Kas inimesed maanduvad Marsil? Siit saate teada Marsi uurimise ajaloost ja 7 peamisest väljakutsest inimeste Marsile saatmisel

Marsi uurimine on pikka aega olnud inimeste vaimustus. Kuigi missioonid Marsile on sageli ulmeraamatute ja -filmide teema, ei pruugi tegelikkus nii kaugele maha jääda. Kosmosetehnoloogia hiljutised edusammud ja kosmoseturu kiire kommertsialiseerimine võivad peagi võimaldada inimese missiooni Marsil. Veelgi enam, kui vaadata inimese uurimise 300 000-aastast ajalugu, on ilmne, et vajadus uurida on meie olemuse jaoks põhiline. Niimoodi raamitud missioon Marsile pole tegelikult küsimus, kas - pigem on küsimus millal.

Hüppa jaotisse

• Miks peaksid inimesed Marsile sõitma?
• Mis on Marsi uurimise ajalugu?
• Marsile jõudmise 7 peamist väljakutset
• Kuidas inimesed lõpuks Marsile jõuavad?
• Kas soovite lisateavet kosmoseuuringute kohta?
• Lisateave Chris Hadfieldi MasterClassi kohta

Rahvusvahelise kosmosejaama endine ülem õpetab teile kosmoseuuringute teadust ja tulevikku.

Miks peaksid inimesed Marsile sõitma?

Marsile suunatava missiooni üks suurimaid mõjusid oleks elu või väljasurnud elu tõendite leidmine, ükskõik kui lihtne see elu ka poleks. See ei vastaks mitte ainult küsimusele, kas oleme kosmoses üksi - vaid viitab ka sellele, et kõikjal universumis on elu potentsiaali.

Mis on Marsi uurimise ajalugu?

Paljud Marsi pinnale maandunud kosmoselaevad, sealhulgas Viking 1, Viking 2 ja Marsi rajaleidja. Kosmosesõidukid nagu Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor ja Mars Reconnaissance Orbiter on Marsi pinna kaardistamiseks läbi viinud uuringutööd. Nii NASA kui ka Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Marsi uurimissõidukid uurisid Marsi pinda, saates väärtuslikke andmeid ja pilte tagasi Maale.

2010. aastal teatas USA president Barack Obama Texases Kennedy kosmosekeskuses ettepanekust, mille eesmärk on mehitatud Marsi missioon 2030. aastateks. NASA kavatseb käivitada marssimismissiooni Mars 2020, mis saadab mehitamata Marsi dessandi punasele planeedile uurima nii varasemate kui praeguste elumärke.

NASA katsetab ka esmakordselt inimeste Marsile transportimiseks mõeldud kosmoseaparaate.

Marsile jõudmise 7 peamist väljakutset

Marsile jõudmise tehniline ja tehniline väljakutse on hirmutav. Maal ja Marsil on päikese ümber erinevad orbiidid, mis tähendab, et kahe planeedi vaheline kaugus muutub pidevalt. Isegi optimaalse stardiakna korral on see tõestamata laevaga endiselt pikk sõit teadmatusse, vedades kõike vajalikku, ilma et oleks võimalik kriitilisi esemeid uuesti varustada. Ja see on alles algus. Muude väljakutsete hulka kuuluvad:

