Budúcnosť vesmírneho prieskumu je červená

Ľudstvo vždy fascinoval vesmír: obrovská prázdnota nedotknutá a v minulosti mimo dosahu. Kedysi sme si mysleli, že nikdy nevstúpime na Mesiac; bolo to jednoducho mimo nášho dosahu a samotná myšlienka pristátia na Marse bola smiešna.

Od prvého kontaktu ZSSR s Mesiacom v roku 1959 a misie NASA Apollo 8 v roku 1968 vzrástla chuť ľudstva po vesmírnom dobrodružstve. Poslali sme plavidlá ďaleko do našej slnečnej sústavy, pristáli na planétach, ktoré boli kedysi nedostupné, a videli sme medzihviezdne objekty vzdialené miliardy svetelných rokov.

Aby sme to dosiahli, museli sme posunúť naše technologické a fyzické možnosti na maximum; potrebovali sme nové vynálezy a nové iniciatívy, aby sme udržali ľudstvo na špici, aby sme mohli pokračovať v skúmaní a rozširovať naše znalosti o vesmíre. To, čo považujeme za budúcnosť, sa stále približuje k prítomnosti.

ĎALŠIE MISIE s ľudskou posádkou

V apríli 2013 holandská organizácia Mars One hľadala ochotných žiadateľov, ktorí by sa vydali na nebezpečnú misiu: jednosmernú cestu na Červenú planétu. S viac ako 200,000 XNUMX dobrovoľníkmi netreba dodávať, že na exkurziu našli dostatok účastníkov.

Expedícia by opustila Zem v roku 2018 a dorazila na Mars približne o 500 dní neskôr; cieľom tejto misie je založiť kolóniu do roku 2025. Niektorí z partnerov Mars Ones sú Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, ako aj ďalší. Dostali zmluvy na vývoj pristávacieho modulu na Marse, satelitu dátového spojenia a na poskytnutie prostriedkov, ako sa tam dostať a založiť kolóniu.

Na vynesenie nákladu na obežnú dráhu a potom na Mars bude potrebných niekoľko rakiet; tieto užitočné zaťaženia zahŕňajú satelity, vozidlá, náklad a, samozrejme, ľudí. V pláne je použiť na misiu raketu Falcon Heavy od SpaceX.

Tranzitné vozidlo Mars sa bude skladať z dvoch stupňov, pristávacieho modulu a tranzitného biotopu. Pristávacia kapsula zvažovaná pre misiu je variantom kapsuly Dragon, opäť v dizajne SpaceX. Pristávací modul bude niesť jednotky na podporu života na výrobu energie, vody a dýchateľného vzduchu pre obyvateľov. Budú v ňom umiestnené aj zásobovacie jednotky s jedlom, solárne panely, náhradné diely, ďalšie rôzne komponenty, nafukovacie obytné jednotky a ľudia.

Pred posádkou budú vyslané dva rovery. Jeden bude skúmať povrch Marsu, aby hľadal miesto na usadenie, prepravoval veľký hardvér a pomáhal pri generálnom zhromaždení. Druhý rover ponesie príves na prepravu pristávacej kapsuly. Na boj proti extrémnym teplotám, riedkej, nedýchateľnej atmosfére a slnečnému žiareniu na povrchu budú osadníci používať pri chôdzi po povrchu Mars obleky.

NASA má tiež v pláne vkročiť na Červenú planétu, ale ich misia je naplánovaná na rok 2030. Plánuje vyslať skupinu šesťdesiatich jednotlivcov zastupujúcich viac ako 30 vládnych orgánov, priemyselných odvetví, akademických inštitúcií a iných organizácií.

Uskutočniteľnosť tejto misie si vyžaduje medzinárodnú a súkromnú podporu priemyslu. Povedal to Chris Carberry, výkonný riaditeľ Mars Society Space.com: „Aby to bolo realizovateľné a cenovo dostupné, potrebujete udržateľný rozpočet. Potrebujete rozpočet, ktorý je konzistentný, môžete ho predvídať z roka na rok a ktorý sa pri ďalšej správe nezruší."

