Kāpēc vīrietim nav iespējams doties uz Marsu? Galvenās problēmas lidošanai uz Marsu (11 fotogrāfijas)

Ekspedīcija uz Marsu vairāk nekā vienu reizi ir piesaistījusi cilvēces uzmanību kopš kosmosa sacīkstēm pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados. Tagad tā vairs nav fantāzija, bet gan laika un līdzekļu jautājums. 2020. gadā sāksies vairāku organizāciju misijas, kas turpina gatavoties jaunas planētas attīstībai un tuvina galvenā mērķa - Marsa kolonizācijas - īstenošanu.

NASA misija Marss 2020

Marsa 2020. gada rovera misija ir daļa no NASA ilgtermiņa Sarkanās planētas izpētes programmas. Projekta galvenais mērķis ir planētas virsmas izlūkošanas misija, kas sniegs atbildes uz daudziem fundamentāliem jautājumiem. Piemēram, vai uz Marsa bija dzīvība, vai uz tā virsmas bija palikušas agrāk apdzīvojamu apstākļu pēdas, vai arī baktēriju un citu mikroorganismu eksistences pazīmes.

Turklāt Mars-2020 uzdevumos ietilpst informācijas vākšana un tehnoloģiju testēšana, kuras koloniālisti izmantos nākotnē. Programmā tiks pārbaudīta skābekļa ražošana no vietējās atmosfēras, derīgo izrakteņu un resursu (piemēram, gruntsūdeņu) meklēšana, stādīšanas procesu nosēšanās, laikapstākļu noteikšana, putekļu koncentrācijas u.c.

Projekts Mars 2020 ir roveris, kas tiks palaists no Zemes 2020. gada jūlijā/augustā (kā ziņots projekta oficiālajā tīmekļa vietnē). Rovers pārvietosies pa virsmu neparastā veidā: izmantojot iebūvētās helikoptera lāpstiņas. Tādējādi viņš it kā “lēks”, paceļas augšā, izlīs noteiktā attālumā un nolaižas uz zemes. Tomēr helikopters var lidot tikai 3-4 reizes dienā, jo roveris ir aprīkots ar nelielu saules bloku. Šāds lēmums tika pieņemts, lai samazinātu ierīces svaru līdz minimumam. Pretējā gadījumā viņš nevarētu lidot vietējā gaisa blīvuma apstākļos.

Ekspedīcija uz planētas virsmas ilgs vismaz vienu Marsa gadu (687 dienas). Šajā laika posmā tiks savākta nepieciešamā informācija, tostarp augsnes paraugi, kurus vēlāk plānots nosūtīt uz Zemi tālākai izpētei specializētā laboratorijā.

ExoMars

Vēl viena Sarkanās planētas izpētes programma ir EXOMARS 2016-2020. To izstrādā un kontrolē Eiropas Kosmosa aģentūra un Krievijas valsts organizācija Roscosmos. Programmai ir divas misijas:

1. Trace Gas Orbiter (TGO) palaišana 2016. gadā.
2. Marsa rovera lidojums uz Marsu 2020. gadā.

ExoMars programmas mērķis ir izpētīt virsmu un demonstrēt jaunas tehnoloģijas, kuras izmantos nākamā ekspedīcija. Viņas uzdevumos ietilpst:

• lietderīgās kravas atgriešanās, nolaišanās un nosēšanās;
• mobilitātes pārbaude uz Marsa virsmas;
• piekļuve zemes dzīlēm un paraugu iegūšana.

Interesanti: viens no ExoMars prioritārajiem mērķiem ir piedalīties starptautiskā misijā, lai atgrieztu paraugus atpakaļ uz Zemi.

TGO orbiteris tika palaists tālajā 2016. gadā. Tas ir veiksmīgi nonācis Marsa orbītā un jau veic nepieciešamos pētījumus. TGO uzdevumi ietver atmosfēras sastāvdaļu izpēti: jo īpaši metānu un citas gāzes, ūdens tvaikus. Turklāt tas darbosies kā releja satelīts, lai sazinātos ar roveru, kas tiks palaists 2020. gadā.

Roveram ir aprīkojums augsnes un citu planētas paraugu savākšanai. Tās uzdevumi ietver eksobioloģijas un ģeoķīmijas izpēti. Roscosmos nodrošina Proton palaišanas ierīci abām misijām.

SpaceX

Elons Masks plāno "cilvēku" ekspedīciju uz Marsu 2024. gadā. Šobrīd notiek kosmosa kuģa un raķetes būvniecība, kas kuģi nogādās orbītā. Šis uzdevums tiks uzticēts raķetei Falcon 9. Tā ir divpakāpju nesējraķete, kas paredzēta atkārtotai izmantošanai.

Iespēja atgriezt pirmo posmu atpakaļ un to atkārtoti izmantot ir ievērojami samazinājusi kosmosa lidojumu izmaksas. Piemēram, Falcon Heavy palaišana SpaceX izmaksāja aptuveni 90 miljonus dolāru, savukārt līdzīgas raķetes palaišana no ULA (kompānijas Boeing) izmaksātu vismaz 400 miljonus dolāru. Ja zinātniekiem izdosies atgriezt arī otro posmu, tad tas ietaupīs vēl vairāk naudas kosmosa izpētei.

2018. gada maijā Īlons Masks prezentēja pilotējamā kosmosa kuģa Crew Dragon dizainu, kas nogādās cilvēkus uz Marsu. Sākumā tas veiks testa lidojumus, tostarp kravas transportēšanu uz SKS. Un turpmāk to izmēģinās piloti, kuri arī dosies uz SKS.

Iedvesmas Marsa fonds

Denisa Tito 2013. gadā dibinātā bezpeļņas organizācija Inspiration Mars Foundation (fonds) paziņoja par nodomu organizēt lidojumu uz Marsu 2018. gadā. Uzņēmums plānoja 2018. gada janvārī izmantot īpašu orbītas periodu, kas ļauj sasniegt Marsa orbītu ar minimālu degvielas patēriņu. Papildu logs ir plānots 2021. gadā, ja misija neizdosies 2018. gadā.

Priekšlikuma pamatā bija bezmaksas atgriešanās trajektorija. Pilotējam kosmosa kuģim bija paredzēts iekļūt Marsa orbītā caur Veneras un Zemes orbītu un atgriezties uz Zemes pēc 501 dienas. Šī kampaņa ir pakļauta ievērojamai valsts un neatkarīgu organizāciju kritikai.

Šobrīd nav jaunākās informācijas par fonda darbību, jo tā oficiālā vietne ir bloķēta.

Mars One

ir Nīderlandes organizācijas Mars One un Interplanetary Media Group privāts projekts, kuru vada Bass Lansdorps. Programma ietver vienvirziena ekspedīciju uz Marsu. Uzņēmums sevi pozicionē kā bezpeļņas organizāciju. Taču tas piedāvā iespēju gūt ienākumus no ekspedīcijas, filmējot un tālāk pārdodot dokumentālās filmas par misijas sagatavošanu un īstenošanu.

Projekta īstenošana ietver pakāpenisku īstenošanu. No 2020. gada uz planētas virsmu tiks palaists pirmais nosēšanās modulis, lai vāktu informāciju ekspedīcijai. Līdz 2026. gadam robotika tiks izmantota dzīvojamo moduļu, transporta aprīkojuma un citu lietderīgo kravu būvēšanai uz Marsa. Pirmā kuģa ar cilvēkiem lidojums paredzēts 2026. gadā. Nākamie kuģi ar cilvēkiem tiks nosūtīti 2028. un 2029. gadā. Līdz 2035. gadam organizācija plāno uzbūvēt 20 cilvēku koloniju.

Taču organizācija Mars One vairākkārt tikusi kritizēta un apsūdzēta par pārkāpumiem, lai gūtu materiālu labumu. Krievu dokumentālajā filmā "Finding Mars" tās vadītāji tika strupi nodēvēti par krāpniekiem.