1. Õige kosmoselaeva ehitamine . Kuule jõudmine on kolmepäevane reis, seega piisab Apollo-sugusest utilitaarsest kosmosesõidukist. Esimene Marsi missioon nõuab palju pikemat teekonda, seega peaks kosmoseaparaadil olema rohkem elamispinda, rohkem ruumi varusüsteemidele, varustus kosmoses jalutamiseks, usaldusväärne tõukejõusüsteem ja - mis võib-olla kõige tähtsam - puhkevõimalused, et astronaudid kinni hoida , produktiivne ja mõistlik kosmosereiside ajal.
2. Õhu ja vee ringlussevõtu võimalused . Suur osa sellest, mida elu toetav süsteem Rahvusvahelises Kosmosejaamas (ISS) teeb, jäljendab Maal loomulikult toimuvat. Protsessorid puhastavad astronautide õhku, filtreerides jäljendgaase ja eemaldades nende väljahingatava süsinikdioksiidi. Võimaluse korral ekstraheeritakse hapnik ja lastakse see tagasi salongi, kuid väikestele kadudele lisandub varustatud hapnik. Sarnaselt taaskasutatakse vett uriinist ja õhukuivatitest, tavaliselt umbes 90% -lise efektiivsusega. See on parem kui kunagi varem, kuid iga kaubalaev viib ISS-i siiski õhku ja vett. Peame jõudma praktiliselt sajaprotsendilise ringlussevõtu juurde, enne kui reisime enesekindlalt Marsile ja kaugemale kosmosesse.
3. Toidu kasv . Kosmosemissioonide jaoks Marsile ja mujale muutub valmistoidu toomine vähem praktiliseks. ISS-is tehakse praegu katseid, et uurida, kuidas kasvatada põllukultuure, katsetades näiteks seda, mis suunas taim raskuseta kasvab, kuidas tolmeldada ja millist tüüpi hüdropooniline pinnas on parim. Võime olla isemajandav ja kasvatada toitu kosmoses olles on vaid üks paljudest Marsile missioonide ja tulevase kosmoseuuringute jaoks vajalikest tehnoloogiatest.
4. Tasu inimese kehale . Pikenenud kaaluta olek võtab inimkehale lõivu. See mõjutab märkimisväärselt tasakaalu, vererõhu reguleerimist, luutihedust ja mõnikord nägemist. Punasele planeedile sõitvate astronautide jaoks pole pärast Marsi pinnale maandumist maapealset tugimeeskonda. Marsi skafandrite kaal ja konfiguratsioon peavad võimaldama kohanemisperioodi Marsi gravitatsiooniga. Lisaks on planeedi pinnal asuv looduskeskkond inimelule surmav; Marsi atmosfääris on väga madal õhurõhk, puudub hapnik, 96% süsinikdioksiid, kõrge kiirgus ja kosmilised kiired. Elupaik ja skafandrid peavad kaitsma meeskondi Marsi atmosfääri eest.
5. Kommunikatsiooni puudumine . Elu Marsil saab olema ka psühholoogiliselt keeruline. Isegi siis, kui Maa ja Marss asuvad üksteisest kõige lähemal, 35 miljoni miili kaugusel, võtab raadio lainete jõudmine siit sinna umbes neli minutit. Nii et kui Marsi meeskond edastab Houstoni signaali, siis kõige kiiremini kuuleb NASA vastust kaheksa minutit hiljem - halvim juhtum on 48 minutit hiljem. Seega on reaalajas suhtlemine võimatu ja Marsi meeskond peab teadma, kuidas olla tehniliselt ja vaimselt iseseisev, eriti tolmutormi või muu hädaolukorra korral.
6. Õige tee määramine . Tee ja tee, mida mööda Maa ja Marss kulgeme, tuleb otsustada. Iga reisiaja päev on veel üks päev, mis kulub toidu söömisele, vee joomisele, laeva õhu hingamisele ja jäätmete tekitamisele, samuti planeetidevahelise kiirguse ja kriitiliste süsteemide rikete ohule. Kui kütust on piisavalt, võiks kasutada otsemat marsruuti, mis sunnib orbiidi mehaanikat julmalt sundima. Kui leiutame tõhusamaid mootoreid, saaksime neid kauem käivitada ja vähem liikuda, vähendades ka kogu aega.
7. Maandumine ettevaatlikult . Isegi kui jõuame Marsi atmosfääri, esitab maandumine veel ühe väljakutse. Kui oleme orbiidikiirusel saavutanud, võiksime Marsi õhukese atmosfääri kasutada pidurdushõõrde tekitamiseks, juhtides seda täpselt sisse sukelduma, et aeglaselt aeglaselt õigele kiirusele liikuda. Kuid kogu transiidilaev peaks olema piisavalt karm, et sellega seotud soojust ja survet vastu võtta. Kompromissvariant võib olla meid Marsile viinud elupaiga heitmine, kapslisse sattumine ja sõitmine otse pinnale. Kuid Marsi atmosfäär on palju õhem kui Maa, mis tähendab, et langevarjud ei tööta peaaegu sama hästi. Kuid see on piisavalt paks, et hõõrdumine põhjustab kuumutamist, nii et laev vajab asjakohast soojuskaitset. Raskeim objekt, mille oleme Marsile maandunud alates 2018. aastast, oli NASA Curiosity Rover (Marsi teaduslabori missiooni osa), mis kaalub umbes üks tonn (Maal). Meeskonnaga laev kaaluks palju rohkem kui Marsi rover. Inimeste Marsi paigutamiseks peame tõenäoliselt kasutama Marsi atmosfääri, et veesõidukit osaliselt aeglustada, seejärel tuletõrjeautosid, et aeglustada kiirust maandumiskohani.

