Hversu nálægt því að senda fólk til Mars?

Ólíkt vísindaskáldskaparmyndum með gróteskum geimverum og fjarlægum vetrarbrautum, þá sýnir The Marsian eftir Ridley Scott geimveru sem gæti brátt verið vísindaleg staðreynd. Ljósmynd: 20th Century Fox

Ólíkt vísindaskáldskaparmyndum með gróteskum geimverum og fjarlægum vetrarbrautum, þá er Ridley ScottMarsbúinnlýsir vísindalegri geimverkefni sem gæti fljótlega verið vísindaleg staðreynd. Ljósmynd: 20th Century Fox


EftirSidney Perkowitz,Emory háskólinn

Eins og öll langlínusamband hefur ástarsamband okkar við Mars gengið upp og ofan. Rauði liturinn á jörðinni gerði hana að áberandi - en ógnvænlegri - viðveru á nóttunnitil fornmanna, sem horfði á það með berum augum. Síðar fengum við nánari sýn í gegnum sjónauka, en plánetan var enn ráðgáta, þroskuð fyrir vangaveltur.


Fyrir öld síðan, bandaríski stjörnufræðingurinn Percival Lowellranglega túlkuðYfirborð Mars er eins og skurður sem greindar verur höfðu smíðað til að dreifa vatni um þurran heim. Þetta var aðeins eitt dæmi í langri sögu um að ímynda sér líf á Mars, frá HG WellslýsaMarsbúar sem blóðþyrstir innrásarherjar jarðar, tilEdgar Rice Burroughs,Kim Stanley Robinsonog aðrir að velta fyrir sér hvernig við gætum heimsótt Mars og hitt Marsbúa.

Rauða reikistjarnan, eins og Hubble geimsjónaukinn sá. Mynd: Jim Bell (Cornell háskóli), Justin Maki (JPL) og Mike Wolff (geimvísindastofnun) og NASA

Rauða reikistjarnan, eins og Hubble geimsjónaukinn sá. Myndinneign:Jim Bell (Cornell háskóli), Justin Maki (JPL) og Mike Wolff (geimvísindastofnun) og NASA

Nýjasta færslan í þessari löngu hefð er sci-fi flickMarsbúinn, kemur út 2. október Leikstýrt af Ridley Scott og byggt á Andy Weirsjálfútgefin skáldsaga, það segir sögu geimfara (leikin af Matt Damon) sem strandaði á Mars. Bæði bók og kvikmyndreyndu að vera eins trúr vísindunum og mögulegt er- og í raun eru vísindin og skáldskapurinn í kringum verkefni til Mars að renna hratt saman.

NASAForvitni flakkariog önnur tæki hafa sýnt að Marshafði einu sinni höfaf fljótandi vatni, pirrandi vísbending um að líf hafi einu sinni verið til staðar.




Og nú hefur NASAbara tilkynntrafmagnandi fréttir um að fljótandi vatn flæði á Mars í dag.

Þessi uppgötvun eykur líkurnar á því að nú sé líf á Mars - mynd örverur, ekki litlir grænir menn - en eykur áhuga á NASAtillöguað senda geimfara þangað um 2030 sem næstu miklu könnun á geimnum og framandi lífi.

Svo hversu nálægt erum við í raun og veru að senda fólk til Mars og láta það lifa af á óstöðugri plánetu?

Fyrst verðum við að komast þangað


Það verður ekki auðvelt að komast til Mars. Það er næsta pláneta sem kemur út úr sólinni, en ógnvekjandi140 milljónir mílnafjarri okkur, að meðaltali - langt út fyrir tungl jarðar, sem er í næstum 250.000 mílna fjarlægð eina eina himneska líkamann sem manneskjur hafa stigið fæti á.

Engu að síður,NASAog nokkrir einkaaðilarverkefnitrúa því að með því að þróa áfram núverandi framdráttaraðferðir geti þeir sent mönnuð geimfar til Mars.

Það mun taka stærstu, öflugustu eldflaugavörnina sem smíðuð hefur verið til að komast alla leið til Mars. Próf eru þegar hafin. Ljósmynd: Orbital ATK

Það mun taka stærstu, öflugustu eldflaugavörnina sem smíðuð hefur verið til að komast alla leið til Mars. Próf eru þegar hafin. Ljósmynd:Orbital ATK

Ein NASAatburðarásmyndi, í nokkur ár, forsetja vistir á Mars tungli Phobos, fluttar þangað með mannlausu geimförum; lenda fjórum geimförum á Phobos eftir átta mánaða ferð frá jörðinni; og ferja þá og vistir þeirra niður til Mars í 10 mánaða dvöl, áður en geimfararnir fara aftur til jarðar.


Við vitum þó minna um hvernig langferð innan um þröngan málmkassa myndi hafa áhrif á heilsu og starfsanda áhafnarinnar. Langur tími í geimnum með í rauninni núllþyngdarafl hefur slæm áhrif, þar með talið tap ábeinþéttleikiogvöðvastyrkur, sem geimfarar upplifðu eftir mánuði um borð í alþjóðlegu geimstöðinni (ISS).

