Замршена логистика постављања људских истраживача на Марс

Све док људи гледају у звезде, сањали смо да изађемо и посетимо ова далека места. И ниједно место није било мета више спекулација од Марса. Сада смо коначно на месту где би сан о људским бићима која кроче на другу планету могао да постане стварност током наших живота.

Разумемо технологију која нам је потребна да пошаљемо људе на Марс, а имамо и искуство слања роботских мисија тамо. Дакле, када ћемо направити следећи џиновски скок и први пут послати мисију са посадом на другу планету? И шта ће бити потребно да се то догоди?

Разговарали смо са стручњаком за свемир Мајклом Хехтом са Технолошког института у Масачусетсу, ветераном Лабораторије за млазни погон и главним истраживачем МОКСИЕ инструмент за производњу кисеоника на роверу Персеверанце, да бисмо разумели како стижемо од Земље до Марса - и како ћемо први пут спустити чизме на земљу време.

Увек 15 година далеко

Са недавним налетом интересовања за истраживање Марса, чини се да смо ближи него икада раније да заиста доведемо људе на површину планете. Па ипак, то је и циљ који се стално чини недостижан.

Након Аполо мисија из 1960-их и 1970-их, многи ентузијасти свемира претпоставили су да ћемо наставити да стижемо и истражујемо, и да пређемо на следећу мету за истраживање: Марс. Али интересовање јавности је спласнуло, подршка за Аполо је престала и људи од тада нису напуштали Земљину орбиту.

У наредним деценијама, многи су спекулисали да ће људи крочити на Марс за само 15 година; да ћемо неизбежно ускоро завршити на црвеној планети. Али конкретан, озбиљан план мисије за постављање људи на Марс тек треба да се материјализује.

Имамо технологију да сада извршимо мисију на Марс са посадом, а интересовање за ову тему расте. Али Хехт тврди да свемирска заједница, и ми као врста у целини, тек треба да се озбиљно финансијски и практично посветимо да би се мисија заиста остварила. Да смо одлучили да урадимо ово, могли бисмо. Али морамо се обавезати.

„Могли смо да кренемо за Аполом“, рекао је Хехт. „Било би тешко и опасно. Али сада то можемо безбедније. Могли смо и тада, а можемо и сада.”

Једно магично место у циклусу

Када покушавате да замислите како би мисија на Марс са посадом могла да изгледа, постоји само један практичан начин да стигнете одавде до тамо. Због Марсове орбите око Сунца, тамо једна година траје нешто мање од две земаљске године. Узимајући у обзир време путовања, то значи да ако желите да путујете од Земље до Марса, постоји један период у циклусу од 26 месеци када то путовање је најлакше: када су две планете близу и када се ракета може послати у оно што се зове Хоманов трансфер орбита.

„Постоји једно магично место у том циклусу од 26 месеци“, објаснио је Хехт. Када се ракета лансира са Земље у право време, она може пресећи Марсову орбиту у исто време када и Марс. "То је као промена траке на аутопуту."

Иако је могуће послати летелицу на Марс користећи друге орбите, то је теже и опасније, и много скупље. Дакле, овај циклус од 26 месеци поставља практично ограничење када можемо да пошаљемо мисије на Марс. Због тога се мисије на Марс често покрећу отприлике у исто време, попут три свемирске летелице које су лансиране у лето 2020. — НАСА-ин ровер Персеверанце, кинеска мисија Тианвен-1 и мисија УАЕ Хопе.

И постоји еквивалентна прилика да се вратите у другом правцу. Ово поставља прагматичан оквир око тога како ће изгледати мисија на Марс са посадом: путовање од шест или седам месеци од Земље до Марса, нешто више од годину и по дана на површини, а долази још шест или седам месеци назад. То је укупно око трогодишње мисије.

Дужа мисија него што смо навикли

Та трогодишња дужина мисије представља изазове, јер је то дужа мисија него што смо навикли да шаљемо људе. Мисије на Месец трајале су само неколико дана, а ротације посаде на Међународној свемирској станици обично трају између шест месеци и једне године.

Имати људе на површини Марса око 18 месеци даје им прилику да се баве озбиљним наукама и истраживањима, али носи и много више ризика. Ако постоји проблем у мисији на Марс, биће изузетно тешко - ако не и немогуће - послати помоћ или залихе са Земље. Ако нешто крене наопако, астронаути ће бити сами.

