Dlaczego człowiek nie może udać się na Marsa? Główne problemy lotu na Marsa (11 zdjęć)

Wyprawa na Marsa niejednokrotnie przyciągnęła uwagę ludzkości, od czasu wyścigu kosmicznego w latach 60. XX wieku. Teraz to już nie fantazja, ale kwestia czasu i zasobów. W 2020 roku rozpoczną się misje kilku organizacji, które nadal przygotowują do rozwoju nowej planety i przybliżają realizację głównego celu – kolonizacji Marsa.

Misja NASA Mars 2020

Misja łazika Mars 2020 jest częścią długoterminowego programu NASA badania Czerwonej Planety. Głównym celem projektu jest misja rozpoznawcza powierzchni planety, która odpowie na wiele fundamentalnych pytań. Na przykład, czy na Marsie istniało życie, czy na jego powierzchni pozostały ślady warunków życia w przeszłości, czy ślady istnienia bakterii i innych mikroorganizmów.

Ponadto zadania Mars-2020 obejmują zbieranie informacji i testowanie technologii, które będą wykorzystywane przez kolonistów w przyszłości. W programie zbadane zostanie wytwarzanie tlenu z lokalnej atmosfery, poszukiwanie minerałów i zasobów (np. wód gruntowych), zasiedlanie procesów sadzenia, określanie pogody, stężenia pyłu itp.

Projekt Mars 2020 to łazik, który wystartuje z Ziemi na przełomie lipca/sierpnia 2020 r. (o czym informowaliśmy na oficjalnej stronie projektu). Łazik będzie poruszał się po powierzchni w nietypowy sposób: za pomocą wbudowanych łopat helikoptera. W ten sposób niejako „podskoczy”, podniesie się, rozleje na pewną odległość i wyląduje na ziemi. Jednak helikopter może latać tylko 3-4 razy dziennie, ponieważ łazik jest wyposażony w mały panel słoneczny. Podjęto tę decyzję, aby ograniczyć wagę urządzenia do minimum. W przeciwnym razie nie byłby w stanie latać w warunkach lokalnej gęstości powietrza.

Wyprawa na powierzchni planety potrwa co najmniej jeden rok marsjański (687 dni). W tym okresie zostaną zebrane niezbędne informacje, w tym próbki gleby, które następnie planuje się wysłać na Ziemię do dalszych badań w specjalistycznym laboratorium.

ExoMars

Kolejnym programem do badania Czerwonej Planety jest EXOMARS 2016-2020. Jest rozwijany i kontrolowany przez Europejską Agencję Kosmiczną i rosyjską organizację państwową Roscosmos. Program ma dwie misje:

1. Uruchomienie Trace Gas Orbiter (TGO) w 2016 roku.
2. Lot łazika marsjańskiego na Marsa w 2020 roku.

Program ExoMars ma na celu zbadanie powierzchni i zademonstrowanie nowych technologii, które będą wykorzystywane przez przyszłą ekspedycję. Do jej zadań należą:

• powrót, opadanie i lądowanie ładunku;
• testy mobilności na powierzchni Marsa;
• dostęp do podłoża i pozyskiwanie próbek.

Interesujące: Jednym z priorytetowych celów ExoMars jest udział w międzynarodowej misji zwrotu próbek na Ziemię.

Orbiter TGO został wystrzelony w 2016 roku. Z powodzeniem dotarł na orbitę Marsa i już prowadzi wymagane badania. Do zadań TGO należy badanie składników atmosfery: w szczególności metanu i innych gazów, pary wodnej. Ponadto będzie działał jako satelita przekaźnikowy do komunikacji z łazikiem, który zostanie wystrzelony w 2020 roku.

Łazik posiada sprzęt do zbierania gleby i innych próbek planety. Do jego zadań należy badanie egzobiologii i geochemii. Roscosmos dostarcza wyrzutnię protonów dla obu misji.

SpaceX

Elon Musk planuje „ludzką” wyprawę na Marsa w 2024 roku. W tej chwili trwa budowa statku kosmicznego i rakiety, która zabierze statek na orbitę. Zadanie to zostanie przydzielone rakiecie Falcon 9. Jest to dwustopniowy pojazd nośny, przeznaczony do wielokrotnego użytku.

Możliwość zwrócenia pierwszego etapu i ponownego jego wykorzystania znacznie obniżyła koszty lotów kosmicznych. Na przykład wystrzelenie Falcon Heavy kosztowało SpaceX około 90 milionów dolarów, podczas gdy wystrzelenie podobnej rakiety z ULA (firma Boeing) kosztowałoby co najmniej 400 milionów dolarów. Jeśli naukowcom uda się powrócić również do drugiego etapu, zaoszczędzi to jeszcze więcej pieniędzy na eksplorację kosmosu.

W maju 2018 roku Elon Musk zaprezentował projekt załogowego statku kosmicznego Crew Dragon, który zabierze ludzi na Marsa. Na początku przejdzie loty testowe, w tym transport ładunku na ISS. A w przyszłości będzie testowany przez pilotów, którzy również pojadą na ISS.

Inspiracja Fundacja Mars

Organizacja non-profit Inspiration Mars Foundation (fundacja), założona przez Dennisa Tito w 2013 roku, ogłosiła zamiar zorganizowania lotu na Marsa w 2018 roku. Firma planowała wykorzystać specjalny okres orbitalny w styczniu 2018 roku, który pozwala na dotarcie na orbitę Marsa przy minimalnym zużyciu paliwa. Dodatkowe okno planowane jest na 2021 r., jeśli misja zakończy się niepowodzeniem w 2018 r.

Propozycja opierała się na trajektorii bezpłatnego powrotu. Załogowy statek kosmiczny miał wejść na orbitę Marsa przez orbitę Wenus i Ziemi i wrócić na Ziemię po 501 dniach. Kampania ta została poddana znacznej krytyce ze strony organizacji państwowych i niezależnych.

W tej chwili nie ma aktualnych informacji o działalności funduszu, ponieważ ich oficjalna strona internetowa jest zablokowana.

Mars Jeden

to prywatny projekt holenderskiej organizacji Mars One i Interplanetary Media Group, kierowanej przez Basa Lansdorpa. W programie wyprawa w jedną stronę na Marsa. Firma pozycjonuje się jako organizacja non-profit. Oferuje jednak sposób na generowanie dochodów z wyprawy w postaci filmowania i dalszej sprzedaży filmów dokumentalnych o przygotowaniu i realizacji misji.

Realizacja projektu obejmuje etapową realizację. Od 2020 roku na powierzchnię planety zostanie wystrzelony pierwszy moduł lądowania w celu zbierania informacji dla wyprawy. Do 2026 r. robotyka będzie wykorzystywana do budowy modułów mieszkalnych na Marsie, sprzętu transportowego i innych ładunków. Lot pierwszego statku z ludźmi zaplanowano na 2026 rok. Kolejne statki z ludźmi zostaną wysłane w 2028 i 2029 roku. Do 2035 roku organizacja spodziewa się zbudować kolonię dla 20 osób.

Jednak organizacja Mars One była wielokrotnie krytykowana i oskarżana o niewłaściwe postępowanie w celu uzyskania korzyści materialnych. W rosyjskim filmie dokumentalnym „Finding Mars” jego przywódcy zostali bez ogródek nazwani oszustami.