Elons Musks vēlas kolonizēt Marsu: video

Avots: 2020-god.com

MASKAVA, 12. okt— RIA Novosti, Irina Haļecka. Apmēram 200 tūkstoši cilvēku piekrita piedalīties Marsa kolonizācijas projektā, ko ierosināja komercsabiedrība Mars One. Kā plānojuši organizatori, pirmo cilvēku nolaišanās uz Sarkanās planētas notiks ne ātrāk kā pēc 10 gadiem. Tikmēr dalībnieki fiziski un garīgi gatavojas lidojumam. Piecu gadu laikā atlasi izturējušas tikai simts kolonistu no visas pasaules, no Krievijas tikai četras meitenes iekļuvušas pusfinālā. Bet atlase turpinās.

Viņus gaida lidojums vienā virzienā un atbildīga misija. RIA Novosti korespondents noskaidroja, kāpēc meitenes vēlas lidot uz Marsu un cik attīstīts ir Mars One projekts.

Kosmoss ir mūžīgs

Viena no pusfinālistēm Anastasija Stepanova dzimusi Uzbekistānā. Neskatoties uz to, ka kosmosa industrija republikā nebija attīstīta, meitene vēlējās kļūt par astronautu. Vēlāk viņa iestājās Maskavas Valsts universitātes Žurnālistikas fakultātē, kur studēja kosmosa žurnālistiku pie Jurija Baturina.

"Kopā mēs uzrakstījām grāmatu "Novēlu jums labu lidojumu," šos vārdus pirms starta Jurijam Gagarinam teica akadēmiķis Koroļovs.

Anastasija par Mars One projektu dzirdēja ziņās un nolēma: "Vai nu tagad, vai nekad. Aizpildīju anketu, uztaisīju video ziņu, nokārtoju psiholoģisko testu. Domāju, ka daudzi pat nesaprata, kur viņi nosūtīja savu pieteikumu, bet nē viens viņiem aizliedza izmēģināt sevi.

© Foto: Mars Society Zinātnieki nav vienisprātis par to, kuras planētas izpēte ir prioritāte. "Uz Mēness nav atmosfēras, un tas nevar kļūt autonoms. No pieejamības viedokļa Mēness izskatās reālāks, taču kā robeža cilvēces dzīvotnes paplašināšanai vienīgais reālais mūsdienu tehnoloģijām pieejamais kandidāts ir Marss. ”, stāsta Olga, Mars-Tefo interactorium Cherkashin vadītāja.

Cita "marsiete Jekaterina Iļjinskaja" sev bērnībā apsolījusi, ka, ja viņai būs iespēja lidot kosmosā, viņa to noteikti izmantos: "Šis ir aizraujošs piedzīvojums, kuru es pati nekad nespēšu noorganizēt." Jekaterina ir sporta meistare spiešanā guļus, Maskavas apgabala čempione spārnu tērpu pilotēšanā, mīl ekstrēmos sporta veidus, aizraujas ar tālsatiksmes braucieniem, kāpšanu kalnos, lēkšanu ar izpletni, kā arī brauc ar motociklu.

Mēs ejam uz Marsu

Mars One komerciālo projektu vada holandietis Bass Lansdorps, kura komandā ir astoņi līdzstrādnieki. Uzņēmums atlasa topošos "marsiešus" un sagatavo tos lidojumam, bet pati nebūvē kosmosa kuģus. To, saskaņā ar Lansdorpa teikto, veiks darbuzņēmēji, par kuriem Mars One ir gatavs maksāt. Pēc kompānijas prognozēm, plāna īstenošanai būs nepieciešami aptuveni seši miljardi dolāru, un vēl četri miljardi izmaksās katra turpmākā kuģa palaišana.

Līdzekļi tiek piesaistīti dažādos veidos, tostarp izmantojot kolektīvās finansēšanas platformas vai privātos investorus. Misijas organizatori plāno uzņemt līdzīgu dokumentālo filmu par cilvēku dzīvi uz Sarkanās planētas, kas tiks pārraidīta televīzijā.

Projekta organizatori gatavojas izmantot gatavus citu uzņēmumu prototipus. Pirmkārt, Mars One lidojumā palaidīs bezpilota lidaparātu, lai meklētu vietu kolonijas izveidei. Tālāk no Zemes uz Marsu tiks nosūtīts nosēšanās modulis un sakaru satelīts. Plānots, ka moduļa dizaina pamatā būs NASA 2007. gadā izmantotais Phoenix modulis. Pirmo Mars One kolonistu nolaišanās bija paredzēta 2025. gadā, taču datumi tika vairākkārt pārbīdīti – tagad runa ir par 2031. gadu. Vispirms uz Marsu dosies četri kolonisti, vēl pēc diviem gadiem, vēl četri un tā tālāk (kopumā pirmo apmetni veidos 24 citplanētieši no Zemes).

Ko tur darīt un kā lai netrako

Dalībnieki vēl nezina, ko īsti viņi darīs uz Sarkanās planētas: pienākumi tiks sadalīti pēc galīgās atlases. Būtībā viņiem būs jāpaplašina dzīvojamais komplekss un jāsaprot jautājums "vai uz Marsa ir dzīvība?"

"Iedomājieties: jūs atrodaties uz planētas, kur nav neviena cita. Jums ir jābūt prasmēm, kas palīdzēs izdzīvot. Jums ir jāzina inženierzinātnes, jābūt mehāniķim, ārstam, biologam, ģeologam. Ja kaut kas notiek ar vienu apkalpes locekli, viņš jāaizstāj ar citu, ”saka Anastasija.

Anastasija sāka gatavoties tik skarbai dzīvei jau iepriekš: viņa apmeklēja glābšanas kursus, ieguva otro izglītību specialitātē "Mehatronika un robotika". Viņai bija jāmaina diēta, lai pierastu pie "marsiešu" ēdiena: izslēgts cukurs, tauki, piens un siers. Meitene nodarbojas ar jogu, peldēšanu un skriešanu, lai saglabātu savu tonusu. Nastja saka, ka viņai nepatīk skriet, bet viņai tas ir jādara.

Otra pusfināliste Jekaterina bieži piedalās spiešanas guļus sacensībās, tāpēc prot pareizi sagatavot savu ķermeni nopietnām slodzēm.

"Man ir divas izglītības – psiholoģija un fitness. Abas noderēs uz Marsa. Tur vajadzēs sevi uzturēt formā, un es zinu, kā to izdarīt efektīvāk. Man ir zināšanas bioloģijas, anatomijas jomā, ja tu vēl mācies, no manis labs ārsts iznāks,” ir pārliecināts topošais kolonists.

Egoistiem šeit nav vietas

Pēc astrofiziķu aprēķiniem, lidojums no Zemes uz Marsu ilgs aptuveni septiņus mēnešus. Kuģa telpa ir maza, bez dušas, tikai mitrās salvetes, pastāvīgs ventilatora troksnis un trīs stundu ilga iesildīšanās. Nav šaubu, ka "ceļojums" būs grūts.

Pagājušajā gadā Anastasija pieteicās citam Sarkanās planētas izpētes projektam – Mars-160. To veica Amerikas bezpeļņas organizācija Mars Society, piedaloties Krievijas Zinātņu akadēmijas Biomedicīnas problēmu institūtam. Trīs mēnešus meitene un citi dalībnieki atradās pilnīgā izolācijā pētniecības stacijā Jūtas tuksnesī un mēnesi Arktikā. Viņi strādāja skafandros un redzēja tikai viens otru. Tāpēc viņi gribēja pierādīt, ka ir iespējams dzīvot līdzīgos apstākļos kā uz Marsa.

"Tuksnesī pārliecinājos, ka šis ir mans. Ir ļoti grūti strādāt izolēti ar vieniem un tiem pašiem cilvēkiem. Tāpēc egoismam nevajadzētu pārsniegt pieļaujamo līmeni. Jau šobrīd ir noteikts noteikumu kopums, kas var palīdzēt cilvēkiem ne. ej traki. Jā, un psihologi no Zemes strādās attālināti ar apkalpi," stāsta Anastasija.

