https://frosthead.com

En Smithsonian-forsker reflekterer over, hvad det vil tage for at lande mennesker på Mars

Mars har altid haft en særlig fascination for menneskeheden. Dets rødlige farve på nattehimlen har stærke assosiationer til krig og ødelæggelse, mens astronomer længe har spekuleret i muligheden for, at der måtte eksistere liv der, enten nu eller på et tidspunkt i fortiden. Set fra jordbaserede teleskoper har dens funktioner tilskyndet til enhver form for spekulation om planeten og hvad mennesker måtte møde der.

Relateret indhold

  • Se NASA Land InSight-rumfartøjet på Mars

Både Sovjetunionen og De Forenede Stater gjorde Mars til et tidligt mål for efterforskning i den kolde krigs rumløb i 1960'erne. Mens sovjeterne nåede Mars først, i juni 1963, fik de kun lidt videnskabelig afkast for deres præstation. Den første amerikanske sonde til flyby Mars tog fotografier, der viste en krateret, månelignende overflade, hvorved mange håb blev bragt på, at intelligent liv måtte være til stede der. Efterfølgende missioner fokuserede på at finde vand, et vigtigt krav til liv på Jorden, som en mulig indikator for, at simpelt liv kan have udviklet sig på planeten.

Forskellige nationer har nu erklæret, at de har til hensigt at forfølge en menneskelig ekspedition til Mars i fremtiden. Selvom det endnu kan vare mange år, før vi endelig ser rumforskere gå på den røde planet, forventer de fleste forskere nu, at en sådan ekspedition til sidst vil ske.

Preview thumbnail for 'The Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future

Smithsonian Space Exploration: Fra den antikke verden til den fremmed jord

En must-read for pladsbuffere og alle, der er fascineret af videnskabelig opdagelseshistorie og fremtid, Smithsonian Space of Exploration af tidligere NASA og Smithsonian rumkurator og historiker Roger D. Launius, er et omfattende kompendium af fotografier, illustrationer, grafik og sidebjælker om centrale videnskabelige og teknologiske udviklinger, indflydelsesrige figurer og banebrydende rumfartøjer.

Købe

At sende mennesker til Mars er en betydelig udfordring, men det er fortsat en potentielt meget givende præstation. Alt, hvad der kræves, er en politisk beslutning fra en rumfartsnation eller koalition af nationer om at bruge de nødvendige ressourcer til at udføre opgaven. De fleste planer, der er formuleret til dette tidspunkt, har været for store, for komplekse og for dyre til at være gennemførlige. Nogle undersøgelser har imidlertid anbefalet en slankere operation og kan være mulig inden for et budget på cirka $ 250 milliarder, hvilket er omtrent, hvad den internationale rumstation koster at bygge og vedligeholde. En sådan plan kunne handles så snart 2030'erne.

Et forslag om at "leve af jorden", for eksempel ved at bruge ressourcer på Mars, kan dramatisk forenkle efterforskningsplaner. De første mennesker, der ankommer, kan godt hente brændstof og forbrugsstoffer fra Marsmiljøet. En sådan mission kræver en tidsplan på to år plus at flyve til Mars, arbejde på overfladen og derefter vende tilbage til Jorden. Det kræver også et køretøj for at komme til Mars, en lander med et videnskabeligt laboratorium og et levested, et kraftværk til generering af elektricitet på overfladen, rover, menneskelige transporter på overfladen, mad, et produktionsanlæg, der er i stand til at fremstille drivmiddel og, mest kritisk, et stigende køretøj til at forlade Mars til hjemrejsen.

Ved hjælp af automatiserede rovers, ville en Mars-besætning indsamle klippeprøver til analyse i et lille laboratorium, der blev oprettet i deres habitatmodul, og søge information på jagt efter vand og underjordisk liv. Ved hjælp af automatiserede rovers, ville en Mars-besætning indsamle klippeprøver til analyse i et lille laboratorium, der blev oprettet i deres habitatmodul, og søge information på jagt efter vand og underjordisk liv. (NASA)

Brændstof kunne fremstilles på Mars fra den lokale atmosfære, der hovedsageligt består af kuldioxid. Denne gas pumpes ind i et reaktionskammer i fabrikken, hvor den blandes med flydende brint og opvarmes. Den resulterende proces, opdaget i det 19. århundrede af den franske kemiker Paul Sabatier (1854–1941), producerer metan og vand. Metanen pumpes gennem en kryogen køler, som ville reducere den til en flydende tilstand, der kunne opbevares til brug som raketbrændstof. Det resulterende vand kunne pumpes ind i en elektrolyseenhed, hvor elektroder adskiller det i brint og ilt.

Ved ankomsten ville mennesker være nødt til at indsætte et oppusteligt drivhus for at dyrke mad. Ved hjælp af automatiske rovere kunne besætningen derefter begynde at udforske det omgivende terræn. De indsamlede klippeprøver til analyse i et lille laboratorium oprettet i deres habitatmodul. De kunne også bore ind i Martins underlag på jagt efter vand og ethvert underjordisk liv, der måtte eksistere. De kunne endda søge efter fossiler og forsøge at bekræfte eksistensen af ​​yderligere naturressourcer, der er blevet opdaget af satellitter, der kredser rundt om Mars. Når deres tid på planeten var slut, tog besætningen en 110-dages tur tilbage til Jorden.

De tekniske problemer ved en sådan mission er betydelige. Besætningen ville blive udsat for to strålingstyper: kosmisk stråling, der invaderer solsystemet fra galaksen ud over, og solstråler af stråling, der kører hele det elektromagnetiske spektrum. En hurtig transittid er den bedste beskyttelse mod galaktisk stråling, ligesom den lokale atmosfære på Mars. Solens solbrændere kan på den anden side være dødelige, især i det ubeskyttede rumrum. Ingeniører kan vælge at afskærme besætningen med vand ved hjælp af en doughnut-formet vandtank, som opdagelsesrejserne kunne trække sig tilbage, indtil solstormen falder ned.

Det kan også være nødvendigt at opretholde en vis kunstig tyngdekraft på rumfartøjet, der fører besætningen til Mars, for at hjælpe med at minimere biomedicinske problemer forbundet med langvarig eksponering for miljøer med lav tyngdekraft. Dette kunne opnås ved at bruge roterende sektioner til at skabe kunstig tyngdekraft.

De fleste videnskabelige og tekniske udfordringer kan overvindes med tilstrækkelig finansiering. Den største hindring for en menneskelig Mars-mission forbliver omkostninger. Den 11. december 2017 meddelte præsident Donald Trump, at han havde til hensigt at omvektorere NASA mod en tilbagevenden til Månen og oprettelsen af ​​en Månebase forud for en menneskelig mission til Mars. Dette ville sandsynligvis skubbe en Mars, der lander et årti eller mere ind i fremtiden, eller det kan give andre nationer energi til at tage ledelse for en national eller international Mars-mission. At få mennesker til Mars i 2030'erne kan gøres, men kun hvis vi er villige til at bruge penge nok til at overvinde alle forhindringer.

Uddrag fra Smithsonian History of Space Exploration: Fra den antikke verden til den ydre jordlige fremtid udgivet af Smithsonian Books.

En Smithsonian-forsker reflekterer over, hvad det vil tage for at lande mennesker på Mars