Oamenii vor ateriza pe Marte? Aflați despre istoria explorării pe Marte și despre 7 provocări cheie ale trimiterii oamenilor pe Marte

Explorarea pe Marte a făcut mult timp subiectul fascinației umane. În timp ce misiunile pe Marte sunt frecvent subiectul cărților și filmelor științifico-fantastice, este posibil ca realitatea să nu fie atât de în urmă. Progresele recente în tehnologia spațială și comercializarea rapidă a pieței spațiale pot face în curând posibilă o misiune umană pe Marte. Mai mult, dacă te uiți la istoria explorării umane de 300.000 de ani, este evident că nevoia de a explora este fundamentală pentru natura noastră. Încadrată în acest fel, o misiune pe Marte nu este de fapt o chestiune dacă - ci mai degrabă o întrebare de când.

Salt la secțiune

• De ce ar trebui oamenii să călătorească pe Marte?
• Care este istoria explorării pe Marte?
• 7 provocări cheie pentru a ajunge pe Marte
• Cum vor ajunge oamenii în cele din urmă pe Marte?
• Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului?
• Aflați mai multe despre MasterClass-ul lui Chris Hadfield

Fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale vă învață știința explorării spațiale și ce vă rezervă viitorul.

De ce ar trebui oamenii să călătorească pe Marte?

Unul dintre cele mai mari efecte ale unei misiuni pe Marte ar fi găsirea vieții sau dovezi ale vieții dispărute, oricât de simplă ar fi această viață. Nu ar răspunde doar la întrebarea dacă suntem singuri în cosmos - ci ar indica și că există potențial pentru viață peste tot în univers.

Care este istoria explorării pe Marte?

Multe nave spațiale care au aterizat pe suprafața lui Marte, inclusiv Viking 1, Viking 2 și Mars Pathfinder. Vehicule spațiale precum Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor și Mars Reconnaissance Orbiter au efectuat lucrări de cercetare pentru cartografierea suprafeței Marte. Mars Exploration Rovers de la NASA și de la Agenția Spațială Europeană (ESA) au explorat suprafața lui Marte, trimitând date și imagini valoroase înapoi pe Pământ.

În 2010, președintele american Barack Obama a anunțat la Centrul Spațial Kennedy din Texas o propunere care vizează o misiune Marte cu echipaj până în anii 2030. NASA intenționează să lanseze misiunea rover Marte 2020, care va trimite un lander Marte fără pilot pe planeta roșie pentru a explora semnele vieții, atât din trecut, cât și din prezent.

NASA testează, de asemenea, nave spațiale concepute pentru a transporta oamenii pe Marte pentru prima dată.

7 provocări cheie pentru a ajunge pe Marte

Provocarea tehnică și inginerească pentru a ajunge pe Marte este descurajantă. Pământul și Marte au orbite diferite în jurul soarelui, ceea ce înseamnă că distanța dintre cele două planete se schimbă constant. Chiar și cu o fereastră de lansare optimă, este totuși o călătorie lungă în necunoscut cu o navă nedovedită, care transportă tot ce aveți nevoie, fără nicio modalitate de a furniza obiecte critice. Și acesta este doar începutul. Alte provocări includ:

