Prihodnost raziskovanja vesolja je rdeča

Človeštvo že od nekdaj fascinira vesolje: ogromna nedotaknjena praznina in v preteklosti nedosegljiva. Nekoč smo mislili, da ne bomo nikoli stopili na luno; bilo je preprosto zunaj našega dosega in že sama misel na pristanek na Marsu je bila smešna.

Od prvega stika ZSSR z Luno leta 1959 in NASA-ine misije Apollo 8 leta 1968 je apetit človeštva po vesoljski avanturi narasel. Plovilo smo poslali daleč v naš sončni sistem, pristali na nekoč nedosegljivih planetih in opazovali medzvezdne objekte, oddaljene milijarde svetlobnih let.

Za to smo morali potisniti svoje tehnološke in fizične zmogljivosti do meje; potrebovali smo nove izume in nove pobude, da bi človeštvo obdržali na vrhuncu, da bi še naprej raziskovali in še naprej širili svoje znanje o vesolju. Kar imamo za prihodnost, se vse bolj približuje sedanjosti.

NASLEDNJE ODPRAVE S ČLOVEK

Aprila 2013 je nizozemska organizacija Mars One iskala voljne kandidate, ki bi se podali na nevarno misijo: enosmerno potovanje na Rdeči planet. Ker je sodelovalo več kot 200,000 prostovoljcev, je odveč reči, da so za ekskurzijo našli dovolj udeležencev.

Odprava bi Zemljo zapustila leta 2018 in na Mars prispela približno 500 dni pozneje; cilj te misije je ustanovitev kolonije do leta 2025. Nekateri partnerji Mars Ones so Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX in drugi. Dobili so pogodbe za razvoj pristanišča na Mars, satelita za podatkovno povezavo, in za zagotovitev načina, kako priti tja in ustanoviti kolonijo.

Za prenos tovora v orbito in nato na Mars bo potrebnih več raket; ti tovori vključujejo satelite, roverje, tovor in seveda ljudi. Načrt je, da bi za misijo uporabili SpaceXovo raketo Falcon Heavy.

Tranzitno vozilo za Mars bo sestavljeno iz dveh stopenj, pristajalnega modula in tranzitnega habitata. Pristajalna kapsula, ki jo obravnavamo za misijo, je različica kapsule Dragon, spet zasnova SpaceX. Lander bo nosil enote za vzdrževanje življenja, ki bodo prebivalcem proizvajale energijo, vodo in zrak za dihanje. V njem bodo tudi oskrbovalne enote s hrano, solarni paneli, rezervni deli, druge različne komponente, napihljive bivalne enote in ljudje.

Pred posadko bosta poslana dva roverja. Eden bo raziskoval Marsovo površje, da bi poiskal kraj za nastanitev, prevažal veliko strojno opremo in pomagal pri splošnem sestavljanju. Drugi rover bo nosil prikolico za prevoz pristajalne kapsule. Za boj proti ekstremni temperaturi, tanki atmosferi, ki ni primerna za dihanje, in sončnemu sevanju na površju bodo naseljenci pri hoji po površju uporabljali obleke Mars.

NASA ima tudi načrt stopiti na Rdeči planet, vendar je njihova misija predvidena okoli leta 2030. Načrtujejo, da bodo poslali skupino šestdesetih posameznikov ljudi, ki bodo predstavljali več kot 30 vladnih organov, industrij, akademskih ustanov in drugih organizacij.

Izvedljivost te misije zahteva podporo mednarodne in zasebne industrije. Chris Carberry, izvršni direktor družbe Mars, je povedal Space.com: »Da bi bilo to izvedljivo in cenovno dostopno, potrebujete vzdržen proračun. Potrebujete proračun, ki je dosleden, ki ga lahko predvidite iz leta v leto in ki ga naslednja uprava ne bo preklicala.”