Nekad neredzēt mīļotos

Ne visi patiesībā ir gatavi pārējās dienas nodzīvot izolācijā bez iespējas satikt savus mīļos. Anastasija uzskata, ka ir pāragri sagatavot mīļotos: ja viņa izturēs finālu, tad viņu gaida vēl 10 apmācības gadi.

"Daudziem kolonistiem piecos atlases gados bija bērni, taču dalību Mars One neatstāja. Tādus plānus vēl neesmu licis, man ir citi uzdevumi. Bet varbūt misija mainīsies, un mēs pavadīsim dažus gadus. tur un atgriezties?" - meitene nodomā.

Katrīna, gluži pretēji, jau iepriekš brīdināja savus radiniekus. Viņš saka, ka tie bija filozofiski: "Es labāk lidoju uz Marsu, nevis braucu ar stopu kaut kur Kolumbijā."

Par bēgšanu un likteni

Neviens nezina, kā lidojums un uzturēšanās uz Marsa ietekmēs cilvēka ķermeni. Varbūt kolonistu pieredze noderēs medicīnā un dos jaunus atklājumus. "Protams, šeit pastāv riski. Mēs varam nelidot vispār. Bet vismaz pēc mums būs drošāk lidot uz Marsu," piebilda Anastasija.

© Foto: Mars Society Privāto uzņēmumu ietekme uz kosmosa nozari, pēc zinātnieka domām, ir absolūti normāla kosmosa nozares attīstība. "Sākumā tie ir tikai valsts projekti, tad tiek iekļauti komercuzņēmumi, un tad tas kļūst pieejams ikvienam. Piedzīvosim laiku, kad privātie un studentu pētniecības satelīti sērfos Saules sistēmas plašumos," saka Čerkašina.

Cilvēki, kas pierakstās lidojumam, kosmosa izpētes labā upurē visu, uzskata "marsietis". Tā nav izklaide un noteikti nav bēgšana no problēmām uz Zemes.

"Mēs saprotam, ko mēs nokļūstam. Kosmoss ir skaists, jo jūs to nekad nevarat pāraugt. Lai cik daudz mēs attīstītos, mēs tik un tā pavērsim jaunus apvāršņus, kas mums būs jāizpēta. Un pat tad, ja Mars One nenotiks, Ticu, ka piedalos tajā ne velti.»

Jekaterina arī neuztraucas, ka viss var beigties letāli: "Tādas domas man ir katru dienu, kad izbraucu no Maskavas apvedceļa. Avarēt autoavārijā ir daudz lielāka iespēja nekā iet bojā uz Marsa. Esmu pieradusi pie šīs domas."

Mars One kritika

Zinātnieki vairākkārt apšaubījuši projekta tehnisko un finansiālo iespējamību, kā arī tā dibinātāju rīcības ētiku.
Astrofiziķis profesors Džozefs Rošs bija viens no 100 finālistiem, kurš tika izslēgts no programmas pēc tam, kad viņu intervēja žurnāls Medium. Roche norādīja, ka organizatori ņēmuši naudu no dalībniekiem un testēšana veikta pavirši. Anastasija to skaidro vienkārši: speciālisti fiziski nevarēja ierasties pie katra dalībnieka vai nosūtīt viņam naudu par biļeti. Tāpēc mēs runājām caur Skype. Un kā ieguldījumu viņa samaksāja 300 rubļus.

Protams, eksāmens nebija tik nopietns kā Roskosmosā vai NASA. Domāju, ka pēdējos posmos mums būs stingra atlase no labākajiem no labākajiem, tiem, kuri tiešām saprot, kāpēc lido uz Marsu,» uzskata dalībnieks.

Totāli trūkumi

Pētnieki Mars One projektā atklājuši vairākus nopietnus tehniskus aprēķinus. Tātad, pēc Jūtas stacijas ekspedīcijas dalībnieka Aleksandra Iļjina teiktā, nav skaidrs, ko kolonisti gatavojas ēst, kādi siltumnīcas izmēri ir nepieciešami un kur tai dabūt apgaismojumu:

"Beigās visi marsieši būs veģetārieši vai kāds viņiem nosūtīs konservus par miljardiem dolāru?"

Iļjins atzīmē, ka nav skaidrs, kā kolonisti dabūs ūdeni. Mums ir vajadzīga enerģija, milzīgas augsnes masas, laiks un atkal daudz naudas. "Ja buldozers tiek darbināts ar saules paneļiem, tad kur ir tā masas aprēķini? Tas neizskatās pēc vienkārša rovera, kāds ir attēlos. Kā ar Marsa putekļiem? Vai kolonisti tos slaucīs no baterijām? " zinātnieks jautā.

Tāpat Mars One pārstāvji nepaskaidro, kā kolonisti nolaidīsies uz Marsa virsmas cilvēkiem drošā veidā. Varbūt viņiem nav īpašu aprēķinu.

"Kopumā tehniskas problēmas var atrisināt, ja tam ir līdzekļi. Viss ir iespējams, bet ne tā, kā puiši no Mars One. Viņiem tā nav zinātniskā fantastika, bet gan pasaka," stāsta Iļjins. protams.

Anastasija un Jekaterina stāsta, ka organizatori viņus informē par notikumiem un sūta vēstules ar atskaitēm.

"Tādu projektu bez kapitāla ir grūti uzsākt. 2013. gadā nevienai kompānijai nebija līgumi par iekārtu būvniecību, tagad, cik man zināms, ir nodrošinātas divas lidojumu koncepcijas. Nesen Mars One saņēma sešus miljonus dolāru no investīciju kompānijas, jo 2013. gadā tika saņemti 2013. gada 20. jūnija 2013. gada 1. jūlija noteikumi. novembrī paziņosim pēdējā posma datumu. Cilvēcei ir visas iespējas projektu īstenot," pārliecināta Anastasija.

Kosmoss vienmēr ir piesaistījis cilvēci, cilvēki ir centušies iekarot zvaigžņotās virsotnes un uzzināt, ko slēpj debesu bezdibenis. Uz Mēness bija pirmie soļi, kas vēstīja par visas pasaules lielo progresu. Katra valsts cenšas izdarīt kādu īpaši nozīmīgu atklājumu, kas noteikti apbēdinās vēsturē. Taču zinātnes sasniegumu līmenis un modernais tehniskais aprīkojums neļauj iekarot tālus un noslēpumainus debess ķermeņus. Cik reižu teorētiski ir veiktas ekspedīcijas uz Marsu, kuru īstenošana praksē šobrīd ir ļoti sarežģīta. Taču zinātnieki uzskata, ka tuvākajā desmitgadē uz sarkanās planētas kāju spēs cilvēka pēda. Un kas zina, kādi pārsteigumi mūs tur sagaida. Esamības cerība uzbudina daudzus prātus.

Kādreiz noteikti notiks pilotēta ekspedīcija uz Marsu. Un šodien ir zināmi pat aptuvenie datumi, ko noteikuši zinātnieki.

Lidojuma perspektīva

Šodien 2017. gadā plānota ekspedīcija uz Marsu, taču nav zināms, vai tas piepildīsies vai nē. Šis datums ir saistīts ar to, ka šajā konkrētajā laikā tas būs pēc iespējas tuvāk Marsa orbītai. Lidojums ilgs divus vai pat divarpus gadus. Kuģa masa būs aptuveni 500 tonnu, tieši tāds tilpums nepieciešams, lai astronauti justos vismaz komfortabli.

Programmas "Misija uz Marsu" galvenie veidotāji ir ASV un Krievija. Tieši šīs pilnvaras veica nozīmīgus atklājumus kosmosa iekarošanas jomā. Attīstības koncepcija aptver aktivitātes līdz 2040. gadam.

Visas ieinteresētās puses 2017. gadā vēlētos nosūtīt pirmos astronautus uz tālu planētu, taču patiesībā šos plānus ir grūti īstenot. Ir ļoti grūti izveidot vienu milzīgu, tāpēc tika nolemts strādāt kompleksos. Tos pa daļām nogādās pastiprināšanas raķetes uz planētas orbītu. Tajā pašā laikā tiek aprēķināts izveidot pilnībā automatizētu procesu, lai samazinātu astronautu enerģijas izmaksas. Tas pakāpeniski radīs nepieciešamo infrastruktūru kosmosā.

