Framtiden för rymdutforskning är röd

Mänskligheten har alltid varit fascinerad av rymden: det stora tomrummet orört och, tidigare, utom räckhåll. Vi trodde en gång att vi aldrig skulle sätta vår fot på månen; det var helt enkelt bortom vårt grepp, och själva tanken på att landa på Mars var löjlig.

Sedan Sovjetunionens första kontakt med månen 1959 och NASA:s Apollo 8-uppdrag 1968 har mänsklighetens aptit på rymdäventyr växt. Vi har skickat farkoster långt ut i vårt solsystem, landat på planeter som en gång var oåtkomliga, och vi har sett interstellära objekt miljarder ljusår bort.

För att göra detta var vi tvungna att pressa våra tekniska och fysiska möjligheter till det yttersta; vi behövde nya uppfinningar och nya initiativ för att hålla mänskligheten i framkant, fortsätta att utforska och fortsätta att utöka vår kunskap om universum. Det vi anser vara framtiden kommer hela tiden närmare att bli nuet.

NÄSTA BEMANDA UPPDRAG

I april 2013 sökte den nederländska organisationen Mars One efter villiga sökande som skulle ge sig ut på ett farligt uppdrag: en enkelresa till den röda planeten. Med över 200,000 XNUMX volontärer är det onödigt att säga att de hittade tillräckligt många deltagare för utflykten.

Expeditionen skulle lämna jorden 2018 och anlända till Mars cirka 500 dagar senare; Målet med detta uppdrag är att etablera en koloni till 2025. Några av Mars Ones partners är Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, såväl som andra. De fick kontrakt för att utveckla en Mars-landare, datalänksatellit och att tillhandahålla ett sätt att ta sig dit och etablera en koloni.

Flera raketer kommer att behövas för att ta nyttolasten i omloppsbana och sedan till Mars; dessa nyttolaster inkluderar satelliter, rovers, last och, naturligtvis, människor. Planen är att använda SpaceXs Falcon Heavy-raket för uppdraget.

Mars transitfordon kommer att bestå av två etapper, en landningsmodul och en transithabitat. Landningskapseln som beaktas för uppdraget är en variant av Dragon-kapseln, återigen av SpaceX-design. Landaren kommer att bära livsuppehållande enheter för att generera energi, vatten och andningsluft för invånarna. Det kommer också att inrymma försörjningsenheterna med mat, solpaneler, reservdelar, andra olika komponenter, uppblåsbara bostäder och människor.

Det finns två rovers som kommer att skickas in före besättningen. Den ena kommer att utforska Mars-ytan för att söka efter en plats att bosätta sig på, transportera stor hårdvara och hjälpa till vid generalförsamlingen. Den andra rovern kommer att bära en trailer för transport av landningskapseln. För att bekämpa den extrema temperaturen, den tunna atmosfären som inte andas och solstrålningen på ytan kommer bosättarna att använda Mars-dräkter när de går på ytan.

NASA har också en plan att sätta sin fot på den röda planeten, men deras uppdrag är planerat till omkring 2030. De planerar att skicka en grupp på sextio individer av människor som representerar över 30 statliga organ, industrier, akademiska institutioner och andra organisationer.

Genomförbarheten av detta uppdrag kräver internationellt och privat industristöd. Chris Carberry, verkställande direktör för Mars Society, berättade Space.com: ”För att kunna göra det genomförbart och prisvärt behöver du en hållbar budget. Du behöver en budget som är konsekvent, som du kan förutse från år till år och som inte avbryts i nästa administration”.

Tekniken de planerar att använda för det här uppdraget inkluderar deras Space Launch System (SLS) och deras Orion deep space crew-kapsel. På Mars Workshop i december 2013 satte NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. och andra överenskommelser om vad uppdraget skulle åstadkomma och hur de skulle gå till väga.

Dessa avtal inkluderar att mänsklig utforskning av Mars är tekniskt genomförbar år 2030, att Mars bör vara huvudfokus för mänsklig rymdfärd under de kommande tjugo till trettio åren, och de fastställde att användningen av den internationella rymdstationen (ISS) inklusive internationella partnerskap är avgörande för dessa djupa rymduppdrag.

NASA tror fortfarande att de behöver mer information innan de ger sig av till den röda planeten; för att förbereda sig för detta kommer de att skicka rovers på prekursoruppdrag på 2020-talet innan de skickar människor till planeten. Experter är osäkra på längden på uppdraget och kommer att besluta det när vi närmar oss lanseringsdatumet på 2030-talet.

Mars One och NASA är inte de enda organisationerna som har ögonen på Mars. Andra skulle vilja åka till Mars, som Inspiration Mars, Elon Musk och Mars Direct.

Inspiration Mars vill lansera två personer, helst ett gift par. Paret kommer att åka förbi Mars någon gång i januari 2018, där de planerar att komma så nära som 160 kilometer i augusti samma år.

Grundaren av SpaceX, Elon Musk, drömmer om att förvandla mänskligheten till en art på flera planeter. Han planerar att åka till Mars via en återanvändbar raket som drivs av flytande syre och metan. Planen är att börja med att sätta cirka tio människor på planeten som så småningom kommer att växa till en självförsörjande bosättning som innehåller cirka 80,000 XNUMX människor. Enligt Musk är den återanvändbara raketen nyckeln till hela uppdraget.

