanje o svemiru. Ono što smatramo budućnošću sve je bliže tome da postane sadašnjost.

SLJEDEĆE MISIJE S ČOVJEKOM

U travnju 2013. nizozemska organizacija Mars One tražila je voljne kandidate koji bi se upustili u opasnu misiju: ​​jednosmjerno putovanje na Crveni planet. Uz više od 200,000 volontera, suvišno je reći da su našli dovoljno sudionika za ekskurziju.

Ekspedicija bi napustila Zemlju 2018. i stigla na Mars oko 500 dana kasnije; cilj ove misije je uspostaviti koloniju do 2025. Neki od partnera Mars Ones su Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, kao i drugi. Dobili su ugovore za razvoj uređaja za slijetanje na Mars, satelita za podatkovnu vezu, te za osiguranje načina da dođu tamo i uspostave koloniju.

Bit će potrebno nekoliko raketa za prijenos tereta u orbitu i zatim na Mars; ti tereti uključuju satelite, rovere, teret i, naravno, ljude. Plan je koristiti SpaceX-ovu raketu Falcon Heavy za misiju.

Tranzitno vozilo za Mars bit će sastavljeno od dva stupnja, modula za slijetanje i tranzitnog staništa. Kapsula za slijetanje koja se razmatra za misiju je varijanta kapsule Dragon, opet SpaceX dizajna. Lender će nositi jedinice za održavanje života za proizvodnju energije, vode i zraka za disanje za stanovnike. Također će biti smještene opskrbne jedinice s hranom, solarni paneli, rezervni dijelovi, druge razne komponente, stambene jedinice na napuhavanje i ljudi.

Dva će rovera biti poslana ispred posade. Jedan će istraživati ​​površinu Marsa kako bi potražio mjesto za naseljavanje, prevezao veliku opremu i pomogao u generalnom okupljanju. Drugi rover će nositi prikolicu za prijevoz kapsule za slijetanje. Za borbu protiv ekstremne temperature, tanke atmosfere koja se ne može disati i sunčevog zračenja na površini, doseljenici će koristiti odijela za Mars kada hodaju po površini.

NASA također ima plan kročiti nogom na Crveni planet, ali njihova je misija zakazana za oko 2030. Planiraju poslati grupu od šezdeset ljudi koji predstavljaju više od 30 državnih tijela, industrija, akademskih institucija i drugih organizacija.

Izvedivost ove misije zahtijeva podršku međunarodne i privatne industrije. Chris Carberry, izvršni direktor Marsovog društva, rekao je Space.com: “Da biste to mogli učiniti izvedivim i pristupačnim, potreban vam je održiv proračun. Potreban vam je proračun koji je dosljedan, koji možete predvidjeti iz godine u godinu i koji neće biti poništen u sljedećoj administraciji.”

Tehnologija koju planiraju koristiti za ovu misiju uključuje njihov Space Launch System (SLS) i njihovu kapsulu za posadu Orion u dubokom svemiru. Na Mars Workshopu u prosincu 2013. NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. i drugi dogovorili su se o tome što bi misija trebala postići i kako bi to učinili.

Ovi sporazumi uključuju da je ljudsko istraživanje Marsa tehnološki izvedivo do 2030. godine, da bi Mars trebao biti glavni fokus za ljudske svemirske letove sljedećih dvadeset do trideset godina, te su utvrdili da je korištenje Međunarodne svemirske postaje (ISS), uključujući međunarodna partnerstva, bitne za ove misije u duboki svemir.

NASA i dalje vjeruje da im je potrebno više informacija prije nego što krenu na Crveni planet; kako bi se pripremili za ovo, oni će poslati rovere u misije prethodnika u 2020-ima prije nego pošalju ljude na planet. Stručnjaci nisu sigurni u duljinu misije i odlučit će o tome kako se budemo približavali datumu lansiranja 2030. godine.

Mars One i NASA nisu jedine organizacije koje su bacile oko na Mars. Drugi bi htjeli ići na Mars, poput Inspiration Marsa, Elona Muska i Mars Directa.

Inspiration Mars želi lansirati dvoje ljudi, po mogućnosti bračni par. Par će otići na prelet Marsa negdje u siječnju 2018., gdje se planiraju približiti na čak 160 kilometara u kolovozu iste godine.

Osnivač SpaceX-a, Elon Musk, sanja o pretvaranju čovječanstva u višeplanetarnu vrstu. Planira ići na Mars pomoću rakete za višekratnu upotrebu koju pokreću tekući kisik i metan. Plan je započeti s postavljanjem otprilike deset ljudi na planet koji će na kraju prerasti u samoodrživo naselje koje će sadržavati oko 80,000 ljudi. Prema Musku, višekratna raketa ključ je cijele misije.

Mars Direct, koji je 1990-ih prvi put osnovao voditelj Marsovog društva Robert Zubrin, navodi da je potreban pristup "živjeti izvan zemlje" kako bi se smanjili troškovi. Planira to učiniti generiranjem kisika i goriva izvlačenjem materijala za gorivo iz atmosfere, korištenjem tla za dobivanje vode i resursa za izgradnju: sve to pokreće nuklearni reaktor. Zubrin navodi da će naselje s vremenom postati samodostatno.

