Viitorul explorării spațiului este roșu

Omenirea a fost întotdeauna fascinată de spațiu: marele vid neatins și, în trecut, inaccesibil. Am crezut cândva că nu vom pune piciorul niciodată pe lună; era pur și simplu dincolo de înțelegerea noastră, iar gândul de a ateriza pe Marte era ridicol.

De la primul contact al URSS cu Luna în 1959 și de la misiunea Apollo 8 a NASA în 1968, apetitul umanității pentru aventură spațială a crescut. Am trimis nave departe în sistemul nostru solar, am aterizat pe planete cândva inaccesibile și am văzut obiecte interstelare la miliarde de ani lumină distanță.

Pentru a face acest lucru a trebuit să ne împingem capacitățile tehnologice și fizice la limită; aveam nevoie de noi invenții și noi inițiative pentru a menține umanitatea la vârf, pentru a continua să explorăm și pentru a continua să ne extindem cunoștințele despre univers. Ceea ce considerăm a fi viitor, se apropie din ce în ce mai mult de a deveni prezent.

URMĂTOARELE MISIUNI CU MANAGEMENT

În aprilie 2013, organizația Mars One din Țările de Jos a căutat candidați dornici care să se îmbarce într-o misiune periculoasă: o călătorie dus-întors pe Planeta Roșie. Cu peste 200,000 de voluntari, este inutil să spunem că au găsit destui participanți pentru excursie.

Expediția avea să părăsească Pământul în 2018 și să ajungă pe Marte aproximativ 500 de zile mai târziu; Scopul acestei misiuni este de a stabili o colonie până în 2025. Unii dintre partenerii lui Mars Ones sunt Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, precum și alții. Li s-au dat contracte pentru a dezvolta un aterizare pe Marte, un satelit de legătură de date și pentru a oferi un mijloc de a ajunge acolo și de a stabili o colonie.

Vor fi necesare mai multe rachete pentru a duce încărcăturile utile pe orbită și apoi pe Marte; aceste încărcături utile includ sateliți, rovere, marfă și, desigur, oameni. Planul este de a folosi racheta Falcon Heavy de la SpaceX pentru misiune.

Vehiculul de tranzit pe Marte va fi compus din două etape, un modul de aterizare și un habitat de tranzit. Capsula de aterizare luată în considerare pentru misiune este o variantă a capsulei Dragon, din nou de design SpaceX. Landerul va transporta unități de susținere a vieții pentru a genera energie, apă și aer respirabil pentru locuitori. De asemenea, va găzdui unitățile de aprovizionare cu alimente, panouri solare, piese de schimb, alte componente diverse, unități de locuit gonflabile și oameni.

Există două rovere care vor fi trimise înaintea echipajului. Unul va explora suprafața marțiană pentru a căuta un loc unde să se stabilească, să transporte echipamente mari și să asiste la adunarea generală. Al doilea rover va transporta o remorcă pentru transportul capsulei de aterizare. Pentru a combate temperatura extremă, atmosfera subțire, nerespirabilă și radiația solară de la suprafață, coloniștii vor folosi costume de Marte atunci când merg pe suprafață.

NASA are, de asemenea, un plan de a pune piciorul pe Planeta Roșie, dar misiunea lor este programată în jurul anului 2030. Ei plănuiesc să trimită un grup de șaizeci de persoane reprezentând peste 30 de organisme guvernamentale, industrii, instituții academice și alte organizații.

Fezabilitatea acestei misiuni necesită sprijin internațional și privat al industriei. Chris Carberry, director executiv al Mars Society, a declarat Space.com: „Pentru a putea face acest lucru fezabil și accesibil, aveți nevoie de un buget sustenabil. Ai nevoie de un buget consistent, pe care sa-l prezici de la an la an si care sa nu se anuleze in urmatoarea administratie”.

