अंतराळ संशोधनाचे भविष्य लाल आहे

मानवतेला नेहमीच अवकाशाने भुरळ घातली आहे: विशाल पोकळी अस्पृश्य आणि भूतकाळात, आवाक्याबाहेर. आम्ही कधीच चंद्रावर पाऊल ठेवणार नाही असे आम्हाला वाटले होते; ते आपल्या आकलनाच्या पलीकडे होते आणि मंगळावर उतरण्याचा विचार हास्यास्पद होता.

1959 मध्ये यूएसएसआरचा चंद्राशी पहिला संपर्क आणि 8 मध्ये नासाच्या अपोलो 1968 मोहिमेपासून, अंतराळ साहसाची मानवतेची भूक वाढली आहे. आम्ही आमच्या सौरमालेत यानाला खूप दूर पाठवले आहे, एकदा पोहोचू न शकलेल्या ग्रहांवर उतरले आहे आणि आम्ही अब्जावधी प्रकाशवर्षे अंतरावरील तारकीय वस्तू पाहिल्या आहेत.

हे करण्यासाठी आम्हाला आमच्या तांत्रिक आणि भौतिक क्षमता मर्यादेपर्यंत ढकलणे आवश्यक होते; मानवतेला अत्याधुनिकतेवर ठेवण्यासाठी, अन्वेषण करत राहण्यासाठी आणि विश्वाबद्दलचे आपले ज्ञान वाढवत राहण्यासाठी आम्हाला नवीन शोध आणि नवीन उपक्रमांची आवश्यकता होती. आपण ज्याला भविष्य मानतो ते वर्तमान बनण्याच्या जवळ जात राहते.

पुढील मानवयुक्त मिशन

एप्रिल 2013 मध्ये, नेदरलँड-आधारित संस्था मार्स वनने धोकादायक मोहिमेवर जाणाऱ्या इच्छुक अर्जदारांचा शोध घेतला: रेड प्लॅनेटची एकेरी सहल. 200,000 हून अधिक स्वयंसेवकांसह, त्यांना सहलीसाठी पुरेसे सहभागी सापडले हे सांगण्याची गरज नाही.

2018 मध्ये ही मोहीम पृथ्वी सोडेल आणि सुमारे 500 दिवसांनी मंगळावर पोहोचेल; 2025 पर्यंत वसाहत स्थापन करणे हे या मोहिमेचे उद्दिष्ट आहे. मार्स वनचे काही भागीदार लॉकहीड मार्टिन, सरी सॅटेलाइट टेक्नॉलॉजी लिमिटेड, स्पेसएक्स तसेच इतर आहेत. त्यांना मार्स लँडर, डेटा लिंक सॅटेलाइट विकसित करण्यासाठी आणि तेथे जाण्यासाठी आणि वसाहत स्थापन करण्याचे साधन प्रदान करण्याचे कंत्राट देण्यात आले होते.

पेलोड्स कक्षेत आणि नंतर मंगळावर नेण्यासाठी अनेक रॉकेट्सची आवश्यकता असेल; या पेलोड्समध्ये उपग्रह, रोव्हर्स, कार्गो आणि अर्थातच लोकांचा समावेश आहे. या मोहिमेसाठी SpaceXs चे Falcon Heavy रॉकेट वापरण्याची योजना आहे.

मंगळ संक्रमण वाहन दोन टप्पे, एक लँडिंग मॉड्यूल आणि एक संक्रमण निवासस्थान बनलेले असेल. मिशनसाठी विचारात घेतलेली लँडिंग कॅप्सूल ड्रॅगन कॅप्सूलचा एक प्रकार आहे, जो पुन्हा स्पेसएक्स डिझाइनचा आहे. रहिवाशांसाठी ऊर्जा, पाणी आणि श्वास घेण्यायोग्य हवा निर्माण करण्यासाठी लँडर लाइफ सपोर्ट युनिट्स घेऊन जाईल. यामध्ये अन्न, सौर पॅनेल, सुटे भाग, इतर विविध घटक, फुगवता येण्याजोग्या लिव्हिंग युनिट्स आणि लोकांसह पुरवठा युनिट्स देखील असतील.

दोन रोव्हर्स आहेत जे क्रूच्या पुढे पाठवले जातील. एक मंगळाच्या पृष्ठभागावर स्थायिक होण्यासाठी जागा शोधण्यासाठी, मोठ्या हार्डवेअरची वाहतूक करण्यासाठी आणि सर्वसाधारण सभेत मदत करण्यासाठी एक्सप्लोर करेल. दुसरा रोव्हर लँडिंग कॅप्सूलच्या वाहतुकीसाठी ट्रेलर घेऊन जाईल. पृष्ठभागावरील अति तापमान, पातळ, श्वास न घेता येणारे वातावरण आणि सौर विकिरण यांचा सामना करण्यासाठी, स्थायिक पृष्ठभागावर चालताना मार्स सूट वापरतील.