Technológia, ktorú plánujú použiť na túto misiu, zahŕňa ich Space Launch System (SLS) a ich kapsulu posádky hlbokého vesmíru Orion. Na Mars Workshop v decembri 2013 NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. a iní stanovili dohody o tom, čo by mala misia dosiahnuť a ako to urobia.

Tieto dohody zahŕňajú, že ľudský prieskum Marsu je technologicky uskutočniteľný do roku 2030, že Mars by mal byť hlavným cieľom ľudských kozmických letov na nasledujúcich dvadsať až tridsať rokov, a stanovili, že využívanie Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) vrátane medzinárodných partnerstiev je nevyhnutné pre tieto misie do hlbokého vesmíru.

NASA stále verí, že potrebujú viac informácií, kým sa vydajú na Červenú planétu; aby sa na to pripravili, v roku 2020 pošlú rovery na prekurzorové misie predtým, ako pošlú ľudí na planétu. Odborníci si nie sú istí dĺžkou misie a rozhodnú o tom, keď sa priblížime k dátumu spustenia v roku 2030.

Mars One a NASA nie sú jediné organizácie, ktoré pozorujú Mars. Iní by chceli ísť na Mars, napríklad Inspiration Mars, Elon Musk a Mars Direct.

Inspiration Mars chce spustiť dvoch ľudí, najlepšie manželský pár. Pár sa niekedy v januári 2018 vydá na prelet okolo Marsu, kde sa v auguste toho istého roku plánujú dostať až na 160 kilometrov.

Zakladateľ SpaceX, Elon Musk, sníva o premene ľudstva na multiplanétový druh. Plánuje ísť na Mars prostredníctvom opakovane použiteľnej rakety, ktorá je poháňaná tekutým kyslíkom a metánom. Plán je začať umiestnením približne desiatich ľudí na planétu, ktorá sa nakoniec rozrastie do sebestačnej osady s približne 80,000 XNUMX ľuďmi. Opätovne použiteľná raketa je podľa Muska kľúčom k celej misii.

Mars Direct, ktorý bol prvýkrát založený v 1990. rokoch XNUMX. storočia šéfom spoločnosti Mars Society Robertom Zubrinom, uvádza, že na udržanie nízkych nákladov je potrebný prístup „život mimo pevniny“. Plánuje to urobiť vytváraním kyslíka a paliva vyťahovaním materiálu na palivo z atmosféry, využívaním pôdy na získavanie vody a zdrojov na výstavbu: to všetko beží z jadrového reaktora. Zubrin uvádza, že osada sa časom stane sebestačná.

Lietajúci tanier NASA

Dňa 29. júna 2014 NASA spustila svoj nový nadzvukový decelerátor s nízkou hustotou (LDSD) na svoj prvý testovací let. Toto plavidlo je navrhnuté pre potenciálne misie na Mars v blízkej budúcnosti. Bol testovaný v hornej atmosfére Zeme, aby sa otestovalo, ako by plavidlo a jeho nadzvukový nafukovací aerodynamický decelerátor (SIAD) a LDSD fungovali v prostredí Marsu.

Plavidlo v tvare taniera má dva páry jednorazových trysiek, ktoré ho otáčajú, ako aj jedinú raketu v pevnej fáze pod stredom plavidla, ktorá ho poháňa. Na skúšobný let veľký vedecký balón vyniesol plavidlo do výšky nadmorskej výške 120,000 XNUMX stôp.

Keď plavidlo dosiahlo správnu výšku, aktivovali sa trysky, aby ho roztočili, čím sa zvýšila jeho stabilita. Raketa pod plavidlom zároveň vozidlo zrýchlila. Keď bolo dosiahnuté správne zrýchlenie a výška – 4 Mach a 180,000 XNUMX stôp – raketa vypadla a druhá súprava trysiek namierená opačným smerom sa zapálila, aby sa loď odkrútila.