Apmēram pusgadsimtu plānota pilotēta ekspedīcija. "Marss" ir tālajā 1988. gadā zudusī PSRS stacija, kas pirmo reizi uz Zemi pārraidīja sarkanās augsnes virsmas fotogrāfijas un vienu no. Kopš tā laika dažādas valstis ir palaidušas starpplanētu stacijas, lai pētītu Marsu.

Problēmas ar Marsa ekspedīciju

Ekspedīcija uz Marsu prasīs ilgu laiku. Līdz šim cilvēcei ir pieredze, ilgstoši uzturoties kosmosā. Valērijs Poļakovs ir ārsts, kurš Zemes orbītā pavadīja gadu un sešus mēnešus. Ar pareiziem aprēķiniem šis laiks var būt pietiekams, lai sasniegtu Marsu. Ļoti iespējams, ka tas var palielināties vēl par sešiem mēnešiem. Lielā problēma ir tā, ka uzreiz pēc nolaišanās uz svešas planētas astronautiem būs jāuzsāk izlūkošanas darbi. Viņiem nebūs iespējas pielāgoties un pierast.

Sarežģīti lidojuma apstākļi

Lai dotos uz Marsu, ir vajadzīgas pilnīgi jaunas tehnoloģijas. Jāievēro vairāki svarīgi nosacījumi. Tikai šajā gadījumā iespējamība, ka pirmā ekspedīcija uz Marsu tomēr tiks veiksmīgi veikta, palielinās līdz maksimumam. Izstrādājot projektu Marsa telpas iekarošanai, ir jāņem vērā vairāki faktori. Viens no elementārākajiem ir apkalpes dzīvības nodrošināšana. Tas tiks ieviests, ja tiks izveidots slēgts cikls. Nepieciešamās ūdens un pārtikas rezerves tiek piegādātas orbītā ar īpašu kuģu atbalstu. Marsa gadījumā kosmosa kuģu pasažieriem būs jāpaļaujas tikai uz personīgo spēku. Zinātnieki rada metodes ūdens reģenerācijai un skābekļa iegūšanai, izmantojot elektrolīzes metodi.

Radiācija ir vēl viens svarīgs faktors. Tā ir nopietna problēma cilvēkiem. Dažādi pētījumi spēj sniegt atbildes uz jautājumiem, kas saistīti ar elektromagnētiskās enerģijas ietekmi uz organismu kopumā. Šāda iedarbība, visticamāk, izraisīs kataraktu, izmaiņas šūnu ģenētiskajā sastāvā un vēža šūnu strauju augšanu. Izstrādātās zāles nevar pilnībā pasargāt cilvēku no radiācijas kaitīgās ietekmes. Tāpēc ir jādomā par kaut kādas pajumtes izveidi.

Bezsvara stāvoklis

Svarīgs jautājums ir arī bezsvara problēma. Gravitācijas trūkums izraisa izmaiņas organismā. Īpaši problemātiski ir tikt galā ar radušos ilūziju, kas noved pie nepareizas attāluma uztveres. Ir arī nopietna hormonāla pārstrukturēšana, kas ir pilns ar nepatīkamām sekām. Problēma ir tāda, ka ir spēcīgs kalcija zudums. Kaulu audi tiek iznīcināti un tiek provocēta muskuļu atrofija. Ārsti ir ļoti noraizējušies par visām šīm bezsvara nelabvēlīgajām sekām. Parasti pēc atgriešanās uz Zemes kosmosa apkalpes komanda nodarbojas ar izsmelto minerālvielu krājumu aktīvu atjaunošanu organismā. Tas aizņem apmēram gadu vai vairāk. Lai samazinātu gravitācijas trūkuma negatīvās sekas, ir izstrādātas īpašas maza rādiusa centrifūgas. Eksperimentālais darbs ar tiem joprojām tiek veikts šodien, jo zinātniekiem ir grūti noteikt, cik ilgi šādai centrifūgai jādarbojas, lai radītu labvēlīgus apstākļus astronautiem.

Tas viss ir grūti ne tikai no zinātniskā un tehniskā viedokļa, bet arī neticami dārgi.

medicīniskās problēmas

Medicīna prasa īpašu uzmanību. Jārada tādi apstākļi, lai nepieciešamības gadījumā Marsa ekspedīcijas laikā būtu iespējams veikt vienkāršu ķirurģisku operāciju. Pastāv liela varbūtība, ka uz sarkanās planētas dzīvo nezināms vīruss vai mikrobs, kas var iznīcināt visu apkalpi dažu stundu laikā. Uz kuģa jābūt vairāku specializāciju ārstiem. Ļoti labi terapeiti, psihologi un ķirurgi. Būs periodiski jāveic pārbaudes no apkalpes locekļiem, jāuzrauga visa organisma stāvoklis. Šis brīdis prasa nepieciešamā medicīniskā aprīkojuma klātbūtni uz kuģa.

Dienas sajūtas neveiksmes novedīs pie nepareizas vielmaiņas un bezmiega parādīšanās. Tas būs jākontrolē pēc iespējas vairāk un jānovērš, lietojot īpašas zāles. Darbi tiks veikti katru dienu ļoti sarežģītos un ekstremālos tehnoloģiskos apstākļos. Īslaicīgs vājums neizbēgami novedīs pie nopietnām kļūdām.

Psiholoģiskais stress

Psiholoģiskais slogs visai kuģa komandai būs milzīgs. Iespēja, ka astronautiem lidojums uz Marsu var būt pēdējā ekspedīcija, neizbēgami novedīs pie baiļu, depresijas, bezcerības sajūtas un depresīvu stāvokļu rašanās. Un tas vēl nav viss. Zem negatīva psiholoģiskā spiediena ekspedīcijas uz Marsu laikā cilvēki neizbēgami sāks nonākt konfliktsituācijās, kas var izraisīt nelabojamas sekas. Tāpēc maršruta autobusu izvēle vienmēr tiek veikta ļoti, ļoti rūpīgi. Topošie astronauti iziet daudz psiholoģisku testu, kas atklāj viņu stiprās un vājās puses. Ir svarīgi uz kuģa radīt ilūziju par pazīstamu pasauli. Piemēram, ņemiet vērā gada maiņu, veģetācijas klātbūtni un pat putnu balsu imitāciju. Tas atvieglos uzturēšanos uz svešas planētas un mazinās stresa situācijas.

Apkalpes atlase

Jautājums numur viens: "Kas lidos uz tālu planētu?" Kosmosa sabiedrība saprātīgi apzinās, ka šāds izrāviens būtu jāveic starptautiskai apkalpei. Jūs nevarat uzlikt visu atbildību vienai valstij. Lai Marsa ekspedīcija neizgāztos, ir jāpārdomā katrs tehniskais un psiholoģiskais moments. Apkalpē būtu jāiekļauj patiesi daudzu jomu eksperti, kuri sniegs nepieciešamo palīdzību ārkārtas situācijās un spēs viegli pielāgoties jaunajai videi.

Marss ir daudzu astronautu tāls sapnis. Taču ne visi cenšas izvirzīt savu kandidatūru šim lidojumam. Jo šāds ceļojums ir ļoti bīstams, daudzu noslēpumu pilns un var būt pēdējais. Lai gan ir izmisuši pārdrošnieki, kuri alkst, lai viņu vārdi tiktu iekļauti programmas Ekspedīcija uz Marsu iekārojamajos dalībnieku sarakstos. Brīvprātīgie jau piesakās. Pat drūmās prognozes viņus neaptur. Zinātnieki atklāti brīdina, ka astronautiem šī, iespējams, ir pēdējā ekspedīcija. Mūsdienu tehnoloģijas spēs nogādāt kosmosa kuģi uz Marsu, taču nav zināms, vai to izdosies palaist no planētas.