Tehnologia pe care intenționează să o folosească pentru această misiune include sistemul lor de lansare spațială (SLS) și capsula echipajului lor Orion în spațiul adânc. La Mars Workshop din decembrie 2013, NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. și alții au stabilit acorduri cu privire la ceea ce ar trebui să realizeze misiunea și cum vor proceda în acest sens.

Aceste acorduri includ faptul că explorarea umană a Marte este fezabilă din punct de vedere tehnologic până în 2030, că Marte ar trebui să fie principalul obiectiv al zborurilor spațiale umane în următorii douăzeci până la treizeci de ani și au stabilit că utilizarea Stației Spațiale Internaționale (ISS), inclusiv parteneriatele internaționale sunt esențială pentru aceste misiuni în spațiul adânc.

NASA încă mai crede că au nevoie de mai multe informații înainte de a pleca pe Planeta Roșie; pentru a se pregăti pentru asta, vor trimite rovere în misiuni precursoare în anii 2020 înainte de a trimite oameni pe planetă. Experții nu sunt siguri de durata misiunii și vor decide asta pe măsură ce ne apropiem de data de lansare din anii 2030.

Mars One și NASA nu sunt singurele organizații care au ochii pe Marte. Alții ar dori să meargă pe Marte, cum ar fi Inspiration Mars, Elon Musk și Mars Direct.

Inspiration Mars vrea să lanseze două persoane, de preferință un cuplu căsătorit. Cuplul va pleca într-un zbor pe Marte cândva în ianuarie 2018, unde intenționează să se apropie de 160 de kilometri în august același an.

Fondatorul SpaceX, Elon Musk, visează să transforme omenirea într-o specie cu mai multe planete. El plănuiește să meargă pe Marte printr-o rachetă reutilizabilă care este alimentată cu oxigen lichid și metan. Planul este de a începe cu punerea a aproximativ zece persoane pe planetă, care în cele din urmă se va transforma într-o așezare autonomă, care conține aproximativ 80,000 de oameni. Potrivit lui Musk, racheta reutilizabilă este cheia întregii misiuni.

Mars Direct, care a fost înființat pentru prima dată în anii 1990 de către șeful Societății Marte, Robert Zubrin, afirmă că este nevoie de o abordare „de pe pământ” pentru a reduce costurile. El intenționează să facă acest lucru prin generarea de oxigen și combustibil prin tragerea de materiale pentru combustibil din atmosferă, folosind solul pentru a obține apă și resurse pentru construcții: toate acestea curgând dintr-un reactor nuclear. Zubrin afirmă că așezarea va deveni autosuficientă în timp.

Farfuria zburătoare a NASA

Pe 29 iunie 2014, NASA și-a lansat noua navă cu decelerator supersonic cu densitate joasă (LDSD) la primul său zbor de testare. Această ambarcațiune este concepută pentru potențialele misiuni pe Marte în viitorul apropiat. A fost testat în atmosfera superioară a Pământului pentru a experimenta modul în care ambarcațiunea și sistemul său Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (SIAD) și sistemele LDSD ar funcționa într-un mediu marțian.

Ambarcațiunea în formă de farfurie are două perechi de propulsoare de unică folosință care o învârt, precum și o singură rachetă în stare solidă sub mijlocul navei pentru a o propulsa. Pentru zborul de testare, un balon științific mare a adus ambarcațiunea la un nivel ridicat. altitudine de 120,000 de picioare.

Când ambarcațiunea a atins altitudinea corectă, propulsoarele s-au activat pentru a o învârti, crescându-i stabilitatea. În același timp, racheta de sub ambarcațiune a accelerat vehiculul. Când s-au atins accelerația și înălțimea corecte - Mach 4 și 180,000 de picioare - racheta a fost întreruptă și un al doilea set de propulsoare îndreptate în direcția opusă s-a aprins pentru a dezvârli ambarcațiunea.

