宇宙探査の未来は赤

人類は常に宇宙に魅了されてきました。手付かずで、過去には手の届かなかった広大な虚空です。 私たちはかつて月に足を踏み入れることは決してないと思っていました。 それは私たちの手に負えないものであり、火星に着陸するという考えそのものがばかげていました.

1959 年のソ連の月との最初の接触と 8 年の NASA のアポロ 1968 ミッション以来、人類の宇宙冒険への欲求は高まっています。 私たちは太陽系の遥か彼方まで探査機を送り、かつて到達できなかった惑星に着陸し、何十億光年も離れた星間天体を見てきました。

これを行うには、技術的および物理的な能力を限界まで押し上げる必要がありました。 人類を最先端に保ち、探検を続け、宇宙に関する知識を拡大し続けるために、新しい発明と新しいイニシアチブが必要でした. 私たちが未来だと思っていることは、現在に近づいています。

次の有人ミッション

2013 年 200,000 月、オランダを拠点とする組織 Mars One は、火星への片道旅行という危険な任務に乗り出す志願者を探しました。 XNUMX 万人以上のボランティアが参加しており、遠足に十分な参加者を見つけたことは言うまでもありません。

遠征隊は 2018 年に地球を離れ、約 500 日後に火星に到着します。 このミッションの目標は、2025 年までに植民地を確立することです。Mars Ones のパートナーには、Lockheed Martin、Surry Satellite Technology Ltd.、SpaceX などがあります。 彼らは、火星着陸船、データリンク衛星を開発し、そこに到達して植民地を確立する手段を提供する契約を与えられました。

ペイロードを軌道に乗せてから火星に運ぶには、いくつかのロケットが必要になります。これらのペイロードには、衛星、ローバー、貨物、そしてもちろん人が含まれます。 計画では、ミッションに SpaceX の Falcon Heavy ロケットを使用する予定です。

火星トランジットビークルは、着陸モジュールとトランジットハビタットの XNUMX つのステージで構成されます。 ミッションで考慮されている着陸カプセルは、やはり SpaceX の設計によるドラゴン カプセルの変形です。 着陸船は生命維持装置を搭載し、住民のためにエネルギー、水、呼吸可能な空気を生成します。 また、食料、ソーラーパネル、スペアパーツ、その他のさまざまなコンポーネント、インフレータブルリビングユニット、および人々を備えた供給ユニットも収容されます。

乗組員の前に XNUMX 台のローバーが送り込まれます。XNUMX 台は火星の表面を探索して定住する場所を探し、大きなハードウェアを輸送し、一般的な組み立てを支援します。 XNUMX 番目のローバーは、着陸カプセルを輸送するためのトレーラーを運びます。 地表の極端な温度、薄くて通気性のない大気、および太陽放射に対抗するために、入植者は地表を歩くときに火星のスーツを着用します。

NASA も火星に足を踏み入れる計画を立てていますが、その任務は 2030 年頃に予定されています。NASA は、30 を超える政府機関、産業、学術機関、およびその他の組織を代表する XNUMX 人のグループを派遣する予定です。

このミッションの実現には、国際的および民間の業界サポートが必要です。 マーズ・ソサエティのエグゼクティブ・ディレクターであるクリス・カーベリーは、次のように述べています。 Space.com: 「実現可能で手頃な価格にするためには、持続可能な予算が必要です。 一貫性があり、毎年予測でき、次の政権で取り消されない予算が必要です。」

このミッションに使用する予定の技術には、スペース ローンチ システム (SLS) とオリオン深宇宙クルー カプセルが含まれます。 2013 年 XNUMX 月の火星ワークショップで、NASA、ボーイング、オービタル サイエンシズ社などは、ミッションが何を達成すべきか、またどのように達成するかについて合意しました。

これらの合意には、火星の有人探査が 2030 年までに技術的に実現可能であること、火星が今後 XNUMX 年から XNUMX 年間有人宇宙飛行の主な焦点となること、国際パートナーシップを含む国際宇宙ステーション (ISS) の使用がこれらの深宇宙ミッションに不可欠です。

NASA は、火星に向けて出発する前に、より多くの情報が必要であると今でも信じています。 これに備えるために、彼らは2020年代に人類を地球に送る前に、前駆ミッションでローバーを送る予定です. 専門家はミッションの長さについて確信が持てず、2030 年代の打ち上げ日が近づくにつれて決定するでしょう。

火星に注目している組織は、マーズ ワンと NASA だけではありません。 インスピレーション・マーズ、イーロン・マスク、マーズ・ダイレクトなど、火星に行きたい人もいます。

インスピレーション 火星は 2018 人、できれば夫婦で立ち上げたいと考えています。 カップルは、160 年 XNUMX 月に火星のフライバイに参加し、同年 XNUMX 月には XNUMX キロメートルまで接近する予定です。

SpaceX の創設者であるイーロン マスクは、人類を多惑星種に変えることを夢見ています。 彼は、液体酸素とメタンを燃料とする再利用可能なロケットで火星に行く計画を立てています。 計画は、地球上に約 80,000 人を配置することから始め、最終的には約 XNUMX 人を含む自立した居住地に成長させることです。 マスク氏によると、再利用可能なロケットはミッション全体の鍵です。

