Колко близо до изпращането на хора на Марс?

За разлика от научнофантастичните филми, включващи гротескни извънземни и далечни галактики, Марсианецът на Ридли Скот изобразява научнофантастична космическа мисия, която скоро може да стане научен факт. Кредит на изображението: 20th Century Fox

За разлика от научнофантастичните филми, включващи гротескни извънземни и далечни галактики, Ридли СкотМарсианецътизобразява научнофантастична космическа мисия, която скоро може да стане научен факт. Кредит на изображението: 20th Century Fox


ОтСидни Перковиц,Университет Емори

Като всяка връзка на дълги разстояния, нашата любовна връзка с Марс е имала своите възходи и падения. Червеният оттенък на планетата я направи отличително – но зловещо – нощно присъствиена древните, който го гледаше с просто око. По-късно получихме по-близки изгледи чрез телескопи, но планетата все още оставаше мистерия, узряла за спекулации.


Преди век американският астроном Пърсивал Лоуелпогрешно тълкуванМарсианската повърхност се отличава с канали, които интелигентните същества са построили, за да разпределят водата в сух свят. Това беше само един пример в дългата история на представяне на живота на Марс от H G WellsизобразяванеМарсианците като кръвожадни нашественици на Земята, за даЕдгар Райс Бъроуз,Ким Стенли Робинсъна други се чудят как бихме могли да посетим Марс и да се срещнем с марсианците.

Червената планета, както се вижда от космическия телескоп Хъбъл. Кредит на изображението: Джим Бел (Университет Корнел), Джъстин Маки (JPL) и Майк Улф (Институт за космически науки) и НАСА

Червената планета, както се вижда от космическия телескоп Хъбъл. Кредит на изображението:Джим Бел (Университет Корнел), Джъстин Маки (JPL) и Майк Улф (Институт за космически науки) и НАСА

Последният запис в тази дълга традиция е научнофантастичният филмМарсианецът, който ще излезе на 2 октомври. Режисьор е Ридли Скот и базиран на Andy Weir’sсамостоятелно публикуван роман, той разказва историята на астронавт (изигран от Мат Деймън), заседнал на Марс. И книга, и филмопитайте се да бъдете възможно най-верни на науката– и всъщност науката и фантастиката около мисиите до Марс бързо се сближават.

НАСАМарсоход Curiosityи други инструменти са показали, че Марснякога е имало океаниот течна вода, примамлив намек, че някога е съществувал живот.




И сега НАСА иматоку що докладванонаелектризиращата новина, че днес на Марс тече течна вода.

Това откритие увеличава шансовете, че в момента на Марс има живот - изобразявайте микроби, а не малки зелени човечета - като същевременно засилва интереса към НАСАпредложениеда изпрати астронавти там до 30-те години на миналия век като следващото голямо изследване на космоса и извънземния живот.

И така, колко близо сме всъщност да изпратим хора на Марс и да ги накараме да оцелеят на негостоприемна планета?

Първо трябва да стигнем до там


Стигането до Марс няма да е лесно. Това е следващата планета извън слънцето, но плашеща140 милиона милидалеч от нас, средно – далеч отвъд земната луна, която на близо 250 000 мили разстояние е единственото друго небесно тяло, на което са стъпили човешките същества.

Въпреки това,НАСАи няколко частниначинаниявярват, че чрез по-нататъшно развитие на съществуващите методи за задвижване, те могат да изпратят пилотиран космически кораб до Марс.

Ще е необходим най-големият и най-мощен ракетен ускорител, създаван някога, за да стигне чак до Марс. Тестовете вече са в ход. Снимка: Orbital ATK

Ще е необходим най-големият и най-мощен ракетен ускорител, създаван някога, за да стигне чак до Марс. Тестовете вече са в ход. Снимка кредит:Орбитален ATK

Една НАСАсценарийв продължение на няколко години ще разположи предварително доставки на марсианската луна Фобос, доставени там от безпилотен космически кораб; кацне четирима астронавти на Фобос след осеммесечно пътуване от Земята; и да ги транспортират и техните запаси на Марс за 10-месечен престой, преди да върнат астронавтите на Земята.


Ние обаче знаем по-малко за това как дългото пътуване в тесната метална кутия би повлияло на здравето и морала на екипажа. Удълженото време в космоса при по същество нулева гравитация има неблагоприятни ефекти, включително загуба накостната плътностимускулна сила, което астронавтите изпитаха след месеци на борда на Международната космическа станция (МКС).