Tehnologija, ki jo nameravajo uporabiti za to misijo, vključuje njihov sistem za izstrelitev v vesolje (SLS) in njihovo kapsulo za globoko vesoljsko posadko Orion. Na delavnici Mars Workshop decembra 2013 so NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. in drugi sklenili dogovore o tem, kaj bi morala misija doseči in kako bi se tega lotili.

Ti sporazumi vključujejo, da je človeško raziskovanje Marsa tehnološko izvedljivo do leta 2030, da mora biti Mars glavni poudarek človeških vesoljskih poletov v naslednjih dvajsetih do tridesetih letih, in ugotovili so, da je uporaba Mednarodne vesoljske postaje (ISS), vključno z mednarodnimi partnerstvi, bistvenega pomena za te misije v globoko vesolje.

NASA še vedno verjame, da potrebujejo več informacij, preden se odpravijo na Rdeči planet; da bi se na to pripravili, bodo leta 2020 poslali roverje na predhodne misije, preden bodo na planet poslali ljudi. Strokovnjaki niso prepričani o dolžini misije in se bodo o tem odločili, ko se bomo bližali datumu izstrelitve leta 2030.

Mars One in NASA nista edini organizaciji, ki imata oko na Mars. Drugi bi radi šli na Mars, kot so Inspiration Mars, Elon Musk in Mars Direct.

Inspiration Mars želi lansirati dve osebi, po možnosti zakonski par. Par se bo nekje januarja 2018 odpravil na prelet Marsa, kjer se nameravata avgusta istega leta približati na 160 kilometrov.

Ustanovitelj SpaceX, Elon Musk, sanja o tem, da bi človeštvo spremenil v vrsto z več planeti. Na Mars namerava iti z raketo za večkratno uporabo, ki jo poganjata tekoči kisik in metan. Načrt je, da bi začeli s približno desetimi ljudmi na planetu, ki bo sčasoma prerasel v samozadostno naselje s približno 80,000 ljudmi. Po Muskovem mnenju je raketa za večkratno uporabo ključ do celotne misije.

Mars Direct, ki ga je v devetdesetih letih prejšnjega stoletja prvič ustanovil vodja Mars Society Robert Zubrin, navaja, da je za znižanje stroškov potreben pristop »živeti zunaj zemlje«. To namerava doseči z ustvarjanjem kisika in goriva s črpanjem materiala za gorivo iz ozračja, uporabo tal za pridobivanje vode in virov za gradnjo: vse to odteka iz jedrskega reaktorja. Zubrin navaja, da bo naselje sčasoma postalo samooskrbno.

NASA LETEČI KROŽNIK

29. junija 2014 je NASA na svojem prvem testnem poletu izstrelila svoje novo plovilo z nadzvočnim zaviralcem nizke gostote (LDSD). To plovilo je zasnovano za morebitne misije na Mars v bližnji prihodnosti. Preizkušeno je bilo v zgornji Zemljini atmosferi, da bi eksperimentirali, kako bi plovilo in njegovi sistemi Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (SIAD) in LDSD delovali v Marsovem okolju.

Plovilo v obliki krožnika ima dva para potisnih motorjev za enkratno uporabo, ki ga vrtita, in eno samo polprevodniško raketo pod sredino plovila, ki ga poganja. Za poskusni let je velik znanstveni balon dvignil plovilo na nadmorski višini 120,000 čevljev.

Ko je plovilo doseglo pravo višino, so se aktivirali potisni motorji, ki so ga zavrteli, kar je povečalo njegovo stabilnost. Istočasno je raketa pod plovilom pospešila vozilo. Ko sta bila dosežena pravilen pospešek in višina - 4 mache in 180,000 čevljev - je raketa prekinila in drugi niz potisnih motorjev, usmerjenih v nasprotno smer, se je vžgal, da bi zaustavil vrtenje plovila.