1990 年代に Mars Society の責任者である Robert Zubrin によって最初に設立された Mars Direct は、コストを抑えるために「生計を立てる」アプローチが必要であると述べています。 彼は、大気中から燃料の材料を取り出し、土壌を使用して水と建設用の資源を取得することによって酸素と燃料を生成することでこれを行うことを計画しています。これらすべては原子力発電所から流れ出ています。 ズブリンは、和解は時間の経過とともに自給自足になると述べています。

NASAの空飛ぶ円盤

29 年 2014 月 XNUMX 日、NASA は新しい低密度超音速減速機 (LDSD) クラフトを最初のテスト飛行で打ち上げました。 この宇宙船は、近い将来の火星への潜在的なミッションのために設計されています。 宇宙船とその超音速膨張式空力減速機 (SIAD) および LDSD システムが火星環境でどのように機能するかを実験するために、地球の上層大気でテストされました。

円盤型の機体には、それを回転させる 120,000 組の使い捨てスラスターと、機体の中央の下にそれを推進するための単一の固体ロケットがあります。試験飛行のために、大きな科学気球が機体を高度XNUMXフィート。

機体が正しい高度に達すると、スラスターが起動して機体を回転させ、機体の安定性を高めました。 同時に、機体の下のロケットが車両を加速させました。 適切な加速度と高度 (マッハ 4 と 180,000 フィート) に達すると、ロケットは停止し、反対方向に向けられた XNUMX 番目のスラスター セットが点火されて機体のスピンが解除されました。

この時点で、SIAD システムが展開され、機体の周りの膨張式リングが拡張され、機体の直径が 20 から 26 フィートになり、マッハ 2.5 に減速しました (Kramer, 2014)。 NASA の技術者によると、SIAD システムは機体への影響を最小限に抑えながら、期待どおりに展開されました。 次のステップは、航空機の着陸速度を落とすために使用される超音速パラシュートを展開することでした。

これを行うには バリュート 秒速 200 フィートの速度でパラシュートを展開するために使用されました。その後、バルートが切断され、パラシュートが格納容器から放出されました。 パラシュートは放されるとすぐに裂け始めました。 低気圧環境はパラシュートにとってはあまりにも多くのことを証明し、それを引き裂きました。

LDSD の主任研究員であるイアン クラークは、次のように述べています。 私たちは高速パラシュート運用に関する本を文字通り書き直しており、予定よりXNUMX年早くそれを行っています」と記者会見で述べた.

パラシュートが失敗したとしても、その背後にいるエンジニアは、パラシュートがそのような環境でどのように機能するかを確認する機会を与え、将来のテストの準備を整える機会を与えたため、テストは成功したと考えています.

レーザーを搭載した火星探査機

NASA は火星探査機キュリオシティの継続的な成功を受けて、XNUMX 番目の火星探査機の計画を立てました。 このローバーは主にキュリオシティの設計に基づいていますが、新しいローバーの主な焦点は地中レーダーとレーザーです。

新しいローバーは Curiosity によく似た外観と機能を備えています。 6 つの車輪があり、重量は XNUMX トンで、ロケット推進のスカイ クレーンの助けを借りて着陸します。 両者の主な違いは、キュリオシティの XNUMX 個の機器に対し、新しいローバーには XNUMX 個の機器があることです。

新しいローバーのマストには、ズーム機能を持つ立体視カメラである MastCam-Z と、Curiosity の ChemCam の高度なバージョンである SuperCam が搭載されます。 レーザーを発射して、遠くから岩石の化学組成を決定します。

ローバーのアームには、X 線岩石化学 (PIXL) 用の惑星計器が搭載されています。 これは、高解像度イメージャーを備えた蛍光 X 線分光計です。 これにより、科学者は岩石材料の詳細な調査を行うことができます。

PIXLと同様に、新しいローバーには、有機物と化学物質のラマンとルミネセンスを備えたスキャニングハビタブル環境（SHERLOC）と呼ばれるものがあります。 これは、岩石や潜在的に検出された有機物を詳細に研究するための分光光度計です。

ローバーの本体には、ハイテク気象ステーションである火星環境力学分析装置 (MEDA) と、地中レーダーである火星地下探査用レーダー イメージャー (RIMFAX) が収納されます。

Mars Oxygen ISRU — in situ リソース利用 — 実験 (MOXIE) は、二酸化炭素が豊富な火星の大気から酸素を生成できるかどうかをテストします。 最後の器具は、サンプルを収集するために使用されるコアリング ドリルです。 サンプルはローバーまたは地上の指定された場所に保管されます。

新しいローバーは、火星での過去の生命の証拠を得る可能性が最も高い岩石を特定する目的で、2020 年代に火星へのミッションで使用される予定です。 ローバーは、キュリオシティが火星に着陸したときにたどった経路をたどり、キュリオシティが確立した場所が生命を維持していた可能性があるかどうかを確認します。

新しいローバーは、バイオ シグネチャを検索し、地球に戻る可能性のあるサンプルをキャッシュし、NASA が火星に人類を送り込むという目標を推進することができます。 ローバーが自力で地球に戻ることができない場合、宇宙飛行士が後でサンプルを要求することが可能になります。 密封されたサンプルは、収集から最大 XNUMX 年間保存できます。