Elon Musk chce skolonizować Marsa: wideo

Źródło: 2020-god.com

MOSKWA, 12 października— RIA Nowosti, Irina Chaletskaja. Około 200 tysięcy osób zgodziło się na udział w projekcie kolonizacji Marsa, który zaproponowała komercyjna firma Mars One. Zgodnie z planem organizatorów lądowanie pierwszych ludzi na Czerwonej Planecie nastąpi nie wcześniej niż za 10 lat. W międzyczasie uczestnicy przygotowują się do lotu fizycznie i psychicznie. Przez pięć lat selekcję przeszło zaledwie stu kolonistów z całego świata, z Rosji do półfinału dotarły tylko cztery dziewczyny. Ale selekcja trwa.

Czekają na lot w jedną stronę i odpowiedzialną misję. Korespondentka RIA Novosti dowiedziała się, dlaczego dziewczyny chcą polecieć na Marsa i jak rozwinięty jest projekt Mars One.

Przestrzeń jest na zawsze

Jedna z półfinalistek, Anastasia Stepanova, urodziła się w Uzbekistanie. Pomimo tego, że przemysł kosmiczny nie był rozwinięty w republice, dziewczyna chciała zostać astronautą. Później wstąpiła na Wydział Dziennikarstwa na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, studiując dziennikarstwo kosmiczne pod kierunkiem Jurija Baturina.

„Wspólnie napisaliśmy książkę „Życzę ci dobrego lotu”, te słowa przed startem powiedział akademik Korolow Jurijowi Gagarinowi”.

Anastasia usłyszała w wiadomościach o projekcie Mars One i zdecydowała: "Teraz albo nigdy. Wypełniłem ankietę, nagrałem wiadomość wideo, zdałem test psychologiczny. Myślę, że wielu nawet nie rozumiało, dokąd wysłali swoje zgłoszenie, ale nie jeden zabronił im próbować samych siebie”.

© Zdjęcie: Stowarzyszenie Marsa Naukowcy nie zgadzają się, która planeta do zbadania jest priorytetem. „Na Księżycu nie ma atmosfery i nie może on stać się autonomiczny. Z punktu widzenia dostępności Księżyc wygląda bardziej realnie, ale jako granica dla rozszerzenia siedliska ludzkości jedynym prawdziwym kandydatem dostępnym dla nowoczesnych technologii jest Mars ”, mówi Olga, szefowa interaktorium Mars-Tefo Czerkaszyn.

Inna "Marsjanka", Ekaterina Ilyinskaya, obiecała sobie w dzieciństwie, że gdyby miała okazję polecieć w kosmos, na pewno by z tego skorzystała: "To ekscytująca przygoda, której ja sam nigdy nie będę w stanie zorganizować". Ekaterina jest mistrzynią sportu w wyciskaniu na ławce, mistrzynią regionu moskiewskiego w pilotażu wingsuit, uwielbia sporty ekstremalne, lubi długodystansowe wycieczki samochodowe, wspinaczkę górską, skoki spadochronowe, a także jeździ na motocyklu.

Mars idziemy

Projektem komercyjnym Mars One kieruje Holender Bas Lansdorp, który ma w swoim zespole ośmiu współpracowników. Firma wybiera przyszłych „Marsjanów” i przygotowuje ich do lotu, ale sama nie buduje statków kosmicznych. Według Lansdorp zrobią to kontrahenci, którym Mars One jest gotów zapłacić. Według prognoz firmy, realizacja planu będzie wymagała około sześciu miliardów dolarów, a kolejne cztery miliardy będzie kosztować każde kolejne uruchomienie statku.

Fundusze są pozyskiwane na różne sposoby, w tym poprzez platformy crowdfundingowe lub przez prywatnych inwestorów. Organizatorzy misji planują nakręcenie podobnego filmu dokumentalnego o życiu ludzi na Czerwonej Planecie, który zostanie wyemitowany w telewizji.

Organizatorzy projektu zamierzają wykorzystać gotowe prototypy innych firm. Najpierw Mars One wystrzeli drona w locie, aby szukać miejsca na zbudowanie kolonii. Następnie z Ziemi na Marsa zostanie wysłany moduł lądowania i satelita komunikacyjny. Konstrukcja modułu ma być oparta na module Phoenix używanym przez NASA w 2007 roku. Lądowanie pierwszych kolonistów Mars One zaplanowano na 2025 r., ale daty były wielokrotnie przesuwane – teraz mówimy o 2031 r. Najpierw na Marsa poleci czterech kolonistów, dwa lata później jeszcze czterech i tak dalej (w sumie pierwsza osada będzie się składać z 24 kosmitów z Ziemi).

Co tam robić i jak nie zwariować

Uczestnicy nie wiedzą jeszcze, co dokładnie będą robić na Czerwonej Planecie: obowiązki zostaną rozdzielone po ostatecznej selekcji. Zasadniczo będą musieli rozbudować kompleks mieszkalny i zrozumieć pytanie „czy na Marsie jest życie?”

„Wyobraź sobie: jesteś na planecie, na której nie ma nikogo innego. Musisz mieć umiejętności, które pomogą ci przetrwać. Musisz znać inżynierię, być mechanikiem, lekarzem, biologiem, geologiem. musi zostać zastąpiony innym ”, mówi Anastasia.

Anastasia zaczęła z góry przygotowywać się do tak trudnego życia: wzięła udział w kursach ratowniczych, otrzymała drugie wykształcenie w specjalności „Mechatronika i robotyka”. Musiała zmienić dietę, aby przyzwyczaić się do „marsjańskiego” jedzenia: wykluczonego cukru, tłuszczu, mleka i sera. Dziewczyna ćwiczy jogę, pływa i biega, aby zachować ton. Nastya mówi, że nie lubi biegać, ale musi.

Druga półfinalistka Ekaterina często bierze udział w zawodach w wyciskaniu, dzięki czemu wie, jak odpowiednio przygotować swoje ciało do poważnych obciążeń.

„Mam dwie wykształcenie - psychologię i fitness. Obie przydadzą się na Marsie. Tam trzeba zadbać o formę, a ja wiem, jak robić to skuteczniej. Posiadam wiedzę z zakresu biologii, anatomii, jeśli jeszcze się uczysz, ode mnie wyjdzie dobry lekarz – jest przekonany przyszły kolonista.

Egoiści nie mają tu miejsca

Według wyliczeń astrofizyków lot z Ziemi na Marsa potrwa około siedmiu miesięcy. Przestrzeń statku jest niewielka, nie ma prysznica, tylko mokre chusteczki, ciągły szum wentylatora i trzygodzinna rozgrzewka. Nie ma wątpliwości, że „podróż” będzie trudna.

W zeszłym roku Anastasia złożyła wniosek o kolejny projekt badania Czerwonej Planety - Mars-160. Została przeprowadzona przez amerykańską organizację non-profit Mars Society przy udziale Instytutu Problemów Biomedycznych Rosyjskiej Akademii Nauk. Przez trzy miesiące dziewczyna i inni uczestnicy przebywali w całkowitej izolacji w stacji badawczej na pustyni Utah i miesiąc w Arktyce. Pracowali w skafandrach kosmicznych i widywali się tylko nawzajem. Chcieli więc udowodnić, że można żyć w warunkach podobnych do tych na Marsie.

„Na pustyni byłem przekonany, że to moje. Bardzo trudno jest pracować w izolacji z tymi samymi ludźmi. Dlatego egoizm nie powinien wykraczać poza dopuszczalny poziom. Już teraz istnieje zestaw zasad, które mogą pomóc ludziom nie zwariować. Tak, a psycholodzy z Ziemi będą pracować zdalnie z załogą – mówi Anastasia.