„Нико ко је близу овога нема илузија да је безбедно“, рекао је Хехт. Од опасност по здравље од излагања радијацији на ризике током лансирања и слетања на проблеме који настану провести годину и по дана у скученим условима где не можете да изађете напоље без свемирског одела: „То је ризичан подухват.

Зато је фокус планирања мисије са посадом да се постави што је више могуће неопходне опреме пре него што било ко напусти Земљу. Да бисте смањили ризик за астронауте, послали бисте машине и опрему на планету током претходног периода у циклусу од 26 месеци како би била спремна за долазак астронаута. Морате бити сигурни да су најосновније потребе астронаута, попут кисеоника и воде, већ задовољене.

Хецхтов МОКСИЕ пројекат је један пример врсте технологије која би омогућила мисију на Марс са посадом и смањила њене ризике. То је начин да се произведе кисеоник из обилног угљен-диоксида у атмосфери Марса, и то малог верзија технологије је тренутно унутар ровера Персеверанце и имала је неколико успешних вожњи већ. Већа верзија ове технологије могла би бити послата на Марс заједно са великим резервоаром кисеоника, који би могао бити напуњен кисеоником спреман за долазак посаде на Марсу.

Месец на Марс?

НАСА планира да се врати људском свемирском истраживању са предстојећим мисијама Артемис на Месец, а Агенција доследно наводи да је један од разлога за путовање на Месец припрема за мисију посаде за Марс.

Као што је бивши администратор НАСА-е Јим Бриденстине рекао у недавном извештају, „НАСА је увек била усмерена на истраживање Марса од стране људи. Сада са људима који се враћају на Месец за четири године како би успоставили одрживо истраживање Месеца од стране крајем деценије, можемо јасно да видимо да је Месец критична одскочна даска ка црвеној планети. Учење да живимо и радимо на Месецу ће нас приближавати нашем следећем џиновском скоку док тражимо живот даље у Сунчевом систему.

Међутим, колико су тачно мисије на Месецу сличне мисијама на Марс, ствар је дебате у свемирској заједници. Неки тврде да ће свако људско истраживање свемира помоћи у изградњи знања, технологија и процедура које ће бити од користи у будућим настојањима - то је оно што Астронаут Артемис Кјелл Линдгрен рекао је за Дигитал Трендс када смо га интервјуисали о циљевима мисија Артемис.

Али други, попут Хехта, скептични су око тога колико можете научити о мисији на Марс одласком на Месец. „Искрено да будем, борим се да пронађем заједничке ствари између то двоје“, рекао је Хецхт. Он је указао на разлике између Марса и Месеца у погледу трајања путовања, гравитације и окружења прашине које са којима ће се астронаути сусрести, присуство или одсуство атмосфере и како то утиче на слетање, као и ресурсе који доступан. "Једноставно то не видим као одскочну даску."

Када је у питању Марс, Хецхт је рекао: „Мислим да не вежбате тако што ћете отићи негде другде. Али разумем тачку гледишта људи који кажу да нам одлазак било где - без обзира да ли је то астероид или месец - даје искуство у деловању ван Земље."

Није да су људи који се залажу за мисију на Марс против посете Месецу - генерално заговорници истраживања свемира подржавамо више мисија свих врста - ако желимо да путујемо на Марс, требало би да се фокусирамо на Марс и његову јединственост изазови.

МцМурдо станица за црвену планету

Доста се прича о футуристичким градовима на Марсу и о слању стотина или чак хиљада људи да тамо живе дугорочно. Али мало је вероватно да ће се те натегнуте идеје десити ускоро. Уместо тога, реалнија визија би била научно-истраживачка испостава, попут базе Мекмурдо на Антарктику, са шачицом астронаута који тамо проводе време у сменама од 18 месеци.

Било би изводљиво успоставити прву мисију са посадом на Марс у року од 20 до 25 година и тамо поставити истраживачку испоставу у наредним деценијама.