NASA ची देखील लाल ग्रहावर पाय ठेवण्याची योजना आहे, परंतु त्यांचे मिशन 2030 च्या आसपास नियोजित आहे. ते 30 पेक्षा जास्त सरकारी संस्था, उद्योग, शैक्षणिक संस्था आणि इतर संस्थांचे प्रतिनिधीत्व करणार्‍या लोकांच्या साठ व्यक्तींचा एक गट पाठवण्याची त्यांची योजना आहे.

या मिशनच्या व्यवहार्यतेसाठी आंतरराष्ट्रीय आणि खाजगी उद्योगांचे समर्थन आवश्यक आहे. मार्स सोसायटीचे कार्यकारी संचालक ख्रिस कार्बेरी यांनी सांगितले Space.com: “ते व्यवहार्य आणि परवडणारे बनवण्यासाठी, तुम्हाला शाश्वत बजेट आवश्यक आहे. तुम्हाला सुसंगत असे बजेट हवे आहे, ज्याचा तुम्ही वर्षानुवर्षे अंदाज लावू शकता आणि ते पुढील प्रशासनात रद्द होणार नाही”.

या मोहिमेसाठी त्यांनी ज्या तंत्रज्ञानाचा वापर करण्याची योजना आखली आहे त्यात त्यांची स्पेस लॉन्च सिस्टीम (SLS) आणि त्यांचे ओरियन डीप स्पेस क्रू कॅप्सूल यांचा समावेश आहे. डिसेंबर 2013 मध्ये मार्स वर्कशॉपमध्ये, NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. आणि इतरांनी मिशनने काय साध्य केले पाहिजे आणि ते कसे करावे याबद्दल करार केले.

या करारांमध्ये 2030 पर्यंत मंगळावरील मानवी शोध तांत्रिकदृष्ट्या शक्य आहे, पुढील वीस ते तीस वर्षांसाठी मंगळ हे मानवी अंतराळ उड्डाणाचे मुख्य केंद्र असले पाहिजे, आणि त्यांनी स्थापित केले की आंतरराष्ट्रीय भागीदारीसह आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकाचा (ISS) वापर या खोल अंतराळ मोहिमांसाठी आवश्यक.

नासाचा अजूनही विश्वास आहे की लाल ग्रहावर जाण्यापूर्वी त्यांना अधिक माहितीची आवश्यकता आहे; याच्या तयारीसाठी ते ग्रहावर मानव पाठवण्यापूर्वी 2020 च्या दशकात प्रिकसर मिशनवर रोव्हर पाठवणार आहेत. मिशनच्या लांबीबद्दल तज्ञांना खात्री नाही आणि आम्ही 2030 च्या प्रक्षेपण तारखेच्या जवळ येऊ तेव्हा ते ठरवतील.

मार्स वन आणि नासा या एकमेव संस्था नाहीत ज्यांची मंगळावर नजर आहे. इतरांना मंगळावर जायला आवडेल, जसे की Inspiration Mars, Elon Musk आणि Mars Direct.

प्रेरणा मंगळ दोन लोकांना लॉन्च करू इच्छित आहे, शक्यतो विवाहित जोडपे. हे जोडपे जानेवारी 2018 मध्ये कधीतरी मंगळाच्या उड्डाणावर जातील, जिथे त्याच वर्षी ऑगस्टमध्ये 160 किलोमीटरच्या जवळ जाण्याची त्यांची योजना आहे.

SpaceX चे संस्थापक, एलोन मस्क, मानवतेला बहु-ग्रहांच्या प्रजातींमध्ये बदलण्याचे स्वप्न पाहतात. द्रव ऑक्सिजन आणि मिथेनद्वारे समर्थित असलेल्या पुन्हा वापरता येण्याजोग्या रॉकेटद्वारे मंगळावर जाण्याची त्यांची योजना आहे. या ग्रहावर अंदाजे दहा लोकांना ठेवण्यापासून सुरुवात करण्याची योजना आहे जी अखेरीस सुमारे 80,000 लोक असलेल्या स्वयं-शाश्वत सेटलमेंटमध्ये वाढेल. मस्कच्या मते, पुन्हा वापरता येण्याजोगे रॉकेट संपूर्ण मोहिमेची गुरुकिल्ली आहे.