Machismo

Visi zinātnieki ir vienisprātis, ka sievietes no pirmās ekspedīcijas ir jāizslēdz. Argumenti par labu tam ir:

• sievietes ķermenis nav labi izpētīts kosmosa zonā, nav zināms, kā tās sarežģītā hormonālā sistēma izturēsies ilgstošas ​​bezsvara apstākļos,
• fiziski sieviete ir mazāk izturīga nekā vīrietis,
• daudzi testi un zinātniskie pētījumi apstiprina, ka sievietes psiholoģija pēc būtības ir mazāk pielāgota ekstremālām situācijām, bezcerības stāvoklī viņas ir vairāk pakļautas depresijai.

Kāpēc vispār doties uz šo planētu?

Visi zinātnieki vienbalsīgi paziņo, ka šī planēta ir ļoti līdzīga mūsu Zemei. Tiek uzskatīts, ka kādreiz pa tās virsmu plūda tās pašas upes un auga augi un koki. Lai noskaidrotu iemeslus, kāpēc tas pārtrūka, ir jāveic izpētes pasākumi. Tas ir sarežģīts augsnes un gaisa pētījums. Marsa roveri jau ir ņēmuši paraugus daudzas reizes, un šie dati ir detalizēti izpētīti. Taču materiālu ir ļoti maz, tāpēc nebija iespējams izveidot kopainu. Tika konstatēts tikai tas, ka uz Sarkanās planētas ir iespējams dzīvot noteiktos apstākļos.

Tiek uzskatīts, ka, ja ir iespēja organizēt koloniju uz Marsa, tad tas ir jāizmanto. Dzīvot mūsu lidmašīnā ir potenciāli riskanti. Piemēram, kad Zemes atmosfērā nokļūst milzīgs meteorīts, notiks pilnīga visas dzīvības iznīcināšana. Taču līdz ar Marsa telpas attīstību var cerēt uz daļas cilvēku rases glābšanu.

Mūsdienu apstākļos mūsu planētas pārapdzīvotība palīdzēs pārvarēt demogrāfisko krīzi.

Daudzus politiskos līderus interesē, ko slēpj Sarkanās planētas dzīles. Galu galā dabas resursi izsīkst, un tas nozīmē, ka jauni avoti būtu ļoti noderīgi.

Nākotnē Marsu varēs izmantot kā izmēģinājumu poligonu eksperimentiem (piemēram, atomu sprādzieniem), kas ir ļoti bīstami Zemei.

Līdzības un atšķirības starp zilajām un sarkanajām planētām

Marss daudzējādā ziņā ir līdzīgs Zemei. Piemēram, tās diena ir tikai par 40 minūtēm garāka nekā Zemes. Uz Marsa mainās arī gadalaiki, ir līdzīga atmosfēra kā pie mums, kas pasargā planētu no kosmiskā un saules starojuma. NASA pētījumi ir apstiprinājuši, ka uz Marsa ir ūdens. Marsa augsne pēc saviem parametriem ir līdzīga zemei. Uz Marsa ir vietas, kuru ainava un dabas apstākļi ir līdzīgi kā uz Zemes.

Dabiski, ka starp planētām ir daudz vairāk atšķirību, un tās ir nesalīdzināmi būtiskākas. Īss atšķirību saraksts – 2 reizes mazāka zema gaisa temperatūra, saules enerģijas trūkums, zems atmosfēras spiediens un vājš magnētiskais lauks, augsts radiācijas līmenis – liecina, ka zemes iedzīvotājiem pazīstamā dzīvība uz Marsa vēl nav iespējama.

Sapnis par cilvēku, kurš lido uz citu planētu un jo īpaši uz Marsu, vienmēr ir bijis daudzu prātos, taču tagad esam nonākuši pie iespējas īstenot šo sapni. Marss piesaistīja cilvēku kā planētu, uz kuras ir iespējama dzīvība, un planētu, uz kuras cilvēki cerēja atrast brāļus. Bet šodien mēs zinām, ka uz Marsa nav saprātīgu būtņu un ka dzīvība tur bieži tiek pārbaudīta, jo dzīvības apstākļi uz Marsa daudz atšķiras no dzīves apstākļiem uz Zemes, pie kuriem mēs jau sen esam pieraduši. Galu galā, vai cilvēki ir spējīgi veikt labvēlīgu lidojumu uz Marsu?

Vai cilvēki dosies uz Marsu?

Sarkanā planēta ir interesanta arī ar to, ka tā ir vislabvēlīgākā kolonizācijas ziņā. Bet, lai kolonizētu planētu, nepietiek tikai ar nosēšanos uz tās. Tas prasīs milzīgu darbu, lai mēs varētu precīzi teikt, ka Marss ir mūsu otrās mājas. Planētas Marsa virsma nav līdzīga Zemei, tāpēc Marsa apgūšana nebūs viegls uzdevums. Kā Marsu vajadzētu apdzīvot? Šeit zinātnieku viedokļi atšķiras.

Pirmie uzskata, ka mūsdienu pasaulē nav nepieciešams riskēt ar cilvēkiem un augsto tehnoloģiju roboti var veikt Marsa apdzīvošanu. Tas ir loģiski no zinātnes un ekonomikas viedokļa. Cilvēka lidojums uz sarkano planētu ir pietiekami ilgs un ir pakļauts starojumam, un tāpēc nav jēgas sūtīt cilvēku. Viņi arī uzskata, ka nepieciešams izkraut robotu grupu, kas sāks spert pirmos soļus Marsa kolonizācijā. Un cilvēks šajā programmā būs vajadzīgs tikai tāpēc, lai “atstātu zīmi uz planētas” un veiktu darbus, ar kuriem robots nevar tikt galā.

Citiem zinātniekiem ir pilnīgi pretējs viedoklis. Roboti ir nepieciešami tikai sākotnējā planētas nosēšanās stadijā, lai uzstādītu nepieciešamās konstrukcijas, kas uzturēs cilvēka dzīvību, jo uz Marsa nav gaisa, atmosfēras, ūdens, magnētiskā lauka. Pēc tam, kad roboti paveiks šo darbu, ir jānosūta astronautu grupa, kas sāks Marsa kolonizāciju. Tas nozīmē pētīt augsni un audzēt augus uz Marsa virsmas, lai nodrošinātu sevi ar gaisu, tālāk jums jāiemācās sadzīvot ar Marsa spiedienu un planētas gravitāciju. Personai būs jāiziet virkne testu, lai gūtu panākumus.

Cilvēka lidojums uz Marsu programmas Mars One ietvaros

Kurš lidos uz Marsu tik trakā misijā? Lidojums uz Marsu mums ir ļoti svarīgs un jau sākas cilvēku atlase, kas var iekļūt pirmajā astronautu grupā, kas nolaidīsies uz planētas. Šo projektu sauc par "Mars One". Projekta oficiālajā mājaslapā tiek ziņots, ka uz doto brīdi dalību šajā projektā ir pieteikuši 165 000 cilvēku. Starp citu, es jums pastāstīšu šī lidojuma galveno nosacījumu - Cilvēks, kurš Mars One programmas ietvaros lidoja uz Marsu, NEKAD vairs nevarēs atgriezties uz Zemes. Līdz 2015. gada jūlijam no visiem lidojuma kandidātiem tiks atlasīti 24 cilvēki, kuri turpmāk šim vienvirziena lidojumam gatavosies 7 gadus 4 cilvēku grupās. Cilvēku lidojums uz Marsu paredzēts 2024. gada aprīlī un sāksies Marsa izpēte. arī tiks intensīvi pētīts, bet pēc noteikta laika, nepieciešams, lai pierastu pie šīs mums svešās pasaules.

Kāpēc lidot uz Marsu?