Nigdy nie widuj bliskich

W rzeczywistości nie wszyscy są gotowi przeżyć resztę dni w izolacji bez możliwości zobaczenia swoich bliskich. Anastasia uważa, że ​​jest za wcześnie na przygotowanie bliskich: jeśli zda finał, czeka ją kolejne 10 lat treningu.

„Wielu kolonistów miało dzieci w ciągu pięciu lat selekcji, ale nie zrezygnowało z udziału w Mars One. Nie robiłem jeszcze takich planów, mam inne zadania. Ale może misja się zmieni i spędzimy kilka lat tam i wrócić?" - myśli dziewczyna.

Wręcz przeciwnie, Katarzyna z góry ostrzegła swoich krewnych. Mówi, że byli filozoficzni: „Wolałbym polecieć na Marsa niż autostopem gdzieś w Kolumbii”.

O ucieczce i przeznaczeniu

Nikt nie wie, jak lot i pobyt na Marsie wpłynie na ludzkie ciało. Być może doświadczenie kolonistów przyda się w medycynie i dokona nowych odkryć. "Oczywiście jest tutaj ryzyko. Możemy w ogóle nie latać. Ale przynajmniej po nas bezpieczniej będzie polecieć na Marsa" - dodała Anastasia.

© Zdjęcie: Stowarzyszenie Marsa Wpływ prywatnych firm na przemysł kosmiczny, zdaniem naukowca, to zupełnie normalny rozwój przemysłu kosmicznego. "Na początku są to tylko projekty państwowe, potem włączane są firmy komercyjne, a potem staje się dostępne dla każdego. Dożyjemy czasu, kiedy prywatne i studenckie satelity badawcze będą surfować po przestrzeniach Układu Słonecznego" - mówi Cherkashina.

Ludzie, którzy zapisują się na lot, poświęcają wszystko na rzecz eksploracji kosmosu – uważa „Marsjanin”. To nie jest rozrywka, a już na pewno nie ucieczka od problemów na Ziemi.

„Rozumiemy, w co się pakujemy. Kosmos jest piękny, ponieważ nigdy nie można z niego wyrosnąć. Bez względu na to, jak bardzo się rozwiniemy, wciąż będziemy otwierać nowe horyzonty, które będziemy musieli zbadać. Wierzę, że biorę w nim udział nie na próżno.”

Ekaterina też nie martwi się, że wszystko może skończyć się fatalnie: "Mam takie myśli każdego dnia, kiedy wyjeżdżam z obwodnicy Moskwy. Upadek w wypadku samochodowym jest znacznie bardziej prawdopodobny niż śmierć na Marsie. Jestem do tej myśli przyzwyczajony".

Krytyka Marsa One

Wykonalność techniczna i finansowa projektu, a także etyka działań jego założycieli była wielokrotnie kwestionowana przez naukowców.
Astrofizyk profesor Joseph Roche był jednym ze 100 finalistów, którzy zostali usunięci z programu po wywiadzie przeprowadzonym przez magazyn Medium. Roche stwierdził, że organizatorzy zabrali uczestnikom pieniądze, a testy przeprowadzono niedbale. Anastasia wyjaśnia to po prostu: specjaliści fizycznie nie mogli przyjść do każdego uczestnika ani wysłać mu pieniędzy na bilet. Więc rozmawialiśmy przez Skype. A jako wkład zapłaciła 300 rubli.

Oczywiście egzamin nie był tak poważny jak w Roskosmosie czy NASA. Myślę, że na ostatnich etapach będziemy mieli rygorystyczny wybór najlepszych z najlepszych, tych, którzy naprawdę rozumieją, dlaczego lecą na Marsa – uważa uczestnik.

Całkowite wady

Naukowcy odkryli kilka poważnych błędów technicznych w projekcie Mars One. Tak więc według Aleksandra Ilyina, członka ekspedycji na stację w Utah, nie jest jasne, co koloniści będą jeść, jakie rozmiary szklarni są potrzebne i gdzie uzyskać do niej oświetlenie:

„W końcu wszyscy Marsjanie będą wegetarianami albo ktoś wyśle ​​im konserwy za miliardy dolarów?”

Ilyin zauważa, że ​​nie jest jasne, w jaki sposób koloniści dostaną wodę. Potrzebujemy energii, ogromnych mas ziemi, czasu i znowu dużo pieniędzy. „Jeśli buldożer jest zasilany przez panele słoneczne, to gdzie są szacunki jego masy? Wygląda na to, że nie jest to zwykły łazik, który jest narysowany na zdjęciach. A co z marsjańskim pyłem? Czy koloniści usuną go z akumulatorów?” – pyta naukowiec.

Również przedstawiciele Mars One nie wyjaśniają, w jaki sposób koloniści wylądują na powierzchni Marsa w sposób bezpieczny dla ludzi. Być może nie mają konkretnych obliczeń.

"Ogólnie rzecz biorąc, problemy techniczne można rozwiązać, jeśli są na to fundusze. Wszystko jest możliwe, ale nie w taki sam sposób, jak chłopaki z Mars One. Dla nich to nie jest science fiction, ale bajka "Ilyin jest pewny.

Anastasia i Ekaterina mówią, że organizatorzy informują ich o wydarzeniach i wysyłają listy z raportami.

„Trudno rozpocząć taki projekt bez kapitału. W 2013 roku żadna firma nie miała umów na budowę sprzętu, teraz, o ile wiem, zostały dostarczone dwie koncepcje lotu. Mars One niedawno otrzymał 6 milionów dolarów od firmy inwestycyjnej, w listopadzie ogłosimy datę ostatniego etapu. Ludzkość ma wszelkie szanse na realizację projektu – Anastasia jest pewna.

Kosmos zawsze przyciągał ludzkość, ludzie starali się podbić gwiaździste szczyty i dowiedzieć się, co kryje niebiańska otchłań. Na Księżycu pojawiły się pierwsze kroki, które zwiastowały wielki postęp całego świata. Każdy kraj stara się dokonać szczególnie ważnego odkrycia, które z pewnością zasmuci się w historii. Jednak poziom dorobku naukowego i nowoczesne wyposażenie techniczne nie pozwalają na podbijanie odległych i tajemniczych ciał niebieskich. Ile razy teoretycznie przeprowadzono wyprawy na Marsa, których realizacja w praktyce jest obecnie bardzo trudna. Ale naukowcy uważają, że w ciągu następnej dekady ludzka stopa postawi stopę na czerwonej planecie. I kto wie, jakie tam na nas czekają niespodzianki. Nadzieja istnienia podnieca wiele umysłów.

Załogowa wyprawa na Marsa ma się kiedyś odbyć. A dziś znane są nawet przybliżone daty ustalone przez naukowców.

Perspektywa lotu

Dziś wyprawa na Marsa planowana jest na 2017 rok, ale nie wiadomo, czy to się spełni, czy nie. Data ta wynika z faktu, że w tym konkretnym czasie będzie ona jak najbliżej orbity Marsa. Lot potrwa dwa, a nawet dwa i pół roku. Statek będzie miał masę około 500 ton, właśnie taka objętość jest wymagana, aby astronauci czuli się przynajmniej komfortowo.

Głównymi twórcami programu Mission to Mars są USA i Rosja. To właśnie te moce dokonały znaczących odkryć w dziedzinie podboju kosmosu. Koncepcja rozwoju obejmuje działania do 2040 roku.