V tomto bode bol nasadený systém SIAD, nafukovací kruh okolo plavidla sa rozšíril, čím sa priemer plavidla zvýšil z 20 na 26 stôp a spomalil ho na 2.5 Mach (Kramer, 2014). Podľa inžinierov NASA sa systém SIAD rozmiestnil podľa očakávania s minimálnym rušením plavidla. Ďalším krokom bolo nasadenie nadzvukového padáka, ktorý sa používa na spomalenie plavidla na pristátie.

K tomu a ballute sa použil na rozvinutie padáka rýchlosťou 200 stôp za sekundu. Guľa bola potom odrezaná a padák bol uvoľnený z úložného kontajnera. Padák sa začal trhať hneď po uvoľnení; prostredie s nízkou atmosférou sa ukázalo byť pre padák príliš veľké a roztrhalo ho na kusy.

Hlavný výskumník pre LDSD Ian Clark povedal, že „[mali] významný prehľad o základnej fyzike nafukovania padákov. Doslova prepisujeme knihy o vysokorýchlostných výsadkových operáciách a robíme to rok pred plánovaným termínom“ počas tlačovej konferencie.

Aj napriek zlyhaniu padáka inžinieri stojaci za ním stále považujú test za úspešný, pretože im dal šancu vidieť, ako by padák fungoval v takomto prostredí, a lepšie by ich pripravil na budúce testy.

MARS ROVER S LASERMI

S pokračujúcim úspechom ich vozítka Curiosity Mars vytvorila NASA plány na druhý. Tento rover bude založený väčšinou na dizajne Curiosity, ale hlavným zameraním nového roveru je pozemný radar a lasery.

Nový rover bude vyzerať a fungovať podobne ako Curiosity; bude mať 6 kolies, vážiť jednu tonu a pristávať bude pomocou raketového žeriavu. Hlavným rozdielom medzi nimi je, že nový rover bude mať sedem nástrojov oproti desiatim Curiosity.

Stožiar nového roveru bude mať MastCam-Z, stereoskopickú kameru s možnosťou priblíženia, a SuperCam: pokročilú verziu Curiosity ChemCam. Bude strieľať lasery na určenie chemického zloženia hornín na diaľku.

Rameno roveru bude mať planetárny prístroj pre röntgenovú litochémiu (PIXL); toto je röntgenový fluorescenčný spektrometer, ktorý má zobrazovač s vysokým rozlíšením. To umožňuje vedcom vykonávať podrobné výskumy horninových materiálov.

Rovnako ako PIXL bude mať nový rover to, čo sa nazýva skenovanie obývateľných prostredí pomocou Ramana a luminiscencie pre organické látky a chemikálie (SHERLOC). Toto je spektrofotometer na podrobné štúdium hornín a potenciálne detekovaných organických látok.

V tele roveru bude umiestnený analyzátor dynamiky prostredia Mars (MEDA), čo je špičková meteorologická stanica, a radarové zobrazovače pre prieskum podpovrchového povrchu Marsu (RIMFAX), čo je radar prenikajúci do zeme.

Mars Oxygen ISRU – experiment s využitím zdrojov in situ (MOXIE) bude testovať, či je možné vyrobiť kyslík z marťanskej atmosféry bohatej na oxid uhličitý. Posledným nástrojom je jadrová vŕtačka, ktorá by sa používala na odber vzoriek; vzorky by boli uložené buď na roveri alebo na zemi na určenom mieste.

Nový rover bude použitý v misii na Mars v roku 2020 s cieľom identifikovať horniny, ktoré by mohli mať najväčšiu šancu získať dôkazy o minulom živote na Marse. Rover bude nasledovať cestu, ktorou sa Curiosity vydalo, keď pristálo na Marse, aby skontrolovalo miesto, ktoré Curiosity založilo, mohlo podporovať život.

Nový rover môže vyhľadávať biopodpisy, vzorky vyrovnávacej pamäte s možnosťou návratu na Zem a podporuje cieľ NASA umiestniť ľudí na Mars. Ak sa rover nemôže sám vrátiť na Zem, potom by astronauti mohli získať vzorky neskôr; po zapečatení môžu vzorky vydržať až dvadsať rokov od odberu.