मार्स डायरेक्ट, ज्याची स्थापना 1990 च्या दशकात मार्स सोसायटीचे प्रमुख रॉबर्ट झुब्रिन यांनी केली होती, असे नमूद केले आहे की खर्च कमी ठेवण्यासाठी "लिव्ह-ऑफ-द-लँड" दृष्टिकोन आवश्यक आहे. वातावरणातून इंधनासाठी साहित्य बाहेर काढून ऑक्सिजन आणि इंधन तयार करून, पाणी मिळवण्यासाठी मातीचा वापर करून आणि बांधकामासाठी संसाधने वापरून हे करण्याची त्याची योजना आहे: हे सर्व अणुऊर्जा अणुभट्टीतून चालते. झुब्रिन सांगतात की कालांतराने ही वस्ती स्वयंपूर्ण होईल.

नासाची फ्लाइंग सॉसर

29 जून 2014 रोजी NASA ने त्यांच्या पहिल्या चाचणी उड्डाणावर त्यांचे नवीन लो-डेन्सिटी सुपरसोनिक डिसेलेटर (LDSD) क्राफ्ट लॉन्च केले. नजीकच्या भविष्यात मंगळावरील संभाव्य मोहिमांसाठी हे यान तयार करण्यात आले आहे. मंगळाच्या वातावरणात यान आणि त्याचे सुपरसॉनिक इन्फ्लेटेबल एरोडायनामिक डिसेलेटर (SIAD) आणि LDSD सिस्टीम कसे कार्य करतील याचा प्रयोग करण्यासाठी पृथ्वीच्या वरच्या वातावरणात त्याची चाचणी घेण्यात आली.

बशी-आकाराच्या यानमध्ये एक-वापराच्या थ्रस्टरच्या दोन जोड्या असतात जे ते फिरवतात, तसेच यानाच्या मध्यभागी एक एकल घन अवस्थेचे रॉकेट असते. 120,000 फूट उंची.

जेव्हा क्राफ्ट योग्य उंचीवर पोहोचले, तेव्हा थ्रस्टर्स ते फिरवण्यासाठी सक्रिय झाले आणि त्याची स्थिरता वाढवली. त्याचवेळी क्राफ्टच्या खाली असलेल्या रॉकेटने वाहनाला वेग दिला. जेव्हा योग्य प्रवेग आणि उंची गाठली गेली - मॅच 4 आणि 180,000 फूट - रॉकेट कापला गेला आणि थ्रस्टर्सचा दुसरा संच क्राफ्ट डी-स्पिन करण्यासाठी उलट दिशेने निर्देशित केला गेला.

या टप्प्यावर SIAD प्रणाली तैनात करण्यात आली, क्राफ्टच्या भोवती एक फुगवता येण्याजोगा रिंग विस्तारित झाला, हस्तकला व्यास 20 ते 26 फूट आणला आणि तो मॅच 2.5 (क्रेमर, 2014) पर्यंत कमी झाला. नासाच्या अभियंत्यांच्या म्हणण्यानुसार SIAD सिस्टीम अपेक्षेप्रमाणे तैनात करण्यात आली असून यानाला कमीत कमी त्रास होईल. पुढची पायरी म्हणजे सुपरसॉनिक पॅराशूट तैनात करणे ज्याचा वापर यानाला खाली उतरवण्यासाठी केला जातो.

हे करण्यासाठी अ बॅलेट 200 फूट प्रति सेकंद वेगाने पॅराशूट तैनात करण्यासाठी वापरला गेला. त्यानंतर बॅलेट फ्री कापला गेला आणि पॅराशूट त्याच्या स्टोरेज कंटेनरमधून सोडण्यात आला. पॅराशूट सोडल्याबरोबर फाटू लागला; कमी वातावरणातील वातावरण पॅराशूटसाठी खूप जास्त सिद्ध झाले आणि ते फाडून टाकले.

LDSD चे मुख्य अन्वेषक, इयान क्लार्क म्हणाले की “[त्यांना] पॅराशूट इन्फ्लेशनच्या मूलभूत भौतिकशास्त्राची महत्त्वपूर्ण माहिती मिळाली. आम्ही हाय-स्पीड पॅराशूट ऑपरेशन्सवरील पुस्तके अक्षरशः पुन्हा लिहित आहोत आणि आम्ही ते शेड्यूलच्या एक वर्ष अगोदर करत आहोत” एका पत्रकार परिषदेदरम्यान.

पॅराशूट अयशस्वी होऊनही, त्यामागील अभियंते अजूनही चाचणी यशस्वी मानतात कारण यामुळे त्यांना अशा वातावरणात पॅराशूट कसे कार्य करेल आणि भविष्यातील चाचण्यांसाठी त्यांना चांगले तयार करेल हे पाहण्याची संधी दिली.