Šis jautājums ir ļoti aktuāls. Vai ir vērts par to tērēt tik daudz naudas? Bez tā uz Zemes ir daudz problēmu, kuru risināšanai ir nepieciešami ievērojami līdzekļi. Marsa iekarošana cilvēkiem uz Zemes nedos nekādu labumu un nekādi nepalīdzēs. Taču mūsu civilizācijas attīstības ziņā kosmosa un jo īpaši kaimiņu planētu izpētei ir arī sava vieta mūsu pasaulē, tāpēc cilvēka lidojums uz planētu Marss ir svarīgs. Tātad, kādi ir izaicinājumi, ar kuriem saskaras pirmie kolonisti?

Pirmais un galvenais uzdevums ir izpētīt mūsu kaimiņu planētu, atgādināšu, ka ļoti sen Marss nebija atšķirams no Zemes, bija upes un ūdenskrātuves, atmosfēra un gaiss, bet nezināmu iemeslu dēļ Marss to visu zaudēja. Un šīs cilvēku grupas uzdevums ir pētīt mūsu kaimiņu planētu, lai prognozētu Zemes attīstību un nepieciešamības gadījumā iejaukties mūsu planētas attīstībā, lai neiegūtu tādus pašus nožēlojamus rezultātus.

Cilvēka lidojumam uz Marsu ir otrs iemesls - lai viņam būtu rezerves māja. Mēs visi dzīvojam uz vienas planētas, un ir tādi dabiski un kosmiski spēki, kurus mēs nevaram kontrolēt un kas ir postoši. Piemēram, kāda liela asteroīda nokrišana ir maz ticama, taču tā joprojām ir iespējama, un tas nozīmēs mūsu sugas samazināšanos un dzīvības beigas uz planētas kopumā. Jā, cilvēki paši ir bīstami paši sev. Bet, ja mums ir kolonija uz Marsa, tā būs izeja no šīs situācijas. Protams, dzīve būs jāsāk “no nulles” un šis process prasīs ļoti ilgu laiku, bet tomēr tas nebūs mūsu sugas noriets un ar laiku cilvēks visu spēs atjaunot. Mums nevajadzētu būt skeptiskiem par to, var notikt jebkura globāla katastrofa, un Marss būs mūsu otrās mājas, tas ir vēl viens iemesls, kāpēc šis lidojums ir nepieciešams.

Trešais iemesls ir prestižs. Ir daudzi veidi, kā celt valsts prestižu, lai šī valsts tiktu cienīta. Atcerieties, kā pēc vairāku Apollo programmu ieviešanas pieauga ASV autoritāte, lai gan jaunākie Apollo raidījumi vairs nebija tik interesanti un cilvēki tos neskatījās tik masveidā, tomēr šī programma deva ievērojamu pieaugumu. iestāde Amerikas Savienotajās Valstīs. Daudzi cilvēki sapņoja par cilvēka nolaišanos uz Mēness, un ASV to ņēma un izdarīja un uzreiz pacēlās daudzu acīs, taču tagad runa nav par to. Pretēji visām skeptiķu runām par to, došanās uz Marsu vienmēr būs prestižs sapnis un šī sapņa īstenošana būs prestiža daudzām paaudzēm.

Krievija lidojumā uz Marsu

Ja mēs runājam par tik lielu projektu, tad nevajadzētu norakstīt savu valsti. Krievija ir tikai jaunattīstības valsts, un, protams, mums ir daudz problēmu, taču kosmosa izpētē mēs vienmēr esam bijuši priekšgalā. Tieši krievs bija pirmais, kurš tika nosūtīts kosmosā, un tagad Krievija kosmosa izpētē nevar būt zemāka par citām attīstītajām valstīm. Tagad Krievijai ir viss, lai veiktu pirmo lidojumu uz Marsu: intelektuālais potenciāls, pieredze pilotējamo transportlīdzekļu būvē, augstas kvalitātes materiāli un darbaspēks. Šajā ievērojamajā darbā ir nepieciešami lieli ieguldījumi, un, iespējams, pēc desmit gadiem tieši krievu tauta būs tā, kas būs pirmā, kas piepildīs sapni par pilotētu lidojumu uz Marsu un atstās tur pirmās pēdas.

Jaunā gadsimta sākumā vairāki kosmosa industrijas milži uzreiz devās uz Sarkanās planētas iekarošanu. Runa ir ne tikai par pilotētiem lidojumiem, bet arī par robotu misijām, kas iegūs nepieciešamās zināšanas un radīs apstākļus drošām cilvēku ekspedīcijām.

Iespējams, visplašākā un pārdomātākā NASA izstrādātā stratēģija. Tas ietver daudzus cilvēka ķermeņa pētījumus un tehnoloģiju izveidi, kas konsekventi aizvedīs mūs prom no Zemes un tuvāk Marsam. Amerikāņu kosmosa aģentūra sper pārliecinošus soļus: piemēram, jau ir veikts pētījums par bezsvara stāvokļa ilgtermiņa ietekmi uz cilvēkiem, izmantojot SKS astronautu Mihaila Korņienko un Skota Kellija piemēru, eksperiments dzīvības simulēšanai Marsa kolonijā. ir atbalstīts, un ir izstrādāts aparāts kravu nolaišanai uz planētas.

SpaceX ir slavens ar vēl vērienīgākiem plāniem, kuru īpašnieks Elons Masks sapņo izveidot autonomu pilsētu ar miljons cilvēku uz Sarkanās planētas. Lai to izdarītu, vismaz ir jāizveido īpaši smaga raķete un atkārtoti lietojamu kuģu flote. Musks pie tā strādā ar lielu spēku: piemēram, februāra sākumā viņa uzņēmums palaida vienu no vēsturē paceļamākajām raķetēm - Falcon Heavy, kuras divi no trim posmiem veiksmīgi atgriezās uz Zemes.

Kopīgu projektu Marsa izpētei jau vairākus gadus īsteno Eiropas Kosmosa aģentūras alianse ar Roscosmos. ExoMars projekts ("Exomars") galvenokārt ir vērsts uz dzīvības pazīmju meklēšanu uz planētas, taču tā uzdevumi ietver arī risku identificēšanu turpmākajām pilotējamām misijām. Turklāt Krievija, piedaloties daudzām starptautiskām organizācijām, pirms vairākiem gadiem veica Mars 500 eksperimentu, kas simulēja galvenās iezīmes pilotējamam lidojumam uz Marsu apkalpes izolācijas apstākļos.

Sarkanās planētas attīstības plāni ir daudzām citām valstīm - Indijai, Ķīnai, Apvienotajiem Arābu Emirātiem, kā arī privātām organizācijām (piemēram, projekts Mars One). Kopumā tās ir vairāk nekā desmit iniciatīvas visā pasaulē, kuras bieži tiek īstenotas ilgāk par gadu. Un tomēr ir vērts atzīt, ka mēs joprojām esam ļoti tālu no starpplanētu mēroga pilotētajām misijām. Kas pietrūkst cilvēces "tehnoloģiju čemodānā", lai dotos uz Marsu un sāktu to izpētīt?

1. Raķete ar vēl nebijušu kravnesību

Misija uz Sarkano planētu prasīs vairākus gadus - tikai lai lidotu uz Marsu vismaz 200 dienas. Cilvēkiem būs jāņem līdzi milzīgs daudzums aprīkojuma un resursu. Uz kuģa būs nepieciešams transportēt dzīvības atbalsta sistēmu, lai atbalstītu apkalpi, infrastruktūru dzīvībai uz planētas, palaišanas un atkopšanas platformas un daudz ko citu. Kopumā tas radīs nepieciešamību pārvietot masu, kas ir daudz lielāka nekā jebkura iepriekšējā cilvēka misija kosmosā. Saskaņā ar NASA aplēsēm, var būt nepieciešamas vismaz vairākas 20–30 tonnas smagas kravas. Uz Zemes šāda krava nebiedē, taču tās palaišana kosmosā un nogādāšana Marsa orbītā ir īsts tehnoloģisks izaicinājums. Turklāt lietderīgās kravas gadījumā īpaši aktuāls ir princips “jo vairāk, jo labāk”.