Wszyscy interesariusze chcieliby wysłać pierwszych astronautów na odległą planetę w 2017 roku, ale w rzeczywistości plany te są trudne do zrealizowania. Bardzo trudno jest stworzyć jeden wielki, dlatego postanowiono pracować w kompleksach. Zostaną one częściowo dostarczone na orbitę planety rakietami startowymi. Jednocześnie obliczone jest stworzenie w pełni zautomatyzowanego procesu w celu zminimalizowania kosztów energii astronautów. To stopniowo stworzy niezbędną infrastrukturę w kosmosie.

Wyprawa załogowa planowana jest od około pół wieku. „Mars” to zagubiona stacja ZSRR w 1988 roku, która po raz pierwszy przesłała na Ziemię zdjęcia powierzchni czerwonej ziemi i jedną z. Od tego czasu różne kraje uruchomiły międzyplanetarne stacje do badania Marsa.

Problemy z wyprawą na Marsa

Wyprawa na Marsa potrwa długo. Do tej pory ludzkość ma doświadczenie długiego przebywania w kosmosie. Valery Polyakov to lekarz, który spędził rok i sześć miesięcy na orbicie Ziemi. Przy prawidłowych obliczeniach ten czas może wystarczyć na dotarcie do Marsa. Jest bardzo prawdopodobne, że może wzrosnąć o kolejne sześć miesięcy. Dużym problemem jest to, że zaraz po wylądowaniu na obcej planecie astronauci będą musieli rozpocząć prace rozpoznawcze. Nie będą mieli okazji się do tego przystosować i przyzwyczaić.

Trudne warunki lotu

Wyprawa na Marsa wymaga zupełnie nowych technologii. Należy spełnić szereg ważnych warunków. Tylko w tym przypadku prawdopodobieństwo, że pierwsza wyprawa na Marsa nadal zostanie pomyślnie przeprowadzona, wzrasta do maksimum. Przy opracowywaniu projektu podboju marsjańskiej przestrzeni należy wziąć pod uwagę szereg czynników. Jednym z najbardziej podstawowych jest podtrzymywanie życia załogi. Zostanie zaimplementowany w przypadku utworzenia zamkniętego cyklu. Niezbędne zapasy wody i żywności są dostarczane na orbitę przy wsparciu specjalnych statków. W przypadku Marsa pasażerowie statku kosmicznego będą musieli polegać tylko na osobistej sile. Naukowcy tworzą metody regeneracji wody i pozyskiwania tlenu metodą elektrolizy.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest promieniowanie. To poważny problem dla ludzi. Różne badania są w stanie dostarczyć odpowiedzi na pytania związane z wpływem energii elektromagnetycznej na organizm jako całość. Taka ekspozycja może prowadzić do zaćmy, zmian w składzie genetycznym komórek i szybkiego wzrostu komórek nowotworowych. Opracowane leki nie są w stanie całkowicie chronić ludzi przed szkodliwym działaniem promieniowania. Dlatego konieczne jest przemyślenie stworzenia jakiegoś schronienia.

Nieważkość

Ważną kwestią jest również nieważkość. Brak grawitacji prowadzi do zmian w ciele. Szczególnie problematyczne jest radzenie sobie z pojawiającą się iluzją, która prowadzi do pojawienia się nieprawidłowego postrzegania odległości. Istnieje również poważna restrukturyzacja hormonalna, obarczona nieprzyjemnymi konsekwencjami. Problem polega na tym, że dochodzi do silnej utraty wapnia. Tkanka kostna jest niszczona i prowokowana jest atrofia mięśni. Lekarze są bardzo zaniepokojeni tymi wszystkimi niekorzystnymi skutkami nieważkości. Zwykle po powrocie na Ziemię zespół załogi kosmicznej zajmuje się aktywną odbudową wyczerpanych zasobów mineralnych w ciele. Zajmuje to około roku lub więcej. Aby zmniejszyć niekorzystne skutki braku grawitacji, opracowano specjalne wirówki o krótkim promieniu. Prace eksperymentalne z nimi trwają do dziś, ponieważ naukowcom trudno jest określić, jak długo taka wirówka powinna pracować, aby stworzyć dogodne warunki dla astronautów.

Wszystko to jest trudne nie tylko z naukowego i technicznego punktu widzenia, ale także niezwykle kosztowne.

problemy zdrowotne

Medycyna wymaga szczególnej uwagi. Konieczne jest stworzenie takich warunków, aby w razie potrzeby podczas wyprawy na Marsa możliwe było przeprowadzenie prostej operacji chirurgicznej. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że na czerwonej planecie żyje nieznany wirus lub mikrob, który może zniszczyć całą załogę w ciągu kilku godzin. Na pokładzie muszą być obecni lekarze kilku specjalizacji. Bardzo dobrzy terapeuci, psycholodzy i chirurdzy. Konieczne będzie okresowe wykonywanie testów od członków załogi, aby monitorować stan całego organizmu. Ten moment wymaga obecności na pokładzie niezbędnego sprzętu medycznego.

Niepowodzenia w odczuwaniu dnia doprowadzą do nieprawidłowego metabolizmu i pojawienia się bezsenności. Będzie to musiało być w jak największym stopniu kontrolowane i eliminowane poprzez przyjmowanie specjalnych leków. Prace będą prowadzone codziennie w bardzo trudnych i ekstremalnych warunkach technologicznych. Ulotna słabość nieuchronnie doprowadzi do poważnych błędów.

Stres psychologiczny

Obciążenie psychiczne całej załogi statku będzie ogromne. Możliwość, że dla astronautów lot na Marsa może być ostatnią wyprawą, nieuchronnie doprowadzi do pojawienia się lęków, depresji, poczucia beznadziei i stanów depresyjnych. A to jeszcze nie wszystko. Pod wpływem negatywnej presji psychicznej podczas wyprawy na Marsa ludzie nieuchronnie zaczną wchodzić w sytuacje konfliktowe, które mogą wywołać nieodwracalne konsekwencje. Dlatego selekcja na czółenka jest zawsze przeprowadzana bardzo, bardzo ostrożnie. Przyszli astronauci przechodzą wiele testów psychologicznych, które ujawniają ich mocne i słabe strony. Ważne jest, aby na statku stworzyć iluzję znajomego świata. Weźmy na przykład pod uwagę zmianę roku, obecność roślinności, a nawet imitację głosów ptaków. Ułatwi to pozostanie na obcej planecie i złagodzi stresujące sytuacje.

Wybór załogi

Pytanie numer jeden: „Kto poleci na odległą planetę?” Społeczność kosmiczna ma rozsądną świadomość, że takiego przełomu powinna dokonać międzynarodowa załoga. Nie możesz zrzucić całej odpowiedzialności na jeden kraj. Aby nie dopuścić do niepowodzenia wyprawy na Marsa, konieczne jest przemyślenie każdego technicznego i psychologicznego momentu. Załoga powinna składać się z prawdziwych ekspertów w wielu dziedzinach, którzy zapewnią niezbędną pomoc w sytuacjach awaryjnych i będą w stanie łatwo dostosować się do nowego środowiska.

Mars to odległe marzenie wielu astronautów. Ale nie wszyscy starają się zgłosić swoją kandydaturę na ten lot. Bo taka podróż jest bardzo niebezpieczna, najeżona wieloma tajemnicami i może być ostatnią. Chociaż są zdesperowani śmiałkowie, którzy tęsknią za tym, by ich nazwiska znalazły się na upragnionych listach uczestników programu Expedition to Mars. Wolontariusze już się zgłaszają. Nawet ponure prognozy ich nie powstrzymują. Naukowcy otwarcie ostrzegają, że dla astronautów jest to – całkiem możliwe – ostatnia wyprawa. Nowoczesne technologie będą w stanie dostarczyć statek kosmiczny na Marsa, ale nie wiadomo, czy uda się wystrzelić z planety.