Иако је могуће да такву мисију планира и изврши једна држава, могла би постојати снажнија мисија ако би биле укључене различите земље. Тренутно, НАСА блиско сарађује са другим свемирским агенцијама као што су Европска свемирска агенција (ЕСА) и јапанска Свемирска агенција (ЈАКСА), али постоји раскол између САД и једног од највећих играча у свемирским мисијама: Кине. Још увек није јасно да ли би ове различите агенције биле спремне да раде заједно на будућој мисији на Марс.

„Надајмо се да ће та прва мисија [на Марс] укључити не само НАСА-у и не само Сједињене Државе“, рекао је Хецхт, „Надајмо се да ће укључити и Кину, тако да неће бити само једне тачке неуспеха. Наставиће се ако један партнер одлучи да оде негде другде."

У пројекат неће бити укључене само владине агенције. Компаније као што су СпацеКс, Блуе Оригин и Боеинг су у великој мери укључене у свемирске мисије, а ви могу очекивати да буду укључени као подизвођачи или чак менаџери пројекта у будућим мисијама на Марс као добро.

Зашто ићи на Марс?

Кад год се појави тема мисије посаде на Марс, увек постоје људи који се противе времену и новац би такав подухват захтевао и тврдили да би овај новац било боље потрошити на решавање проблема овде Земља. И неоспорно је да смо посебно у последњих годину дана видели пукотине у системима који би требало да подрже основне потребе многих, попут становања, образовања и здравствене заштите.

Али, истиче Хехт, не трошимо новац само на испуњавање основних животних захтева. Он је описао махнито покушавајући да прикупи милион долара средстава за постављање новог комада научне опреме на Марс и укључивање ТВ-а да види рекламе које су се пуштале током Супер Бовла. Цена сваког спота од 30 секунди могла је да плати за његов део опреме неколико пута.

„Трошимо новац на разне глупости попут реклама за Супер Боул“, рекао је он. „А ужасно много њих има везе са нашим личним уживањем у животу и испуњењем - било да је у питању спорт, било да је у питању библиотека, било да је у питању уметност, било да је у питању музика, било да су у питању паркови. Били бисмо прилично лош изговор за друштво ако би једина ствар на коју бисмо трошили новац била храна и склониште."

Када је реч о истраживању свемира, имамо прилику да подучавамо и инспиришемо, и, што је можда најважније од свега, да разумемо више о универзуму и нашем месту у њему. Ако желимо да одговоримо на нека од највећих питања у животу: одакле смо дошли и да ли смо сами у универзуму - онда морамо да изађемо ван наше планете и истражимо.

Шта учимо из истраживања

Многи заговорници истраживања Марса ће тврдити да би требало да путујемо на Марс јер постоје специфичне ствари које тамо можемо научити о Земљи. Од студирања неке од најстаријих стена у Сунчевом систему научити о формирању Земље до проучавања клима да бисмо стекли увид у горуће питање климатских промена, постоји много начина на које открића направљена на Марсу могу побољшати живот овде на Земљи.

Али за Хехта, покушај да оправда свемирске мисије на овај начин „лети у лице историје. У смислу да да, увек су постојале те опипљиве користи [истраживању]. Али нисмо били баш добри у предвиђању. То је оно што је дивно у томе. Одете и истражујете негде ново и научите нешто што никада нисте очекивали да научите.”

Једноставно не знамо шта ћемо открити са Марса док не одемо тамо. То је одувек важило за научна открића — од случајних открића пеницилина или рендгенских зрака до начина на који технологија развијена за мисије Аполо на Месецу довести до бољих машина за дијализу бубрега и побољшане заштитне опреме за ватрогасце.

И поред прагматичних предности развоја технологија и научног знања, постоји дубљи подстицај за истраживање. „Потрага за знањем је оно што нас чини људима“, рекао је Хехт.

„Радимо ово од када смо први пут ударили два камена заједно. Ми тежимо знању. И истраживање нових места — зато не постоји део света где људска бића нису крочила, укључујући и дно океана. То је оно што ми радимо.”

Препоруке уредника

• Космичке комуникације: Како ће први људи на Марсу комуницирати са Земљом
• Астропсихологија: Како остати здрав на Марсу
• Електране на другим планетама: Како ћемо производити електричну енергију на Марсу
• Сакупљање хидратације: Како ће будући досељеници стварати и сакупљати воду на Марсу
• Астропољопривреда: Како ћемо узгајати усеве на Марсу