Kas tur jau ir

Supersmagās nesējraķetes tika izstrādātas jau pagājušajā gadsimtā. Piemēram, lai uz Mēnesi palaistu pilotējamu kosmosa kuģi Apollo, amerikāņi uzbūvēja Saturn V ar kravnesību līdz 140 tonnām, bet PSRS radīja Energiya ar kravnesību līdz 105 tonnām, lai palaistu Buran atkārtoti lietojamo orbitālo kosmosa kuģi. Bet šīs raķetes bija vērstas uz Zemes tuvumu, un to izstrādē netika ņemtas vērā Marsa lidojuma iezīmes.

Raķetes nestspēja ir atkarīga no tās mērķa – attālinoties no Zemes, tā samazinās. Pat ja projektētā kravnesība zemā Zemes orbītā sasniegs 100 tonnas, Marsa raķetes spēs nogādāt vairākas reizes mazāk kravas. Tāpēc ir svarīgi, lai raķetes varētu atgriezties pēc mūsu "bagāžas" vairākas reizes. Šeit ir Elona Muska priekšgalā ar savām izstrādnēm: viņa arsenālā ir Falcon Heavy ar 63 tonnu kravnesību un iespēju daļēji atkārtoti izmantot. Un tā māsa, atkārtoti lietojamā Big Falcon Rocket, kas atrodas izstrādes stadijā, spēs Zemes orbītā palaist līdz pat 150 tonnām kravas. NASA neatpaliek un plāno palaist atkārtoti lietojamo Orion kosmosa kuģi ar Space Launch System raķeti, kas spēj orbītā nogādāt 130 tonnas kravas.

Papildus kaulu zudumam, muskuļu atrofijai, redzes vājumam, cilvēku gaida diennakts ritma pārkāpums, jo Marsa diena ir par 40 minūtēm garāka nekā zemes diena. Jet lag liks astronautiem justies izsmeltiem

2. Jauna enerģija

Degvielas veidam un apjomam ir izšķiroša ietekme uz misijas ilgumu un kravu, ko varam paņemt līdzi. Tā kā pilotēts lidojums uz Marsu a priori ir garš ceļojums, būs nepieciešams daudz degvielas un būs grūti uzpildīt degvielu. Tam būs nepieciešams modernizēt esošos risinājumus vai pāriet uz saules enerģiju, ko varēs papildināt visa lidojuma laikā.

Kas tur jau ir

NASA plāno daļēji pāriet no ķīmiskās degvielas uz sistēmām, kas pārvērš saules starojumu enerģijā. Ceļošana ar saules enerģiju prasīs ilgāku laiku, taču dos inženieriem iespēju izvēlēties savu lidojuma trajektoriju. Tas būs mazāk atkarīgs no 26 mēnešu Marsa-Zemes planētu izlīdzināšanas, kurā pārvietojas visi tradicionālie ar ķīmisko degvielu darbināmi kosmosa kuģi.

Ir arī eksotiskākas idejas: piemēram, grupa no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) atklāja, ka “āķis” caur Mēnesi degvielas uzpildei var samazināt masu palaišanas fāzē par 68%. Ņemot to vērā, kā alternatīvu zinātnieki ierosina uz Mēness uzcelt rūpnīcu, lai ražotu degvielu un pat pirms galvenās ekspedīcijas palaišanas nosūtītu tankkuģus uz Marsu - pirms grafika.

3. "Izpletnis" nolaišanās uz planētas

Kuģa iekļūšana atmosfērā, nolaišanās un nolaišanās ir vienas no pirmajām rindām tehnoloģisko izaicinājumu reitingā: Marsa atmosfēra ir tik reti sastopama, ka tās blīvums nav pietiekams mīkstai nolaišanai, izpletņi un spārni nevar “uzķerties” uz to. . Daudzas Marsa misijas šajā posmā ir izgāzušās; jo īpaši 2016. gada oktobrī avarēja Schiaparelli zonde, kas kosmosa programmas Exomars ietvaros praktizēja nosēšanos uz planētas virsmas. Un kā izkraut par lielumu smagāku kuģi ar kolonistiem un aprīkojumu bāzei? Speciālistiem vēl ir jāizstrādā jauna pieeja šāda mēroga misijām.

Kas tur jau ir

Līdz šim par veiksmīgāko nosēšanās sistēmu atzīta SkyCrane, kas tika izmantota Curiosity rovera palaišanai. Viņa atstāja raķešu dzinējus augstu augšā, kā dēļ uz Marsa virsmu varēja nogādāt nedaudz mazāk par vienu tonnu kravas. Taču NASA jau strādā pie virsskaņas bremzēšanas piedziņas sistēmas, kurai vajadzētu nodrošināt drošu un, kas ir tikpat svarīgi, precīzu nosēšanos kuģim, kas sver 20 līdz 30 reizes vairāk.

4. Jaunās paaudzes kosmosa komunikācijas

Pirmo Marsa misiju apkalpēm būs nepieciešama pastāvīga saziņa ar zemes apkalpi. Tā kā ceļojums uz Marsu un atpakaļ prasīs daudzus mēnešus, sakaru sistēmām ir jāveic liels lēciens attīstībā. Ērtai ceļošanai uz planētu var būt nepieciešams līdz miljardam bitu sekundē, kas ir vairāk nekā tūkstoš reižu lielāks par ISS frekvenču diapazonu. Turklāt, lai kuģis precīzi sekotu trajektorijai, savienojumam jābūt stabilam.

Kas tur jau ir

Mazais, vientuļais Curiosity rover pašlaik pārraida zinātniskus datus un pilnvērtīgus attēlus no Marsa. Šo procesu nodrošina trīs galvenie elementi: pats roveris, mākslīgais Marsa pavadonis un viens no kosmosa sakaru centriem uz Zemes. Signāla nepārtrauktību nodrošina vairāki datu uztveršanas un pārraides punkti, kas ir pieejami 24 stundas diennaktī. Pilotētas misijas komunikācija, visticamāk, tiks nodrošināta līdzīgā veidā, taču datu apjoms pieaugs par lielumu.

5. Gudri uzvalki

Pirms ceļojuma uz Marsu “čemodānā” obligāti jāievieto “pastaigu drēbes” - skafandras, lai dotos kosmosā un pārvietotos pa planētu. Viņu uzdevums ir ne tikai apmierināt cilvēka bioloģiskās pamatvajadzības, bet arī nodrošināt komfortu, veiklību un aizsardzību pret agresīviem apstākļiem. Piemēram, skafandra dizainā jāņem vērā, ka uz Marsa ir ļoti reta atmosfēra, spiediens uz planētas virsmu ir mazāks par 1% no Zemes, un vājš magnētiskais lauks praktiski nepasargā no saules. vēja daļiņas un starojums.

Kas tur jau ir

Kosmosa izgājienos uz ISS izmantotie tērpi nodrošina augstu mobilitāti tikai ķermeņa augšdaļai. Tajā pašā laikā tie ir jutīgi pret netīrumiem un palīgmateriāliem, un tiem nepieciešama bieža apkope. Tas ļoti ierobežo darba laiku atklātā kosmosā – šodien rekords ir 8 stundas un 13 minūtes. Dziļās kosmosa izpētei zinātnieki plāno modernizēt esošās izstrādes un palielināt iespējamo skafandra darbības laiku vismaz par ceturtdaļu. Jauno tērpu izmēģinājumu vieta varētu būt The Asteroid Redirect Crew misija, kuras apkalpei būs jāvāc paraugi no asteroīda laukakmeņa.

Un skafandru prototipi darbam uz Marsa virsmas atrodas, piemēram, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta laboratorijā. BioSuit pamatā ir "otrās ādas" jēdziens, kad uzvalka audums tieši saspiež astronauta ķermeni. Tas nodrošina mazāku uzvalka tilpumu, labāku mobilitāti un bez atsevišķas ventilācijas sistēmas, jo tvaiki iet tieši caur audumu.