Machismo

Wszyscy naukowcy są zgodni co do tego, że kobiety należy wykluczyć z pierwszej wyprawy. Argumentami przemawiającymi za tym są:

• kobiece ciało nie jest dobrze zbadane w strefie kosmicznej, nie wiadomo, jak zachowa się jego złożony układ hormonalny w warunkach długotrwałej nieważkości,
• fizycznie dama jest mniej wytrzymała niż mężczyzna,
• Liczne testy i badania naukowe potwierdzają, że psychologia kobiety jest z natury mniej przystosowana do sytuacji ekstremalnych, jest bardziej podatna na depresję w stanie beznadziejności.

Po co w ogóle jechać na tę planetę?

Wszyscy naukowcy jednogłośnie deklarują, że ta planeta jest bardzo podobna do naszej Ziemi. Uważa się, że kiedyś po jego powierzchni płynęły te same rzeki i rosły rośliny i drzewa. Aby ustalić przyczyny zerwania, konieczne jest przeprowadzenie działań badawczych. To kompleksowe badanie gleby i powietrza. Łaziki marsjańskie już wielokrotnie pobierały próbki, a dane te zostały szczegółowo zbadane. Jednak materiału jest bardzo mało, więc nie było możliwe narysowanie ogólnego obrazu. Ustalono tylko, że na Czerwonej Planecie można żyć pod pewnymi warunkami.

Uważa się, że jeśli istnieje możliwość zorganizowania kolonii na Marsie, to należy to wykorzystać. Życie w naszym samolocie jest potencjalnie ryzykowne. Na przykład, kiedy ogromny meteoryt wejdzie w ziemską atmosferę, nastąpi całkowite zniszczenie wszelkiego życia. Ale wraz z rozwojem przestrzeni marsjańskiej można mieć nadzieję na ocalenie części rasy ludzkiej.

W nowoczesnych warunkach przeludnienie naszej planety pomoże przezwyciężyć kryzys demograficzny.

Wielu przywódców politycznych interesuje się tym, co kryją głębiny Czerwonej Planety. W końcu zasoby naturalne się wyczerpują, co oznacza, że ​​nowe źródła byłyby bardzo pomocne.

W przyszłości Mars może służyć jako poligon doświadczalny dla eksperymentów (np. wybuchów atomowych), które są bardzo niebezpieczne dla Ziemi.

Podobieństwa i różnice między niebieską i czerwoną planetą

Mars jest pod wieloma względami podobny do Ziemi. Na przykład, jej dzień jest tylko 40 minut dłuższy niż ziemski. Na Marsie zmieniają się również pory roku, panuje atmosfera podobna do naszej, która chroni planetę przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. Badania NASA potwierdziły, że na Marsie jest woda. Gleba marsjańska jest podobna w swoich parametrach do ziemi. Są na Marsie miejsca, których krajobraz i warunki naturalne są podobne do tych na Ziemi.

Oczywiście różnic między planetami jest znacznie więcej i są one nieporównywalnie bardziej znaczące. Krótka lista różnic – 2 razy niższa temperatura powietrza, brak energii słonecznej, niskie ciśnienie atmosferyczne i słabe pole magnetyczne, wysoki poziom promieniowania – wskazuje, że życie na Marsie, znane Ziemianom, nie jest jeszcze możliwe.

Marzenie o człowieku lecącym na inną planetę, a w szczególności na Marsa, zawsze było w umysłach wielu, ale teraz doszliśmy do możliwości zrealizowania tego marzenia. Mars przyciągał człowieka jako planeta, na której możliwe jest życie i planeta, na której ludzie mieli nadzieję znaleźć sobie braci. Ale dzisiaj wiemy, że na Marsie nie ma inteligentnych istot i że życie tam jest często testowane, ponieważ warunki życia na Marsie znacznie różnią się od warunków życia na Ziemi, do których od dawna się przyzwyczailiśmy. Czy ludzie nadal są zdolni do korzystnego lotu na Marsa?

Czy ludzie pojadą na Marsa?

Czerwona planeta jest również interesująca, ponieważ jest najkorzystniejsza pod względem kolonizacji. Ale żeby skolonizować planetę, nie wystarczy po prostu na niej wylądować. Potrzeba ogromnego nakładu pracy, abyśmy mogli trafnie powiedzieć, że Mars jest naszym drugim domem. Powierzchnia planety Mars nie jest podobna do Ziemi, więc opanowanie Marsa nie będzie łatwym zadaniem. Jak należy zaludnić Marsa? Tutaj poglądy uczonych różnią się.

Ci pierwsi uważają, że we współczesnym świecie nie ma potrzeby narażania ludzi, a zaawansowane technologicznie roboty mogą wykonywać pracę zaludniania Marsa. Ma to sens z naukowego i ekonomicznego punktu widzenia. Lot człowieka na Czerwoną Planetę jest wystarczająco długi i narażony na promieniowanie, dlatego nie ma sensu wysyłać człowieka. Uważają też, że konieczne jest wylądowanie grupy robotów, która zacznie stawiać pierwsze kroki w kolonizacji Marsa. A osoba w tym programie będzie potrzebna tylko po to, aby „zostawić ślad na planecie” i wykonać pracę, z którą robot sobie nie poradzi.

Inni naukowcy mają zupełnie inny punkt widzenia. Roboty są potrzebne tylko na początkowym etapie zasiedlania planety, aby zainstalować niezbędne struktury, które będą wspierać ludzkie życie, ponieważ na Marsie nie ma powietrza, atmosfery, wody, pola magnetycznego. Gdy roboty wykonają tę pracę, konieczne jest wysłanie grupy astronautów, którzy rozpoczną kolonizację Marsa. Oznacza to badanie gleby i uprawę roślin na powierzchni Marsa, aby zapewnić sobie powietrze, ponadto musisz nauczyć się żyć z marsjańskim ciśnieniem i grawitacją planety. Aby odnieść sukces, osoba będzie musiała przejść serię testów.

Lot człowieka na Marsa w ramach programu Mars One

Kto poleci na Marsa na tak szaloną misję? Lot na Marsa jest dla nas bardzo ważny i już zaczyna się selekcja osób, które mogą dostać się do pierwszej grupy astronautów, którzy wylądują na planecie. Ten projekt nazywa się „Mars One”. Na oficjalnej stronie internetowej projektu podano, że w tej chwili o udział w tym projekcie zgłosiło się 165 000 osób. Przy okazji opowiem Ci główny warunek tego lotu - Osoba, która poleciała na Marsa w ramach programu Mars One, NIGDY nie będzie mogła wrócić na Ziemię. Do lipca 2015 roku spośród wszystkich kandydatów do lotu zostaną wybrane 24 osoby, które w przyszłości będą przygotowywać się do tego lotu w jedną stronę przez 7 lat w grupach po 4 osoby. Lot ludzi na Marsa zaplanowany jest na kwiecień 2024 i rozpocznie się eksploracja Marsa. będą też intensywnie badane, ale po pewnym czasie, konieczne, aby przyzwyczaić się do tego obcego nam świata.

Po co lecieć na Marsa?