În acest moment, sistemul SIAD a fost implementat, un inel gonflabil în jurul ambarcațiunii s-a extins, aducând diametrul ambarcațiunii de la 20 la 26 de picioare și decelerând-o la Mach 2.5 (Kramer, 2014). Potrivit inginerilor NASA, sistemul SIAD s-a desfășurat conform așteptărilor, cu perturbări minime pentru ambarcațiune. Următorul pas a fost să desfășoare parașuta supersonică care este folosită pentru a încetini ambarcațiunea până la aterizare.

Pentru a face acest lucru a ballute a fost folosit pentru a desfășura parașuta la viteze de 200 de picioare pe secundă. Baluta a fost apoi tăiată și parașuta a fost eliberată din containerul său de depozitare. Parașuta a început să se rupă de îndată ce a fost eliberată; mediul cu atmosferă scăzută s-a dovedit prea mult pentru parașuta și a sfâșiat-o.

Investigatorul principal pentru LDSD, Ian Clark a spus că „[au] obținut o perspectivă semnificativă asupra fizicii fundamentale a inflației parașutei. Rescriem literalmente cărțile despre operațiunile cu parașuta de mare viteză și o facem cu un an înainte de termen” în timpul unei conferințe de presă.

Chiar și cu eșecul parașutei, inginerii din spatele acesteia încă consideră testul un succes, deoarece le-a oferit șansa de a vedea cum ar funcționa o parașută într-un astfel de mediu și i-ar pregăti mai bine pentru testele viitoare.

MARS ROVER CU LASER

Odată cu succesul continuu al roverului lor Curiosity Mars, NASA și-a făcut planuri pentru al doilea. Acest rover se va baza în mare parte pe designul lui Curiosity, dar principalul obiectiv al noului rover este radarul de penetrare la sol și laserele.

Noul rover va arăta și va funcționa la fel ca Curiosity; va avea 6 roți, cântărește o tonă și va ateriza cu ajutorul unei macarale cerești cu motor de rachetă. Principala diferență dintre cele două este că noul rover va avea șapte instrumente față de zece ale lui Curiosity.

Catargul noului rover va avea MastCam-Z, o cameră stereoscopică care are capacitatea de a mări și SuperCam: o versiune avansată a ChemCam de la Curiosity. Acesta va trage cu lasere pentru a determina compoziția chimică a rocilor de la distanță.

Brațul roverului va avea un instrument planetar pentru litochimie cu raze X (PIXL); acesta este un spectrometru de fluorescență cu raze X care are o imagine de înaltă rezoluție. Acest lucru le permite oamenilor de știință să efectueze investigații detaliate asupra materialelor roci.

Pe lângă PIXL, noul rover va avea ceea ce se numește Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Acesta este un spectrofotometru pentru studiul detaliat al rocilor și al substanțelor organice potențial detectate.

Corpul rover-ului va găzdui Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), care este o stație meteo de înaltă tehnologie și un radar pentru explorarea subteranelor pe Marte (RIMFAX), care este un radar de penetrare la sol.

Un experiment de utilizare in situ a resurselor ISRU (MOXIE) va testa dacă oxigenul poate fi produs din atmosfera marțiană bogată în dioxid de carbon. Ultimul instrument este un burghiu de carotare care ar fi folosit pentru colectarea probelor; mostrele ar fi fie depozitate pe rover, fie pe sol într-o locație specificată.

Noul rover va fi folosit într-o misiune pe Marte în anii 2020 cu scopul de a identifica roci care ar putea avea cele mai bune șanse de a obține dovezi ale vieții anterioare pe Marte. Roverul va urma drumul pe care Curiosity a urmat-o când a aterizat pe Marte pentru a verifica un site pe care Curiosity l-a stabilit ar fi putut susține viața.

Noul rover poate căuta semnături biologice, eșantioane de cache cu posibilitatea de a se întoarce pe Pământ și promovează obiectivul NASA de a pune oameni pe Marte. Dacă roverul nu se poate întoarce pe Pământ de unul singur, atunci ar fi posibil ca astronauții să revendice mostrele mai târziu; atunci când sunt sigilate, probele pot dura până la douăzeci de ani de la colectare.