6. Kalpi un karietes

Cilvēkam patīk komforts. Tomēr runa nav tikai par viņu - bez robotu palīdzības nevar izveidot lielu apmetni bezgaisa tuksnesī: cilvēki nevarēs patstāvīgi izvietot kolonijas infrastruktūru. Tāpēc inženieriem būs jāizstrādā ierīces, kas veiks priekšdarbus, montēs sistēmas, kā arī nodrošinās to apkopi. Viņiem jābūt pietiekami neatkarīgiem, lai to visu darītu cilvēka prombūtnē.

Kas tur jau ir

Marsa roverus PSRS un ASV izstrādā kopš 70. gadiem. Vēstures gaitā uz Marsa ir darbojušies četri roveri, un divi no tiem aktīvi darbojas līdz mūsdienām – Curiosity un Opportunity. Vēl divu palaišana ir paredzēta 2020. gadā. Protams, viņu mērķis joprojām ir planētas izpēte, nevis mēģinājums uzcelt struktūras. Bet viņu “pēcnācēji” varēs kļūt par celtniekiem, kas uzņemsies daļu infrastruktūras izveides un cilvēku apkalpošanas. Lai to izdarītu, protams, būs nepieciešams “šķērsot” roverus ar virszemes dienesta un industriālajiem robotiem, kas tikmēr arī strauji attīstās.

7. Svešā industrija

Tā kā katra papildu resursu piegāde maksās pasakainu naudu, cilvēkiem ir jācenšas atbrīvoties no atkarības no piegādēm no Zemes. Lai to izdarītu, ir jāiemācās izmantot kosmosa ceļojumu laikā sastaptos resursus, vai tā būtu saules enerģija vai ūdens ledus kristālu veidā uz planētas. Pēc NASA ekspertu domām, paies gadu desmitiem, līdz kolonija sāks sevi nodrošināt ar nepieciešamajiem resursiem. Galvenais, kas tam jādara, ir uzbūvēt daudzfunkcionālu robotizētu rūpnīcu Marsa resursu pārstrādei noderīgās lietās.

Kas tur jau ir

NASA izstrādā In-Situ Resource Utilisation and Surface Power tehnoloģiju, kas ļaus izmantot vietējos resursus un iegūt no tiem degvielu lidojumam, ūdeni, materiālus aizsardzībai pret radiāciju un palīgmateriālus dzīvības uzturēšanas sistēmām. Un "robotu revolūcija" tikai notiek zemes rūpniecībā, parādās pirmās pilnībā robotizētas rūpnīcas - iespējams, ja runa ir par Marsa koloniju, tad šāda rūpnīca tai nebūs liela problēma.

8. Dzīvības atbalsta sistēma

Mūsdienās pastāvošās dzīvības uzturēšanas sistēmas lielā mērā ir atkarīgas no palīgmateriāliem. Tie ievērojami ierobežo laiku, ko apkalpe var uzturēties kosmosā, un prasa pastāvīgu, dārgu jaunu ūdens, skābekļa un aprīkojuma piegādi. Lai lidotu uz Marsu, ir nepieciešama sistēma, kas var darboties gadiem ilgi ar minimālu rezerves daļu un palīgmateriālu daudzumu.

Kas tur jau ir

Dzīvības uzturēšanas sistēma ISS tagad var darboties bez komponentu nomaiņas mazāk nekā sešus mēnešus, un skābekļa ieguves un ūdens atjaunošanas līmenis ir 42% un 90%. NASA plāno apvienot SKS un atkārtoti lietojamā Orion kosmosa kuģa sistēmas, lai iegūtu uzticamu ilgtermiņa dzīvības uzturēšanas sistēmu. Rezultātā inženieri plāno sasniegt līdz pat 75% skābekļa atgūšanas no oglekļa dioksīda, 98% ūdens atjaunošanas ātrumu un vairāk nekā 30 mēnešu akumulatora darbības laiku bez rezerves daļām.

Pie šī uzdevuma strādā arī Krievija. Jau pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados Krievijas Zinātņu akadēmijas Medicīnas un bioloģisko problēmu institūts bija viens no pirmajiem pasaulē, kas izveidoja bioloģisko dzīvības uzturēšanas sistēmu, kuras pamatā ir fotobioreaktori, kas ļauj ražot skābekli, izmantojot vienšūnu aļģes. Šodien šī ideja tiek pilnveidota: marta sākumā civilās kosmonautikas kopiena Your Sector of Space prezentēja 435 nm fotobioreaktora prototipu, kurā izmantoti ļoti efektīvi gaismas avoti un mūsdienīgi automatizācijas rīki. Tuvākajā nākotnē pētnieki plāno fotobioreaktoru izmēģināt uz cilvēkiem, bet pēc tam ar mikrosatelītu palaist to kosmosā, kur ar radīto skābekli pasažieru vietā barosies citi mikroorganismi.

9. Kosmosa medicīna

Ilgi lidojumi ar nulles gravitāciju ir pilni astronautiem ar kaulu zudumu, muskuļu atrofiju, redzes traucējumiem un citām problēmām. Turklāt cilvēku gaida diennakts ritma pārkāpums, jo Marsa diena ir par 40 minūtēm garāka nekā zemes diena. Šīs reaktīvās nobīdes dēļ astronauti pastāvīgi jutīsies izsmelti, un misija var būt apdraudēta. Lai pārvarētu šos riskus, ir jāizstrādā jauni diagnostikas un terapeitiskie instrumenti.

Kas tur jau ir

ISS ir ideāls izmēģinājumu laukums, lai modelētu daudzus starpplanētu ceļojumu aspektus, un zinātnes grupas visā pasaulē izmanto to. Nesenā pētījumā Krievijas un Kanādas zinātnieki analizēja kosmosa lidojumu apstākļu ietekmi uz 18 Krievijas kosmonautu asins olbaltumvielu sastāvu. Izrādījās, ka, lidojot kosmosā, cilvēka ķermenī notiek vairākas izmaiņas šūnu, audu un orgānu līmenī, kas palīdz pielāgoties jauniem apstākļiem. Ķermenis it kā ir “nepatīkams” un cenšas visu mainīt uzreiz.

NASA veica līdzīgu eksperimentu ar nosaukumu Twin Study. Skots Kellijs ir atradies Zemes orbītā gandrīz gadu, kamēr viņa dvīņubrālis Marks Kellijs atrodas uz Zemes. Pēc Skota atgriešanās zinātnieki salīdzināja brāļu fizisko stāvokli. Pirmie rezultāti liecina, ka Skota DNS patiešām ir notikušas daļējas izmaiņas. Ar skaļiem secinājumiem viņi nesteidzas, taču, pēc provizoriskiem datiem, atrašanās kosmosā DNS bija drīzāk noderīga - Skotam labākā stāvoklī izrādījās telomēri, hromosomu galos esošās sadaļas, kas novecojot sadalās. savam brālim. Kas zina, varbūt nākotnē ar “kosmosa medicīnu” galvenokārt tiks saprasta cilvēku sūtīšana orbītā, lai atjaunotos?

10. Radiācijas lietussargs

Pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī misijas uz Marsu dalībnieki labākajā gadījumā paliks smagi invalīdi, sliktākajā gadījumā viņi mirs spēcīga starojuma dēļ. Kosmosā iekļūstot milzīgas enerģijas lādētu daļiņu plūsmu ietekme bojā bioloģiskās molekulas, tāpēc jārada tehnoloģijas cilvēka radiopretestības palielināšanai.

Kas tur jau ir

Februāra sākumā pētnieku konsorcijs no 29 globālām organizācijām, tostarp NASA un MIPT, izstrādāja stratēģiju cilvēku radiorezistences palielināšanai. Tajā aplūkoti vairāki virzieni turpmākajiem pētījumiem par astronautu aizsardzību pret radiāciju: radioaizsargājošu zāļu izstrāde, mērķtiecīga cilvēka genoma modificēšana un radiorezistentu astronautu medicīniskā atlase. Ir arī mums pavisam neparastas metodes - piemēram, hibernācijas tehnoloģija, kas spēj palēnināt visus procesus organismā, vai reģeneratīvās tehnoloģijas, kas pilnībā aizstās bojātos orgānus pret jauniem.