Inne i den store planen for å sende mennesker til Mars

Dava Newmans lyseblå øyne skinner når hun ser på en modell av den kraftigste raketten noensinne kommet av et NASA tegnebrett. Hun plasserer det på salongbordet på sitt staselige solfylte kontor på byråets hovedkvarter i Washington, DC “Orion er denne lille delen på toppen. Alt annet er lanseringssystemet for tunge løft, ”legger hun til og humrer.

Relaterte leser

Den rette typen gal

Kjøpe

Relatert innhold

• Mutiny in Space: Hvorfor disse Skylab-astronautene aldri fløy igjen

Den 18-tommers høye hvite plast-romfartøymodellen ser ut som noe du kan finne i en hobbybutikk, men den legemliggjør nasjonens største ambisjoner: Orion er den kapsel som, hvis alt går etter planen, vil ta fire personer til Mars i 2030s. Den sitter på en massiv ny rakett, kjent formelt som Space Launch System. I den første iterasjonen vil SLS være 322 fot høy og 15 prosent kraftigere enn Saturn V-raketten, som drev Apollo-oppdragene til Månen.

Virkeligheten av å reise 250 millioner miles er fremdeles så iøynefallende at det gjør at en av tjenestemennene som har til oppgave å komme oss dit nesten blir svimmel. Men NASA er allerede dypt inne i ingeniørfasen av hvordan man kommer til Red Planet. "Vi lever det, " sier Newman, som var professor i astronautikk og ingeniørsystemer ved MIT før hun ble NASAs nestleder for et år siden. “Det er hva fremtiden er. Det er nå for oss. ”

I et intervju på kontoret hennes, snakket Newman om det byrået offisielt kaller Reisen til Mars. Hun tillot at det er oppnådd mye FoU, med 15 års erfaring ombord på den internasjonale romstasjonen. "Det har vært veldig viktig, fordi vi studerer astronautprestasjoner, " sier hun. Likevel er det ingen som benekter at det å bo ombord på romstasjonen bare er en begynnelse, gitt at den omkretsende habitatet, noen hundre mil unna, i romutforskende termer er "jordavhengig."

Rett over horisonten er imidlertid det neste store skrittet inn i "cislunar-rommet", området mellom Jorden og månen, som ligger rundt 239 000 mil unna. "Du er fremdeles avhengig av jorden, men du er i et dypt rom, " sier Newman. "Vi kaller det bevisende grunn", fordi reisene vil være lenger og vare lenger, og teknologiene må bli mer og mer sofistikerte. “Det er spillbytteren.” I 2018 håper NASA å lansere SLS og Orion sammen for første gang, selv om kapselen ikke vil ta med seg noen personer til Exploration Mission-1, en tre ukers tur som tar romfartøyet 40 000 mil utover Månen og tilbake til Jorden. Exploration Mission-2, når astronauter skal reise ut i dype rom i Orion-kapsel, er planlagt til 2020-tallet.

Abonner på Smithsonian magasin nå for bare $ 12

Denne artikkelen er et utvalg fra mai-utgaven av Smithsonian magazine

Kjøpe

Blant de utallige teknologiske utfordringene som må møtes før folk trygt kan dra til Mars (og tilbake) er å beskytte astronauter fra både kosmisk og solstråling, som i dype rom er mer potente og dermed mer skadelige enn det de møter selv over lang tid perioder ombord på romstasjonen. Så forskere designer nye strålingsskjermende romdrakter (Newman selv oppnådde et mål for nørdberømmelse for å utforme en ny romfartsdrakt før han ble med i NASA) og naturtyper. En annen problemvei der ute, selvfølgelig, er mangelen på stasjoner i dype rom, så byrået håper å utvikle et solkraftelektrisk fremdriftssystem for dypt verdensrommet.

Hvis det er en jobb som høres ut mer science fictiony enn det, er det kanskje å håndtere en asteroide, en oppgave som, ifølge NASA, vil gi nyttig ny informasjon om dokking av romfartøy, innsamling av utenomjordiske prøver og flytting av flere tonns objekter i verdensrommet. I september skal byrået planlegge å lansere et robotromsfartøy, OSIRIS-REx, som vil fly til noen miles fra en nær-jorda asteroide ved navn Bennu, kartlegge det i flere måneder og deretter komme nær nok til å forlenge en robotarm til samle noen få overflater av overflatemateriale, som farkosten vil returnere til Jorden innen 2023. Den prøven forventes å inneholde nye ledetråder for planetdannelse og den potensielle påvirkningen av asteroider på Jorden, men Newman bemerker også at "robotfunksjon er kritisk for fremtiden og hele vår reise til Mars. ”

Et påfølgende oppdrag, planlagt til slutten av 2021, kan minne filmer om Armageddon, katastrofetrylleren fra 1998: Et robotromsfartøy vil ta kontakt med en asteroide, muligens en som heter 2008 EV5; fjerne en kampestein som veier mer enn ti tonn; og manøvrer steinblokken til Månens bane. Et astronautmannskap vil fly til steinblokken og samle prøver for undersøkelse på jorden.

I 2030-årene, sier Newman, bør NASA være i beredskap. "Vi kommer først til Mars-bane, trygt å si, " foreslår hun, eller kanskje til en Martian-måne, "og så er det absolutte målet støvler på Mars." For en slik seilas, målt i år, vil astronauter måtte bli jorduavhengige, og utvikle måter å lage drivstoff, vann, oksygen og byggematerialer med hvilke ressurser Red Planet tilbyr. Hvis det virker like fantastisk som Matt Damon som dyrker poteter i The Martian, trekker Newman på skuldrene: Astronauter har spist på salat og paprika dyrket ombord romstasjonen.

"Vellykket utforskning i menneskets historie - det er slik det er oppnådd, " sa hun. "Du tar det du kan med deg, men du må lage ting og være selvopprettholdende."

Et kandidatlandingssted for 2020-oppdraget i Nili Fossae. Nili Fossae har lenge vært av interesse på grunn av tilstedeværelsen av leire. Et slikt bilde er det første trinnet i å lage et 3D-bilde og deretter en digital terrengmodell for bedre å studere et potensielt landingssted for en rover. (University of Arizona / JPL / NASA) Et bilde hentet fra Mars Reconnaissance Orbiter viser sanddyner i Argyre-regionen. (University of Arizona / JPL / NASA) Klitter i et nordpolert sandhav, kalt en erg (University of Arizona / JPL / NASA) Et to kilometer langt krater i Pasteur Crater (University of Arizona / JPL / NASA) Frakturer og utsatt berggrunn i Lyot Crater (University of Arizona / JPL / NASA)