To pytanie jest bardzo aktualne. Czy warto wydać na to tyle pieniędzy? Bez tego na Ziemi istnieje wiele problemów, które wymagają znacznych środków na ich rozwiązanie. Podbój Marsa nie przyniesie ludziom na Ziemi żadnych korzyści i nie pomoże w żaden sposób. Ale jeśli chodzi o rozwój naszej cywilizacji, badanie kosmosu, a w szczególności sąsiednich planet, również ma swoje miejsce w naszym świecie, więc lot człowieka na planetę Mars jest ważny. Jakie więc wyzwania stoją przed pierwszymi osadnikami?

Pierwszym i głównym zadaniem jest zbadanie naszej sąsiedniej planety, przypomnę, że bardzo dawno temu Mars był nie do odróżnienia od Ziemi, istniały rzeki i zbiorniki, atmosfera i powietrze, ale z niewiadomych przyczyn Mars wszystko stracił. A zadaniem tej grupy ludzi jest badanie naszej sąsiedniej planety, aby przewidzieć rozwój Ziemi i, jeśli to konieczne, interweniować w rozwój naszej planety, aby nie uzyskać tych samych godnych ubolewania wyników.

Lot człowieka na Marsa ma drugi powód - mieć zapasowy dom. Wszyscy żyjemy na tej samej planecie i istnieją takie naturalne i kosmiczne siły, których nie możemy kontrolować i które są destrukcyjne. Na przykład upadek jakiejś dużej asteroidy jest mało prawdopodobny, ale nadal jest możliwy, a to będzie oznaczać upadek naszego gatunku i koniec życia na całej planecie. Tak, sami ludzie są dla siebie zagrożeniem. Ale jeśli mamy kolonię na Marsie, będzie to wyjście z tej sytuacji. Oczywiście będziemy musieli zacząć życie „od zera” i ten proces potrwa bardzo długo, ale i tak nie będzie to schyłek naszego gatunku i z czasem człowiek będzie w stanie wszystko przywrócić. Nie powinniśmy podchodzić do tego sceptycznie, mogą zdarzyć się jakiekolwiek globalne katastrofy, a Mars będzie naszym drugim domem, to kolejny powód, dla którego ten lot jest konieczny.

Trzeci powód to prestiż. Istnieje wiele sposobów na podniesienie prestiżu kraju, aby ten kraj był szanowany. Wystarczy przypomnieć, jak autorytet Stanów Zjednoczonych wzrósł po wdrożeniu szeregu programów Apollo, mimo że najnowsze programy Apollo nie były już tak interesujące i ludzie nie oglądali ich tak masowo, to i tak ten program dał znaczny wzrost w Stanach Zjednoczonych. Wiele osób marzyło o wylądowaniu człowieka na Księżycu, a Stany Zjednoczone to zrobiły i natychmiast podniosły się w oczach wielu, ale nie o to teraz chodzi. Wbrew całej wypowiedzi sceptyków na ten temat, wyjazd na Marsa zawsze będzie prestiżowym marzeniem, a realizacja tego marzenia będzie prestiżowa dla wielu pokoleń.

Rosja w locie na Marsa

Jeśli mówimy o tak dużym projekcie, to nie powinniśmy spisywać naszego kraju na straty. Rosja jest tylko krajem rozwijającym się i oczywiście mamy wiele problemów, ale zawsze byliśmy w czołówce eksploracji kosmosu. To Rosjanin jako pierwszy został wysłany w kosmos, a teraz Rosja nie może być gorsza od innych krajów rozwiniętych w eksploracji kosmosu. Teraz Rosja ma wszystko, aby przeprowadzić pierwszy lot na Marsa: potencjał intelektualny, doświadczenie w budowie pojazdów załogowych, wysokiej jakości materiały i robociznę. W tej sporej pracy potrzebne są duże inwestycje, a być może za dziesięć lat to Rosjanie jako pierwsi spełnią marzenie o załogowym locie na Marsa i zostawią tam pierwszy ślad.

Na początku nowego stulecia kilku gigantów przemysłu kosmicznego jednocześnie wyruszyło na podbój Czerwonej Planety. Chodzi nie tylko o loty załogowe, ale także o misje robotów, które zdobędą niezbędną wiedzę i stworzą warunki do bezpiecznych wypraw ludzi.

Być może najbardziej wszechstronna i przemyślana strategia opracowana przez NASA. Obejmuje wiele badań ludzkiego ciała i tworzenie technologii, które będą nas konsekwentnie oddalać od Ziemi i zbliżać do Marsa. Amerykańska agencja kosmiczna podejmuje pewne kroki: na przykład na przykładzie astronautów ISS Michaiła Kornienki i Scotta Kelly'ego przeprowadzono już badanie długofalowego wpływu nieważkości na ludzi, eksperyment symulujący życie w kolonii marsjańskiej został poparty i opracowano aparat do lądowania ładunku na planecie.

SpaceX słynie z jeszcze ambitniejszych planów, których właściciel Elon Musk marzy o stworzeniu autonomicznego, milionowego miasta na Czerwonej Planecie. Aby to zrobić, wymagane jest co najmniej stworzenie superciężkiej rakiety i floty statków wielokrotnego użytku. Musk pracuje nad tym z mocą i siłą: na przykład na początku lutego jego firma wystrzeliła jedną z najbardziej nośnych rakiet w historii - Falcon Heavy, której dwa z trzech etapów z powodzeniem powróciły na Ziemię.

Wspólny projekt eksploracji Marsa realizowany jest od kilku lat przez sojusz Europejskiej Agencji Kosmicznej z Roskosmosem. Projekt ExoMars („Exomars”) koncentruje się głównie na poszukiwaniu oznak życia na planecie, ale jego zadania obejmują również identyfikację zagrożeń dla przyszłych misji załogowych. Ponadto Rosja, przy udziale wielu organizacji międzynarodowych, kilka lat temu przeprowadziła eksperyment Mars 500, który symulował główne cechy załogowego lotu na Marsa w warunkach izolacji załogi.

Wiele innych krajów ma plany rozwoju Czerwonej Planety – Indie, Chiny, Zjednoczone Emiraty Arabskie, a także organizacje prywatne (np. projekt Mars One). W sumie jest to kilkanaście inicjatyw na całym świecie, często realizowanych od ponad roku. A jednak warto przyznać, że do misji załogowych o skali międzyplanetarnej jeszcze nam bardzo daleko. Czego brakuje w „walizce technologii” ludzkości, aby udać się na Marsa i zacząć go eksplorować?

1. Rakieta o niespotykanej nośności

Misja na Czerwoną Planetę zajmie lata – wystarczy przelecieć na Marsa co najmniej 200 dni. Ludzie będą musieli zabrać ze sobą ogromną ilość sprzętu i zasobów. Na pokładzie konieczne będzie przetransportowanie systemu podtrzymywania życia w celu wsparcia załogi, infrastruktury potrzebnej do życia na planecie, platform startowych i ratunkowych oraz wielu innych. Podsumowując, spowoduje to konieczność przeniesienia w kosmos masy znacznie większej niż jakakolwiek poprzednia misja człowieka. Według szacunków NASA, co najmniej kilka ładunków o wadze 20-30 ton może być wymaganych. Na Ziemi taki ładunek nie przeraża, ale jego wystrzelenie w kosmos i dostarczenie na orbitę marsjańską to nie lada wyzwanie technologiczne. Co więcej, w przypadku ładunku szczególnie istotna jest zasada „im więcej, tym lepiej”.