Það eru líka sálfræðilegir þættir. Geimfarar ISS á braut um jörðina geta séð og átt samskipti við heimaplánetu sína og gætu náð henni í flóttaflaug ef þörf krefur.

Hjá einangraða Mars liðinu, heimilið væri fjarlægur punktur á himninum; snerting myndi verða erfið vegna langrar biðtíma fyrir útvarpsmerki. Jafnvel þegar nálægð Mars við jörðina, 36 milljónir mílna, liðu næstum sjö mínútur áður en eitthvað sem sagt var um útvarpstengingu gæti fengið svar.

Til að takast á við allt þetta þyrfti að skima vel og þjálfa áhöfnina. NASA er nú að líkja eftir sálrænum og lífeðlisfræðilegum áhrifum slíkrar ferðar ítilraunþað er að einangra sex manns í eitt ár innan lítillar mannvirkis á Hawaii.

Að lifa af í ógestrisnu landslagi Mars

Þessar áhyggjur myndu halda áfram meðan dvöl geimfaranna var á Mars, sem er harður heimur. Meðhitastigað meðaltali -80 Fahrenheit (-62 Celsius) og getur lækkað í -100F (-73C) á nóttunni, það er kalt umfram allt sem við lendum á á jörðinni; þunnt andrúmsloft hennar, aðallega koltvísýringur (CO?), er andar ekki og styðurgríðarstór rykstormur; það verður fyrir útfjólublári geislun frá sólinni sem getur verið skaðleg; og stærð þess og massi gefa því þyngdarafl sem er aðeins38% jarðar- sem geimfarar sem kanna yfirborðið í þungum hlífðarfötum myndu fagna, en gætu einnig versnað bein- og vöðvavandamál enn frekar.

Verkfræðingar og tæknimenn eru nú þegar að prófa geimfötin sem geimfarar munu klæðast í Orion geimfarinu í ferðum út í djúpt geim, þar á meðal Mars. Ljósmynd: NASA/Bill Stafford

Verkfræðingar og tæknimenn eru nú þegar að prófa geimfötin sem geimfarar munu klæðast í Orion geimfarinu í ferðum út í djúpt geim, þar á meðal Mars. Ljósmynd:NASA/Bill Stafford

Þegar geimfararnir koma sér fyrir, ætlar NASA að nota eigin auðlindir Mars til að yfirstíga nokkrar af þessum hindrunum.

Sem betur fer ætti vatn og súrefni að vera til staðar. NASA hafði ætlað að reyna námuvinnslu til að ná vatni sem er til fyrir neðan yfirborð Mars, en nýja uppgötvun yfirborðsvatns gæti veitt geimförunum auðveldari lausn. Mars hefur einnig töluvert súrefni bundið í andrúmsloftinu CO ?. ÍMOXIEferli (Mars Oxygen In situ resource utilization Experiment), rafmagn brýtur niður CO? sameindir í kolmónoxíð og andardrætt súrefni. NASA leggur til að prófa þessa súrefnisverksmiðju um borð í nýjum Mars -flakkara árið 2020 og stækka hana síðan fyrir mönnuð verkefni.

Það er líka möguleiki á þvíframleiðirefnasambandið metan frá Mars uppsprettum sem eldflaugareldsneyti fyrir heimkomuna til jarðar. Geimfararnir ættu líka að geta ræktað mat með því að nota tækni sem nýlega leyfði geimfari ISSsmakka fyrsta salatið sem er ræktað í geimnum.

Án þess að nýta eitthvað af hráefni Mars þyrfti NASA að senda hvert brot af því sem geimfararnir þyrftu: búnað, búsetu þeirra, mat, vatn, súrefni og eldflaugareldsneyti fyrir heimferðina. Hvert aukakíló sem þarf að draga frá jörðinni gerir verkefnið miklu erfiðara. „Að lifa af landinu“ á Mars, þó að það gæti haft áhrif á nærumhverfið, myndi stórkostlega bæta líkurnar á árangri í upphafsverkefninu - og að lokinni byggð þar.

NASA mun halda áfram að læra um Mars og fínpússa áætlanagerð sína á næstu 15 árum. Auðvitað eru ógnvekjandi erfiðleikar framundan; en það er lykilatriði að viðleitnin krefst ekki stórra vísindalegra byltinga, sem eðli málsins samkvæmt eru ófyrirsjáanleg. Þess í stað eru allir nauðsynlegir þættir háðir því að þekktum vísindum sé beitt með aukinni tækni.

Já, við erum nær Mars en margir halda. Og farsælt mannað verkefni gæti verið undirskrift mannlegs árangurs aldarinnar.

Samtalið & apos; src = & apos; img/human-world/36/how-close-sending-people-mars.gif

Sidney Perkowitz, Emeritus Candler prófessor í eðlisfræði,Emory háskólinn

Þessi grein var upphaflega birt áSamtalið. Lestufrumleg grein.