NASA-IN LETEĆI TANJIR

29. lipnja 2014. NASA je lansirala svoju novu letjelicu Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) na svom prvom probnom letu. Ova je letjelica dizajnirana za potencijalne misije na Mars u bliskoj budućnosti. Testiran je u gornjoj Zemljinoj atmosferi kako bi se eksperimentiralo kako bi letjelica i njezin Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (SIAD) i LDSD sustavi funkcionirali u okruženju Marsa.

Letjelica u obliku tanjura ima dva para potisnika za jednokratnu upotrebu koji je okreću, kao i jednu čvrstu raketu ispod sredine letjelice koja je pokreće. Za probni let, veliki znanstveni balon doveo je letjelicu na nadmorskoj visini od 120,000 stopa.

Kada je letjelica dosegla ispravnu visinu, potisnici su se aktivirali da je zavrte, povećavajući njenu stabilnost. Istovremeno je raketa ispod letjelice ubrzala vozilo. Kada su postignuti točna akceleracija i visina - 4 Macha i 180,000 XNUMX stopa - raketa se isključila i drugi set potisnika usmjerenih u suprotnom smjeru zapalio se kako bi smanjio vrtnju letjelice.

U tom je trenutku postavljen sustav SIAD, prsten na napuhavanje oko letjelice se proširio, povećavajući promjer letjelice s 20 na 26 stopa i usporavajući je na 2.5 Macha (Kramer, 2014.). Prema NASA-inim inženjerima, sustav SIAD razmješten je prema očekivanjima uz minimalno ometanje letjelice. Sljedeći korak bio je postaviti nadzvučni padobran koji se koristi za usporavanje letjelice pri slijetanju.

Da biste to učinili a balut korišten je za izbacivanje padobrana pri brzinama od 200 stopa u sekundi. Balut je tada oslobođen i padobran je pušten iz svog spremnika za pohranu. Padobran se počeo trgati čim je otpušten; okruženje niske atmosfere pokazalo se previše za padobran i rastrgalo ga je.

Glavni istraživač za LDSD, Ian Clark, rekao je da su “[oni] dobili značajan uvid u temeljnu fiziku napuhavanja padobrana. Doslovno prepisujemo knjige o brzim padobranskim operacijama, i to radimo godinu dana prije roka”, tijekom konferencije za novinare.

Čak i uz kvar padobrana, inženjeri koji stoje iza njega i dalje smatraju test uspješnim jer im je dao priliku vidjeti kako bi padobran funkcionirao u takvom okruženju i bolje bi ih pripremio za buduća testiranja.

MARS ROVER S LASERIMA

S kontinuiranim uspjehom njihovog rovera Curiosity Mars, NASA je napravila planove za drugi. Ovaj će se rover uglavnom temeljiti na Curiosityjevom dizajnu, ali glavni fokus novog rovera je radar za prodor tla i laseri.

Novi rover izgledat će i funkcionirati poput Curiosityja; imat će 6 kotača, težiti jednu tonu i sletjet će uz pomoć nebeske dizalice na raketni pogon. Glavna razlika između ova dva je što će novi rover imati sedam instrumenata naspram deset Curiosityjevih.

Jarbol novog rovera imat će MastCam-Z, stereoskopsku kameru koja ima mogućnost zumiranja, i SuperCam: naprednu verziju Curiosityjevog ChemCama. Ispaljivat će lasere za određivanje kemijskog sastava stijena iz daljine.

Ruka rovera imat će planetarni instrument za rendgensku litokemiju (PIXL); ovo je rendgenski fluorescentni spektrometar koji ima slikovni uređaj visoke rezolucije. To znanstvenicima omogućuje detaljna istraživanja kamenih materijala.

Kao i PIXL, novi rover će imati ono što se zove skeniranje nastanjenih okolina s ramanom i luminiscencijom za organske tvari i kemikalije (SHERLOC). Ovo je spektrofotometar za detaljnu studiju stijena i potencijalno detektiranih organskih tvari.

U tijelu rovera nalazit će se Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), koja je meteorološka stanica visoke tehnologije i Radar Imagers for Mars’ Subsurface Exploration (RIMFAX), koji je radar koji prodire u zemlju.

Mars Oxygen ISRU—in situ resource utilization—Experiment (MOXIE) testirat će može li se kisik proizvesti iz Marsove atmosfere bogate ugljičnim dioksidom. Posljednji instrument je bušilica koja bi se koristila za prikupljanje uzoraka; uzorci bi bili ili pohranjeni na roveru ili na zemlji na određenom mjestu.

Novi rover koristit će se u misiji na Mars 2020-ih u svrhu identificiranja stijena koje bi mogle imati najbolje šanse za dobivanje dokaza o prošlom životu na Marsu. Rover će slijediti put kojim je Curiosity krenuo kada je sletio na Mars kako bi provjerio mjesto koje je Curiosity ustanovio da možda postoji život.

Novi rover može tražiti biološke potpise, pohraniti uzorke s mogućnošću povratka na Zemlju i unaprjeđuje cilj NASA-e da pošalje ljude na Mars. Ako se rover ne može sam vratiti na Zemlju, astronauti će kasnije moći preuzeti uzorke; kada su zapečaćeni, uzorci mogu trajati do dvadeset godina od prikupljanja.