Co już tam jest

Pojazdy nośne Superheavy zostały opracowane już w ubiegłym stuleciu. Na przykład, aby wystrzelić załogowy statek kosmiczny Apollo na Księżyc, Amerykanie zbudowali Saturn V o ładowności do 140 ton, a ZSRR stworzył Energiya o ładowności do 105 ton, aby wystrzelić statek kosmiczny wielokrotnego użytku Buran. Ale te rakiety były skoncentrowane na przestrzeni bliskiej Ziemi, a cechy lotu marsjańskiego nie były brane pod uwagę w ich rozwoju.

Nośność rakiety zależy od jej przeznaczenia – w miarę oddalania się od Ziemi maleje. Nawet jeśli projektowana nośność na niską orbitę okołoziemską osiągnie 100 ton, rakiety marsjańskie będą w stanie dostarczyć kilka razy mniej ładunku. Dlatego ważne jest, aby rakiety mogły kilkakrotnie wracać po nasz „bagaż”. Tutaj na czele Elona Muska ze swoimi osiągnięciami: w jego arsenale jest Falcon Heavy z ładownością 63 ton i możliwością częściowego ponownego użycia. A jego siostra, Big Falcon Rocket wielokrotnego użytku, która jest w fazie rozwoju, będzie w stanie wystrzelić na orbitę ziemską do 150 ton ładunku. NASA nie pozostaje daleko w tyle i planuje wystrzelić statek kosmiczny wielokrotnego użytku Orion na rakiecie Space Launch System zdolnej do przenoszenia 130 ton ładunku na orbitę.

Oprócz utraty kości, zaniku mięśni, osłabienia wzroku na człowieka czeka naruszenie rytmu dobowego, ponieważ dzień marsjański jest o 40 minut dłuższy niż ziemski. Jet lag sprawi, że astronauci poczują się wyczerpani

2. Nowa energia

Rodzaj i ilość paliwa ma decydujący wpływ na czas trwania misji oraz ładunek, który możemy ze sobą zabrać. Ponieważ załogowy lot na Marsa jest a priori długą podróżą, potrzebnych będzie dużo paliwa, a tankowanie będzie trudne. Będzie to wymagało modernizacji istniejących rozwiązań lub przejścia na energię słoneczną, którą można uzupełniać w trakcie całego lotu.

Co już tam jest

NASA planuje częściowe odejście od paliw chemicznych na rzecz systemów, które będą przekształcać promieniowanie słoneczne w energię. Podróż zasilana energią słoneczną potrwa dłużej, ale da inżynierom elastyczność w wyborze ścieżki lotu. Będzie mniej zależny od 26-miesięcznego wyrównania planet Mars-Ziemia, po którym poruszają się wszystkie tradycyjne statki kosmiczne napędzane chemikaliami.

Są też bardziej egzotyczne pomysły: na przykład grupa z Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryła, że ​​„hak” przez Księżyc do tankowania może zmniejszyć masę w fazie startu o 68%. Biorąc to pod uwagę, jako alternatywę, naukowcy proponują zbudowanie na Księżycu zakładu produkującego paliwo i, jeszcze przed startem głównej ekspedycji, wysłanie tankowców na Marsa – przed terminem.

3. „Spadochron” do lądowania na planecie

Wejście w atmosferę, zejście i lądowanie statku kosmicznego to jedne z największych wyzwań technologicznych: atmosfera Marsa jest tak rozrzedzona, że ​​jej gęstość nie wystarcza do miękkiego lądowania, spadochrony i skrzydła nie mogą się do niej „zahaczyć”. Na tym etapie wiele misji marsjańskich zakończyło się niepowodzeniem; w szczególności w październiku 2016 r. rozbiła się sonda Schiaparelli, która ćwiczyła lądowanie na powierzchni planety w ramach programu kosmicznego Exomars. A jak wylądować o rząd wielkości cięższym statkiem z kolonistami i wyposażeniem dla bazy? Specjaliści muszą jeszcze opracować nowe podejście do misji tej rangi.

Co już tam jest

Jak dotąd SkyCrane, który został użyty do uruchomienia łazika Curiosity, został uznany za najbardziej udany system lądowania. Silniki rakietowe zostawiła wysoko w górze, dzięki czemu była w stanie dostarczyć na powierzchnię Marsa niecałą tonę ładunku. Ale NASA już pracuje nad naddźwiękowym systemem napędowym hamowania, który powinien zapewnić bezpieczne i, co równie ważne, precyzyjne lądowanie dla statku ważącego od 20 do 30 razy więcej.

4. Komunikacja kosmiczna nowej generacji

Załogi pierwszych misji marsjańskich będą potrzebowały stałej komunikacji z załogą naziemną. Ponieważ podróż na Marsa iz powrotem potrwa wiele miesięcy, systemy komunikacyjne muszą zrobić duży skok w rozwoju. Wygodna podróż na planetę może wymagać nawet miliarda bitów na sekundę, czyli ponad tysiąc razy więcej niż zakres częstotliwości ISS. Ponadto, aby statek dokładnie podążał trajektorią, połączenie musi być stabilne.

Co już tam jest

Mały, samotny łazik Curiosity przesyła obecnie dane naukowe i pełnoprawne obrazy z Marsa. Proces ten zapewniają trzy kluczowe elementy: sam łazik, sztuczny satelita Marsa i jedno z centrów komunikacji kosmicznej na Ziemi. Ciągłość sygnału zapewnia kilka punktów odbioru i transmisji danych, które są dostępne 24 godziny na dobę. Komunikacja misji załogowej będzie najprawdopodobniej zapewniona w podobny sposób, ale ilość danych wzrośnie o rząd wielkości.

5. Inteligentne garnitury

Przed podróżą na Marsa konieczne jest włożenie „ubrania do chodzenia” do „walizki” - skafandrów kosmicznych do podróżowania w kosmos i poruszania się po planecie. Ich zadaniem jest nie tylko zaspokojenie podstawowych biologicznych potrzeb człowieka, ale także zapewnienie komfortu, zwinności i ochrony przed agresywnymi warunkami. Na przykład przy projektowaniu skafandra kosmicznego należy wziąć pod uwagę, że Mars ma bardzo rozrzedzoną atmosferę, ciśnienie na powierzchni planety jest mniejsze niż 1% ziemskiego, a słabe pole magnetyczne praktycznie nie chroni przed słońcem. cząstki wiatru i promieniowanie.

Co już tam jest

Kombinezony używane do spacerów kosmicznych na ISS zapewniają wysoką mobilność tylko górnej części ciała. Jednocześnie są wrażliwe na zabrudzenia i materiały eksploatacyjne oraz wymagają częstej konserwacji. To znacznie ogranicza czas pracy na otwartej przestrzeni – dziś rekord to 8 godzin i 13 minut. W przypadku badań kosmicznych naukowcy planują zmodernizować istniejące rozwiązania i wydłużyć możliwy czas działania skafandra o co najmniej jedną czwartą. Poligonem testowym dla nowych kombinezonów może być misja The Asteroid Redirect Crew, której załoga będzie musiała pobrać próbki z głazu asteroidy.

A prototypy skafandrów do pracy na powierzchni Marsa znajdują się na przykład w laboratorium Massachusetts Institute of Technology. BioSuit opiera się na koncepcji „drugiej skóry”, gdy materiał kombinezonu bezpośrednio ściska ciało astronauty. Skutkuje to mniejszą objętością kombinezonu, lepszą mobilnością i brakiem oddzielnego systemu wentylacji, ponieważ opary przechodzą bezpośrednio przez tkaninę.