लेझरसह मार्स रोव्हर

त्यांच्या क्युरिऑसिटी मार्स रोव्हरच्या सततच्या यशामुळे, नासाने दुसऱ्यासाठी योजना आखली आहे. हा रोव्हर मुख्यतः क्युरिऑसिटीच्या डिझाइनवर आधारित असेल परंतु नवीन रोव्हरचा मुख्य फोकस ग्राउंड पेनिट्रेशन रडार आणि लेझर आहे.

नवीन रोव्हर क्युरिऑसिटीसारखे दिसेल आणि कार्य करेल; त्याला 6 चाके असतील, एक टन वजन असेल आणि रॉकेटवर चालणाऱ्या स्काय क्रेनच्या मदतीने ते जमिनीवर उतरेल. दोघांमधील मुख्य फरक असा आहे की नवीन रोव्हरमध्ये क्युरिऑसिटीच्या दहासाठी सात उपकरणे असतील.

नवीन रोव्हरच्या मास्टमध्ये MastCam-Z असेल, एक स्टिरिओस्कोपिक कॅमेरा ज्यामध्ये झूम करण्याची क्षमता आहे आणि SuperCam: Curiosity's ChemCam ची प्रगत आवृत्ती. ते दूरवरून खडकांची रासायनिक रचना निश्चित करण्यासाठी लेझर शूट करेल.

रोव्हरच्या हातामध्ये एक्स-रे लिथोकेमिस्ट्री (PIXL) साठी प्लॅनेटरी इन्स्ट्रुमेंट असेल; हा एक एक्स-रे फ्लूरोसेन्स स्पेक्ट्रोमीटर आहे ज्यामध्ये उच्च रिझोल्यूशन इमेजर आहे. हे शास्त्रज्ञांना खडक सामग्रीवर तपशीलवार तपासणी करण्यास अनुमती देते.

PIXL प्रमाणेच, नवीन रोव्हरमध्ये स्कॅनिंग हॅबिटेबल एन्व्हायर्नमेंट्स विथ रमन आणि ल्युमिनेसेन्स फॉर ऑरगॅनिक्स अँड केमिकल्स (SHERLOC) असेल. खडक आणि संभाव्य सापडलेल्या सेंद्रिय पदार्थांच्या तपशीलवार अभ्यासासाठी हे स्पेक्ट्रोफोटोमीटर आहे.

रोव्हरच्या बॉडीमध्ये मार्स एन्व्हायर्नमेंटल डायनॅमिक्स अॅनालायझर (MEDA) असेल, जे एक उच्च तंत्रज्ञानाचे हवामान केंद्र आहे आणि मार्स सबसरफेस एक्सप्लोरेशन (RIMFAX) साठी रडार इमेजर आहे, जे जमिनीवर भेदक रडार आहे.

मंगळावरील ऑक्सिजन ISRU—सिटू रिसोर्स युटिलायझेशन—प्रयोग (MOXIE) कार्बन डायऑक्साइड समृद्ध मंगळाच्या वातावरणातून ऑक्सिजन बनवता येतो का याची चाचणी करेल. शेवटचे साधन एक कोरिंग ड्रिल आहे जे नमुने गोळा करण्यासाठी वापरले जाईल; नमुने एकतर रोव्हरवर किंवा जमिनीवर विशिष्ट ठिकाणी साठवले जातील.

2020 च्या दशकात मंगळावरील मोहिमेमध्ये नवीन रोव्हरचा वापर केला जाईल ज्यामध्ये मंगळावरील मागील जीवनाचा पुरावा मिळविण्याची सर्वोत्तम संधी असेल अशा खडकांची ओळख पटवण्याच्या उद्देशाने केली जाईल. मंगळावर उतरल्यावर क्युरिऑसिटीने जीवनाला आधार दिला असेल अशी साइट तपासण्यासाठी रोव्हर क्युरिऑसिटीने घेतलेल्या मार्गाचा अवलंब करेल.

नवीन रोव्हर जैव स्वाक्षरी, पृथ्वीवर परत येण्याच्या शक्यतेसह कॅशे नमुने शोधू शकतो आणि नासाच्या लोकांना मंगळावर ठेवण्याचे उद्दिष्ट पुढे नेऊ शकतो. जर रोव्हर स्वतःहून पृथ्वीवर परत येऊ शकत नसेल तर अंतराळवीरांना नंतर नमुन्यांवर दावा करणे शक्य होईल; सीलबंद केल्यावर नमुने संकलनापासून वीस वर्षांपर्यंत टिकू शकतात.