Има и психологически фактори. Астронавтите на МКС в околоземна орбита могат да виждат и комуникират с родната си планета и могат да достигнат до нея с спасителен кораб, ако е необходимо.

За изолирания екип на Марс домът би бил далечна точка в небето; контактът би бил затруднен поради дългото забавяне на радиосигналите. Дори при най-близкото приближаване на Марс до Земята, на 36 милиона мили, щяха да изминат близо седем минути, преди всичко, казано по радиовръзка, да получи отговор.

За да се справи с всичко това, екипажът трябва да бъде внимателно проверен и обучен. НАСА сега симулира психологическите и физиологичните ефекти от такова пътуване вексперименткоето изолира шест души за една година в малка структура в Хавай.

Да оцелееш в негостоприемен марсиански пейзаж

Тези опасения ще продължат по време на престоя на астронавтите на Марс, който е суров свят. Стемпературиче средно -80 по Фаренхайт (-62 по Целзий) и може да падне до -100F (-73C) през нощта, студено е отвъд всичко, което срещаме на Земята; тънката му атмосфера, предимно въглероден диоксид (CO?), е недишаща и поддържаогромни прашни бури; той е подложен на ултравиолетово лъчение от слънцето, което може да бъде вредно; и неговият размер и маса му придават гравитационно привличане, което е само38% от Земята– което астронавтите, изследващи повърхността в тежки защитни костюми, биха приветствали, но също така биха могли допълнително да влошат проблемите с костите и мускулите.

Инженери и техници вече тестват скафандъра, който астронавтите ще носят в космическия кораб Орион при пътувания до дълбокия космос, включително Марс. Снимка: НАСА/Бил Стафорд

Инженери и техници вече тестват скафандъра, който астронавтите ще носят в космическия кораб Орион при пътувания до дълбокия космос, включително Марс. Снимка кредит:НАСА/Бил Стафорд

Докато астронавтите създават своята база, НАСА планира да използва собствените ресурси на Марс, за да преодолее някои от тези препятствия.

За щастие трябва да има вода и кислород. НАСА планираше да опита форма на добив, за да извлече вода, съществуваща точно под повърхността на Марс, но новото откритие на повърхностна вода може да осигури по-лесно решение за астронавтите. Марс също има значително количество кислород, свързан в атмосферния си CO2. ВМОКСИпроцес (експеримент за използване на ресурсите на Mars Oxygen In situ), електричеството разгражда CO? молекули във въглероден оксид и дишащ кислород. НАСА предлага да тества тази кислородна фабрика на борда на нов марсоход през 2020 г. и след това да го увеличи за пилотираната мисия.

Има и потенциал запроизвеждасъединението метан от марсиански източници като ракетно гориво за връщането на Земята. Астронавтите също трябва да могат да отглеждат храна, използвайки техники, които наскоро позволиха на астронавтите на МКС даопитайте първата маруля, отгледана в космоса.

Без да използва някои от суровините на Марс, НАСА ще трябва да изпрати всеки остатък от това, от което астронавтите ще се нуждаят: оборудване, тяхното жилище, храна, вода, кислород и ракетно гориво за обратното пътуване. Всеки допълнителен килограм, който трябва да бъде изтеглен от Земята, прави проекта много по-труден. „Да живееш извън земята“ на Марс, въпреки че може да повлияе на местната околна среда, би подобрило значително шансовете за успех на първоначалната мисия – и за евентуални селища там.

НАСА ще продължи да научава за Марс и да усъвършенства планирането си през следващите 15 години. Разбира се, предстоят огромни трудности; но е ключово, че усилията не изискват големи научни открития, които по своята същност са непредсказуеми. Вместо това, всички необходими елементи зависят от известната наука, която се прилага чрез подобрена технология.

Да, ние сме по-близо до Марс, отколкото мнозина си мислят. И една успешна пилотирана мисия може да бъде знаковото човешко постижение на нашия век.

Разговорът' lazy="lazy" data-src='img/human-world/36/how-close-sending-people-mars.gif

Сидни Перковиц, почетен професор по физика Candler,Университет Емори

Тази статия първоначално е публикувана наРазговорът. Прочететеоригинална статия.