6. Słudzy i powozy

Człowiek kocha wygodę. Jednak nie chodzi tylko o niego – bez pomocy robotów nie można stworzyć dużej osady na bezwietrznej pustyni: ludzie nie będą w stanie samodzielnie rozmieścić infrastruktury kolonii. Dlatego inżynierowie będą musieli opracować urządzenia, które wykonają wstępne, rutynowe prace, zmontują systemy, a także zapewnią ich konserwację. Muszą być na tyle niezależni, aby robić to wszystko pod nieobecność osoby.

Co już tam jest

Łaziki marsjańskie są rozwijane przez ZSRR i USA od lat 70-tych. W całej historii na Marsie działały cztery łaziki, a dwa z nich pozostają aktywne do dziś - Curiosity i Opportunity. Uruchomienie dwóch kolejnych zaplanowano na 2020 rok. Oczywiście ich celem pozostaje eksploracja planety, a nie próba wznoszenia konstrukcji. Ale ich „potomkowie” będą mogli zostać budowniczymi, którzy podejmą się niektórych zadań tworzenia infrastruktury i obsługi ludzi. Aby to zrobić, konieczne będzie oczywiście „skrzyżowanie” łazików z robotami naziemnymi i przemysłowymi, które w międzyczasie również szybko ewoluują.

7. Obcy przemysł

Ponieważ każda dostawa dodatkowych zasobów będzie kosztować bajeczne pieniądze, ludzie powinni starać się przełamać swoją zależność od dostaw z Ziemi. Aby to zrobić, konieczne jest nauczenie się korzystania z zasobów napotykanych podczas podróży kosmicznych, czy to energii słonecznej, czy wody w postaci kryształków lodu na planecie. Według ekspertów NASA minie dziesięciolecia, zanim kolonia zacznie zaopatrywać się w niezbędne zasoby. Najważniejszą rzeczą do zrobienia w tym celu jest zbudowanie wielofunkcyjnej zrobotyzowanej fabryki do przetwarzania zasobów marsjańskich w użyteczne rzeczy.

Co już tam jest

NASA opracowuje technologię In-Situ Resource Utilization i Surface Power, która pozwoli na wykorzystanie lokalnych zasobów i pozyskanie z nich paliwa do lotu, wody, materiałów do ochrony przed promieniowaniem oraz materiałów eksploatacyjnych do systemów podtrzymywania życia. A w ziemskim przemyśle właśnie trwa „robotowa rewolucja”, pojawiają się pierwsze w pełni zrobotyzowane fabryki – być może, jeśli chodzi o kolonię marsjańską, taka fabryka nie będzie dla niej dużym problemem.

8. System podtrzymywania życia

Istniejące obecnie systemy podtrzymywania życia w dużej mierze opierają się na materiałach eksploatacyjnych. Poważnie ograniczają czas przebywania załogi w kosmosie i wymagają stałych, kosztownych dostaw nowych zapasów wody, tlenu i sprzętu. Aby polecieć na Marsa, potrzebujesz systemu, który może działać przez lata przy minimalnej liczbie części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Co już tam jest

System podtrzymywania życia na ISS może teraz działać bez wymiany komponentów przez mniej niż sześć miesięcy, a poziom ekstrakcji tlenu i odnowy wody wynosi 42% i 90%. NASA planuje połączyć systemy ISS i statek kosmiczny wielokrotnego użytku Orion w celu uzyskania niezawodnego, długoterminowego systemu podtrzymywania życia. W rezultacie inżynierowie planują osiągnąć do 75% odzysku tlenu z dwutlenku węgla, 98% współczynników wymiany wody i ponad 30 miesięcy żywotności baterii bez części zamiennych.

Rosja również pracuje nad tym zadaniem. Już w latach 80. Instytut Problemów Medycznych i Biologicznych Rosyjskiej Akademii Nauk był jednym z pierwszych na świecie, który stworzył biologiczny system podtrzymywania życia oparty na fotobioreaktorach, które umożliwiają produkcję tlenu za pomocą jednokomórkowych alg. Dziś ten pomysł jest ulepszany: na początku marca społeczność kosmonautyki cywilnej Your Sector of Space zaprezentowała prototyp fotobioreaktora 435 nm, który wykorzystuje wysoce wydajne źródła światła i nowoczesne narzędzia automatyzacji. W niedalekiej przyszłości naukowcy planują przetestować fotobioreaktor na ludziach, a następnie wystrzelić go w kosmos na mikrosatelitę, gdzie inne mikroorganizmy będą żywić się tlenem wytwarzanym zamiast pasażerów.

9. Medycyna kosmiczna

Długie loty w stanie zerowej grawitacji są obarczone astronautami z utratą masy kostnej, atrofią mięśni, zaburzeniami widzenia i innymi problemami. Ponadto na człowieka czeka naruszenie rytmu dobowego, ponieważ dzień marsjański jest o 40 minut dłuższy niż ziemski. Z powodu tego jet lag astronauci będą stale czuć się wyczerpani, a misja może być zagrożona. Aby przezwyciężyć te zagrożenia, konieczne jest opracowanie nowych narzędzi diagnostycznych i terapeutycznych.

Co już tam jest

ISS jest idealnym poligonem doświadczalnym do symulowania wielu aspektów podróży międzyplanetarnych, a grupy naukowe na całym świecie z tego korzystają. W ostatnich badaniach naukowcy z Rosji i Kanady przeanalizowali wpływ warunków lotu kosmicznego na skład białkowy krwi 18 rosyjskich kosmonautów. Okazało się, że podczas lotu w kosmos w ludzkim ciele dochodzi do wielu zmian na poziomie komórek, tkanek i narządów, które pomagają przystosować się do nowych warunków. Ciało niejako „zagubione” i próbuje zmienić wszystko na raz.

NASA przeprowadziła podobny eksperyment zwany Twin Study. Scott Kelly jest na orbicie okołoziemskiej od prawie roku, podczas gdy jego brat bliźniak Mark Kelly był na Ziemi. Po powrocie Scotta naukowcy porównali stan fizyczny braci. Pierwsze wyniki pokazują, że DNA Scotta rzeczywiście uległo częściowym zmianom. Nie spieszą się z głośnymi wnioskami, ale według wstępnych danych przebywanie w kosmosie było raczej przydatne dla DNA - telomery, fragmenty końców chromosomów, które z wiekiem ulegają rozpadowi, okazały się dla Scotta w lepszej kondycji niż dla swojego brata. Kto wie, być może w przyszłości „medycyna kosmiczna” będzie rozumiana przede wszystkim jako wysyłanie ludzi na orbitę w celu odmłodzenia?

10. Parasol radiacyjny

Na obecnym poziomie rozwoju technologii uczestnicy misji na Marsa w najlepszym przypadku pozostaną poważnie niepełnosprawni, a w najgorszym umrą z powodu silnego promieniowania. Oddziaływanie strumieni naładowanych cząstek o ogromnej energii penetrujących przestrzeń niszczącą cząsteczki biologiczne, dlatego należy stworzyć technologie zwiększające radiooporność człowieka.

Co już tam jest

Na początku lutego konsorcjum naukowców z 29 globalnych organizacji, w tym NASA i MIPT, opracowało strategię zwiększenia ludzkiej radiooporności. Rozważa kilka kierunków przyszłych badań nad ochroną astronautów przed promieniowaniem: opracowywanie leków radioprotekcyjnych, ukierunkowana modyfikacja ludzkiego genomu i selekcja medyczna astronautów opornych na promieniowanie. Istnieją również metody, które są dla nas zupełnie nietypowe – na przykład technologia hibernacji, która może spowolnić wszystkie procesy zachodzące w organizmie, czy technologie regeneracyjne, które całkowicie zastąpią uszkodzone narządy nowymi.