Na tej točki je bil nameščen sistem SIAD, napihljivi obroč okoli plovila se je razširil, s čimer se je premer plovila povečal z 20 na 26 čevljev in upočasnil na 2.5 macha (Kramer, 2014). Po mnenju Nasinih inženirjev se je sistem SIAD razporedil po pričakovanjih z minimalnimi motnjami za plovilo. Naslednji korak je bil razporeditev nadzvočnega padala, ki se uporablja za upočasnitev plovila pri pristanku.

Če želite to narediti a baluta je bil uporabljen za odpiranje padala pri hitrosti 200 čevljev na sekundo. Balut je bil nato osvobojen in padalo je bilo izpuščeno iz njegovega vsebnika za shranjevanje. Padalo se je začelo trgati takoj, ko so ga spustili; Nizko ozračje se je izkazalo za preveč za padalo in ga je raztrgalo.

Glavni raziskovalec za LDSD Ian Clark je dejal, da »[so] dobili pomemben vpogled v temeljno fiziko napihovanja padala. Dobesedno na novo pišemo knjige o hitrih padalskih operacijah in to počnemo eno leto pred načrtovanim rokom,« med tiskovno konferenco.

Kljub okvari padala inženirji, ki stojijo za njim, še vedno menijo, da je bil preizkus uspešen, saj jim je dal priložnost videti, kako bi padalo delovalo v takšnem okolju, in jih bolje pripravil na prihodnje teste.

MARS ROVER Z LASERJI

Zaradi nenehnega uspeha njihovega roverja Curiosity Mars je NASA naredila načrte za drugega. Ta rover bo večinoma temeljil na Curiosityjevi zasnovi, vendar je glavni poudarek novega roverja radar in laserji za prodiranje v tla.

Novi rover bo izgledal in deloval podobno kot Curiosity; imelo bo 6 koles, tehtalo bo eno tono in bo pristajalo s pomočjo nebesnega žerjava na raketni pogon. Glavna razlika med obema je, da bo imel novi rover sedem instrumentov od Curiosityjevih desetih.

Jambor novega roverja bo imel MastCam-Z, stereoskopsko kamero, ki ima možnost povečave, in SuperCam: napredno različico Curiosityjeve ChemCam. Izstreljeval bo laserje za določanje kemične sestave kamnin na daljavo.

Roverjeva roka bo imela planetarni instrument za rentgensko litokemijo (PIXL); to je rentgenski fluorescenčni spektrometer z visoko ločljivostjo. To znanstvenikom omogoča podrobne preiskave kamnitih materialov.

Poleg PIXL bo novi rover imel tako imenovano skeniranje bivalnih okolij z Ramanom in luminiscenco za organske snovi in ​​kemikalije (SHERLOC). To je spektrofotometer za podrobno študijo kamnin in potencialno zaznanih organskih snovi.

V ohišju roverja bo nameščen Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), ki je visokotehnološka vremenska postaja, in Radar Imagers for Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), ki je radar, ki prodira do tal.

Eksperiment Mars Oxygen ISRU—in situ resource utilization—Experiment (MOXIE) bo testiral, ali je mogoče iz Marsove atmosfere, bogate z ogljikovim dioksidom, proizvesti kisik. Zadnji instrument je vrtalni sveder, ki bi se uporabljal za zbiranje vzorcev; vzorci bi bili bodisi shranjeni na roverju ali na tleh na določeni lokaciji.

Novi rover bo uporabljen v misiji na Mars leta 2020 z namenom prepoznavanja kamnin, ki bi lahko imele najboljše možnosti za pridobitev dokazov o preteklem življenju na Marsu. Rover bo sledil poti, ki jo je prehodil Curiosity, ko je pristal na Marsu, da bi preveril mesto, ki ga je Curiosity ugotovil, morda podpiralo življenje.

Novi rover lahko išče biološke podpise, shranjuje vzorce z možnostjo vrnitve na Zemljo in pospešuje cilj Nase, da ljudi pošlje na Mars. Če se rover sam ne more vrniti na Zemljo, bi lahko astronavti pozneje prevzeli vzorce; zapečateni lahko vzorci trajajo do dvajset let od zbiranja.