Mars Direct, som först etablerades på 1990-talet av Mars Society-chefen Robert Zubrin, säger att det behövs en "live-off-the-land"-strategi för att hålla kostnaderna nere. Han planerar att göra detta genom att generera syre och bränsle genom att dra material för bränsle ur atmosfären, använda jorden för att få vatten och resurser för konstruktion: allt detta rinner av en kärnkraftsreaktor. Zubrin uppger att uppgörelsen kommer att bli självförsörjande med tiden.

NASAS FLYGANDE TEFF

Den 29 juni 2014 lanserade NASA sin nya Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) farkost på sin första testflygning. Detta farkost är designat för potentiella uppdrag till Mars inom en snar framtid. Den testades i jordens övre atmosfär för att experimentera hur farkosten och dess Supersonic Inflatable Aerodynamiska Decelerator (SIAD) och LDSD-system skulle fungera i en marsmiljö.

Den tefatformade farkosten har två par engångspropeller som snurrar den, samt en enda solid state-raket under mitten av farkosten för att driva fram den. För testflygningen tog en stor vetenskapsballong farkosten upp till en höjd på 120,000 XNUMX fot.

När farkosten nådde rätt höjd aktiverades propeller för att snurra det, vilket ökade dess stabilitet. Samtidigt accelererade raketen under farkosten fordonet. När korrekt acceleration och höjd uppnåddes - Mach 4 och 180,000 XNUMX fot - bröt raketen ut och en andra uppsättning dragkrafter som pekade i motsatt riktning antändes för att få fart på båten.

Vid denna tidpunkt var SIAD-systemet utplacerat, en uppblåsbar ring runt farkosten expanderade, vilket förde farkostens diameter från 20 till 26 fot och bromsade den till Mach 2.5 (Kramer, 2014). Enligt NASA-ingenjörer installerades SIAD-systemet som förväntat med minimala störningar för farkosten. Nästa steg var att sätta ut överljudsfallskärmen som används för att bromsa farkosten till land.

För att göra detta a ballut användes för att placera ut fallskärmen med hastigheter på 200 fot per sekund. Balluten skars sedan fri och fallskärmen släpptes ur sin förvaringsbehållare. Fallskärmen började gå sönder så fort den släpptes; miljön med låg atmosfär visade sig vara för mycket för fallskärmen och slet isär den.

Huvudutredare för LDSD, Ian Clark sa att "[de] fick betydande insikter i den grundläggande fysiken för fallskärmsinflation. Vi skriver bokstavligen om böckerna om höghastighetsfallskärmsoperationer, och vi gör det ett år före schemat” under en presskonferens.

Även med fallskärmsmisslyckandet anser ingenjörerna bakom testet fortfarande att testet var en framgång eftersom det gav dem en chans att se hur en fallskärm skulle fungera i en sådan miljö och skulle bättre förbereda dem för framtida tester.

MARS ROVER MED LASER

Med den fortsatta framgången med deras Curiosity Mars-rover har NASA planerat för en andra. Denna rover kommer till största delen att baseras på Curiositys design men den nya roverns huvudfokus är markpenetrationsradar och lasrar.

Den nya rover kommer att se ut och fungera ungefär som Curiosity; den kommer att ha 6 hjul, väga ett ton och landa med hjälp av en raketdriven himmelskran. Den största skillnaden mellan de två är att den nya rover kommer att ha sju instrument till Curiositys tio.

Mast på den nya rover kommer att ha MastCam-Z, en stereoskopisk kamera som har möjlighet att zooma, och SuperCam: en avancerad version av Curiositys ChemCam. Det kommer att skjuta lasrar för att bestämma den kemiska sammansättningen av stenar på avstånd.

Roverns arm kommer att ha ett planetinstrument för röntgenlitokemi (PIXL); detta är en röntgenfluorescensspektrometer som har en högupplöst bildapparat. Detta gör det möjligt för forskare att utföra detaljerade undersökningar av bergmaterial.

Förutom PIXL kommer den nya rovern att ha vad som kallas Scanning Habitable Environments with Raman och Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Detta är en spektrofotometer för detaljerad studie av stenar och potentiellt detekterade organiska ämnen.

Roverkroppen kommer att inrymma Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), som är en högteknologisk väderstation och en Radar Imagers for Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), som är markpenetrerande radar.

Ett Mars Oxygen ISRU—in situ resursutnyttjande—experiment (MOXIE) kommer att testa om syre kan framställas från den koldioxidrika marsatmosfären. Det sista instrumentet är en kärnborr som skulle användas för att samla in prover; proverna skulle antingen lagras på rover eller på marken på en specificerad plats.

Den nya rovern kommer att användas i ett uppdrag till Mars under 2020-talet med syftet att identifiera stenar som kan ha störst chans att få bevis på tidigare liv på Mars. Rovern kommer att följa den väg som Curiosity tog när den landade på Mars för att kontrollera en plats som Curiosity etablerade kan ha stöttat liv.

Den nya rovern kan söka efter biosignaturer, cache-prover med möjlighet att återvända till jorden och främjar målet att NASA ska sätta människor på Mars. Om rover inte kan komma tillbaka till jorden på egen hand skulle det vara möjligt för astronauter att göra anspråk på proverna senare; När de är förseglade kan proverna hålla i upp till tjugo år från insamling.