MasterClass

Teile soovitatud

Veebitunnid, mida õpetavad maailma suurimad meeled. Laiendage oma teadmisi nendes kategooriates.

parim viis mürgise luuderohi taimedest vabanemiseks

Õpetab kosmoseuuringuid

Õpetab konserveerimist

Õpetab teaduslikku mõtlemist ja suhtlemist

Õpetab parema une teadust

Kuidas inimesed lõpuks Marsile jõuavad?

Mõtle nagu proff

Rahvusvahelise kosmosejaama endine ülem õpetab teile kosmoseuuringute teadust ja tulevikku.

Kuigi Marsile jõudmine oleks rahaliselt ja logistiliselt keeruline, usuvad teadlased, et selle saab lõpuks saavutada järgides mõnda peamist sammu:

• Jätkake kuu avastamist . Missioonid Kuule ja Marsile on omavahel läbi põimunud, kuna Kuu annab võimaluse testida uusi tööriistu nagu elutoetussüsteemid ja inimeste elupaigad, mida saaks kasutada tulevases Marsi missioonis. Kuu jätkuv uurimine on ühe päeva Marsile lendamise jaoks kriitilise tähtsusega.
• Arendada arenenumat kosmoselaeva tehnoloogiat . Sügavas kosmoses ei ole kosmosejaamu, mis tähendab, et laev, mis viib inimesed Marsile, peab teekonna tegema ilma tankimata. NASA töötab praegu välja päikeseenergia jõusüsteemi loomist kosmoses lendamiseks. Lisaks vajab kosmoseaparaat süvakosmoses navigeerimissüsteemi, piisavalt tugevaid rakette, et astronaudid teekonna pikkuseks ja tagasi sõita, ning õhukese atmosfääriga Marsil töötavat maandumisseadet.
• Kujundage astronaudide ohutuse tagamiseks skafandrid . Marsi keskkond on vaenulik: selle osoonikihi puudumine tähendab, et ultraviolettkiirguse eest pole sisseehitatud kaitsekihti ja Marsi pinnase superoksiidid võivad mõjutada selle pinnal kõndivaid inimesi. Insenerid peavad inimese keha kahjustamise vältimiseks välja töötama kosmosekostüümid.

Kas soovite lisateavet kosmoseuuringute kohta?

Sõltumata sellest, kas olete alustav astronautikainsener või soovite lihtsalt kosmosereiside teaduse kohta rohkem teada saada, on kosmoseuuringute edenemise mõistmiseks ülitähtis inimeste kosmoselennu rikkaliku ja üksikasjaliku ajaloo tundmaõppimine. Chris Hadfieldi kosmoseuuringute teemalises MasterClassis pakub endine Rahvusvahelise Kosmosejaama ülem hindamatu ülevaate sellest, mida on kosmose uurimiseks vaja ja mis on inimeste tulevik lõplikul piiril. Chris räägib ka kosmosereiside teadusest, elust astronaudina ja sellest, kuidas kosmoses lendamine muudab igaveseks viisi, kuidas mõtlete Maal elamisest.

Kas soovite lisateavet kosmoseuuringute kohta? MasterClassi iga-aastane liikmeskond pakub eksklusiivseid videotunde meisterteadlastelt ja astronautidelt nagu Chris Hadfield.