https://frosthead.com

En Smithsonian-forsker reflekterer over hva det vil ta å lande mennesker på Mars

Mars har alltid hatt en spesiell fascinasjon for menneskeheten. Den rødlige fargen på nattehimmelen har sterke assosiasjoner til krig og ødeleggelse, mens astronomer lenge har spekulert i muligheten for at livet kan eksistere der, enten nå, eller på et tidspunkt i fortiden. Sett fra jordbaserte teleskoper, har dens funksjoner anmodet om all slags spekulasjoner om planeten og hva mennesker kan møte der.

Relatert innhold

  • Se NASA Land InSight romfartøyet på Mars

Både Sovjetunionen og USA gjorde Mars til et tidlig mål for utforskning i romkampen i den kalde krigen på 1960-tallet. Mens sovjeterne nådde Mars først, i juni 1963, fikk de liten vitenskapelig avkastning for sin prestasjon. Den første amerikanske sonden som flyby Mars tok fotografier som viste en krater, månelignende overflate, og gjorde håp for mange om at intelligent liv kan være til stede der. Etterfølgende oppdrag fokuserte på å finne vann, et sentralt krav til liv på jorden, som en mulig indikator på at enkelt liv kan ha utviklet seg på planeten.

Ulike nasjoner har nå erklært sin intensjon om å forfølge en menneskelig ekspedisjon til Mars i fremtiden. Selv om det ennå kan gå mange år før vi endelig ser romfarere gå på den røde planeten, forventer de fleste forskere nå at en slik ekspedisjon til slutt vil skje.

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

Smithsonian History of Space Exploration: Fra den antikke verden til den utenomjordiske fremtiden

En must-read for romfag og alle som er fascinert av historien og fremtiden for vitenskapelig oppdagelse, The Smithsonian History of Space Exploration av tidligere NASA og Smithsonian romkurator og historiker Roger D. Launius, er et omfattende kompendium av fotografier, illustrasjoner, grafikk og sidefelt om viktige vitenskapelige og teknologiske utviklinger, innflytelsesrike figurer og banebrytende romfartøy.

Kjøpe

Å sende mennesker til Mars byr på en betydelig utfordring, men det er fortsatt en potensielt veldig givende prestasjon. Alt som kreves er en politisk beslutning av en romfartsnasjon, eller koalisjon av nasjoner, om å bruke ressursene som er nødvendige for å fullføre oppgaven. De fleste planer formulert til dette tidspunktet har vært for store, for kompliserte og for dyre til å være gjennomførbare. Noen studier har imidlertid anbefalt en slankere operasjon, og kan være mulig innenfor et budsjett på omtrent $ 250 milliarder dollar, noe som er omtrent hva den internasjonale romstasjonen kostet å bygge og vedlikeholde. En slik plan kunne handles så snart 2030-tallet.

Et forslag om å "leve av landet", for eksempel ved å bruke ressurser på Mars, kan dramatisk forenkle leteplanene. De første menneskene som kommer, kan hente ut drivstoff og forbruksmateriell fra marsmiljøet. Et slikt oppdrag ville kreve en to-årig plussplan for å fly til Mars, jobbe på overflaten og deretter komme tilbake til Jorden. Det vil også kreve et kjøretøy for å komme til Mars, en lander med et vitenskapelig laboratorium og habitat, et kraftverk for å generere strøm på overflaten, rover, mennesketransporter på overflaten, mat, et produksjonsanlegg som kan produsere drivstoff og, mest kritisk, et stigende kjøretøy for å forlate Mars for hjemreisen.

Ved hjelp av automatiserte rovere, ville et mannskap fra Mars samle steinprøver for analyse i et lite laboratorium satt opp i deres habitatmodul, og søkte informasjon på jakt etter vann og underjordisk liv. Ved hjelp av automatiserte rovere, ville et mannskap fra Mars samle steinprøver for analyse i et lite laboratorium satt opp i deres habitatmodul, og søkte informasjon på jakt etter vann og underjordisk liv. (NASA)

Drivstoff kan produseres på Mars fra den lokale atmosfæren, som hovedsakelig består av karbondioksid. Denne gassen ble pumpet inn i et reaksjonskammer i produksjonsanlegget, hvor den ble blandet med flytende hydrogen og oppvarmet. Den resulterende prosessen, oppdaget på 1800-tallet av den franske kjemikeren Paul Sabatier (1854–1941), produserer metan og vann. Metan ble pumpet gjennom en kryogen kjøler, som ville redusere den til en flytende tilstand som kan lagres for bruk som rakettdrivstoff. Det resulterende vannet kan pumpes inn i en elektrolyseenhet, der elektroder skiller det opp i hydrogen og oksygen.

Ved ankomst vil mennesker trenge å plassere et oppblåsbart drivhus for å dyrke mat. Ved hjelp av automatiserte rovere kunne mannskapet deretter begynne å utforske det omkringliggende terrenget. De ville samle steinprøver for analyse i et lite laboratorium satt opp i deres habitatmodul. De kan også bore inn i Mars-underlagene på jakt etter vann og eventuelt underjordisk liv som kan eksistere. De kunne til og med søke etter fossiler, og søke å bekrefte eksistensen av ytterligere naturressurser som er blitt oppdaget av satellitter som kretser rundt Mars. Når tiden deres på planeten var slutt, ville mannskapet gjennomføre en 110-dagers tur tilbake til Jorden.

De tekniske problemene med et slikt oppdrag er betydelige. Mannskapet vil bli utsatt for to typer stråling: kosmisk stråling som invaderer solsystemet fra galaksen utenfor, og solstråler med stråling som kjører hele det elektromagnetiske spekteret. En rask transittid er den beste beskyttelsen mot galaktisk stråling, og det samme er den lokale atmosfæren på Mars. Solens solfakler kan derimot være dødelige, spesielt i det ubeskyttede vakuumet i rommet. Ingeniører kan velge å skjerme mannskapet med vann ved å bruke en smultringformet vanntank som oppdagelsesreisende kan trekke seg tilbake til solstormen senker seg.

Det kan også være nødvendig å opprettholde en viss kunstig tyngdekraft på romfartøyet som fører mannskapet til Mars, for å bidra til å minimere biomedisinske problemer forbundet med langvarig eksponering for miljøer med lav tyngdekraft. Dette kan oppnås ved å bruke roterende seksjoner for å skape kunstig tyngdekraft.

De fleste vitenskapelige og tekniske utfordringer kan overvinnes med tilstrekkelig finansiering. Den største hindringen for et menneskelig Mars-oppdrag er fortsatt kostnad. 11. desember 2017 kunngjorde president Donald Trump at han hadde til hensikt å omvektorere NASA mot en retur til Månen og etablering av en Månebase før et menneskelig oppdrag til Mars. Dette vil sannsynligvis presse en Mars som lander et tiår eller mer inn i fremtiden, eller det kan gi andre nasjoner energi til å ta ledelse for et nasjonalt eller internasjonalt Mars-oppdrag. Å få mennesker til Mars på 2030-tallet kan gjøres, men bare hvis vi er villige til å bruke nok penger på å overvinne alle hindringene.

Utdrag fra Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future utgitt av Smithsonian Books.

En Smithsonian-forsker reflekterer over hva det vil ta å lande mennesker på Mars