1. Construirea navei spațiale potrivite . A ajunge pe Lună este o călătorie de trei zile, astfel încât o navă spațială utilitară precum Apollo va fi suficientă. Prima misiune pe Marte necesită o călătorie mult mai lungă, astfel încât nava spațială ar trebui să aibă mai mult spațiu de locuit, mai mult spațiu pentru sistemele de rezervă, echipamente pentru plimbări spațiale, un sistem de propulsie fiabil și - poate cel mai important - facilități de recreere pentru a menține astronauții angajați , productiv și sănătos în timpul călătoriilor spațiale.
2. Capacități de reciclare a aerului și a apei . O mare parte din ceea ce face sistemul de susținere a vieții pe Stația Spațială Internațională (ISS) imită ceea ce se întâmplă în mod natural pe Pământ. Procesoarele purifică aerul astronauților, filtrând urmele de gaze și eliminând dioxidul de carbon expirat. Acolo unde este posibil, oxigenul este extras și eliberat înapoi în cabină, dar pierderile mici sunt suplimentate cu oxigen stocat. Apa este reciclată în mod similar din urină și dezumidificatoare, de obicei cu o eficiență de aproximativ 90%. Este mai bine ca niciodată, dar fiecare navă de marfă transportă în continuare aer și apă către ISS. Trebuie să ajungem la o reciclare practic de 100% înainte de a călători cu încredere pe Marte și nu numai în spațiul adânc.
3. Creșterea alimentelor . Pentru misiunile spațiale pe Marte și nu numai, aducerea de mâncare pregătită va deveni mai puțin practică. În prezent, există experimente pe ISS pentru a explora cum să cultive culturi, testând lucruri cum ar fi în ce direcție crește o plantă fără gravitație, cum să polenizeze și ce tipuri de sol hidroponic sunt cele mai bune. Capacitatea de a fi autosuficient și de a crește alimente în spațiu este doar una dintre multele tehnologii necesare pentru misiunile pe Marte și explorarea spațială viitoare.
4. Taxă asupra corpului uman . Greutatea extinsă afectează corpul uman. Există impacturi semnificative asupra echilibrului, reglării tensiunii arteriale, densității osoase și, uneori, asupra vederii. Pentru astronauții care călătoresc pe Planeta Roșie, nu va exista o echipă de sprijin la sol care să asiste după aterizarea pe suprafața marțiană. Greutatea și configurația costumelor spațiale marțiene vor trebui, de asemenea, să permită perioada de adaptare la gravitația marțiană. În plus, mediul natural de pe suprafața planetei este mortal pentru viața umană; atmosfera de pe Marte are o presiune a aerului foarte scăzută, fără oxigen, 96% dioxid de carbon, radiații ridicate și raze cosmice. Habitatul și costumele spațiale vor trebui să protejeze echipajele de atmosfera marțiană.
5. Lipsa de comunicare . Viața pe Marte va fi, de asemenea, provocatoare din punct de vedere psihologic. Chiar și atunci când Pământul și Marte sunt cele mai apropiate, la 35 de milioane de mile distanță, este nevoie de unde radio aproximativ patru minute pentru a ajunge de aici până acolo. Deci, dacă echipajul marțian transmite un semnal către Houston, cel mai rapid va auzi un răspuns de la NASA este opt minute mai târziu - cel mai rău caz este 48 de minute mai târziu. Comunicarea în timp real va fi astfel imposibilă, iar echipajul marțian va trebui să știe cum să se autosuficieze, din punct de vedere tehnic și psihic, mai ales în cazul unei furtuni de praf sau a unei alte situații de urgență.
6. Determinarea căii corecte . Calea pe care o luăm între Pământ și Marte trebuie decisă. Fiecare zi de călătorie este o altă zi petrecută consumând alimente, băut apă, respirând aerul navei și producând deșeuri, precum și fiind expusă la radiații interplanetare și la riscul defectărilor sistemelor critice. Dacă există suficient combustibil, ar putea fi utilizată o cale mai directă, forțând brutal mecanica orbitală. Dacă inventăm motoare mai eficiente, le-am putea declanșa mai mult și vom merge mai puțin, scăzând, de asemenea, timpul total.
7. Aterizând cu atenție . Chiar dacă ajungem în atmosfera lui Marte, aterizarea prezintă un alt set de provocări. Odată ce ne aflăm la viteza orbitală, am putea folosi atmosfera subțire a lui Marte pentru a oferi frecare de frânare, direcționându-ne să ne cufundăm exact în ea pentru a încetini treptat la viteza corectă. Dar întreaga navă de tranzit ar trebui să fie suficient de dură pentru a suporta căldura și presiunea asociate. O opțiune de compromis ar putea fi eliminarea habitatului care ne-a dus pe Marte, a pătrunde într-o capsulă și a o călări direct la suprafață. Dar atmosfera marțiană este mult mai subțire decât cea a Pământului, ceea ce înseamnă că parașutele nu funcționează aproape la fel de bine. Cu toate acestea, este suficient de gros pentru ca fricțiunea să provoace încălzirea, astfel încât nava are nevoie de o protecție termică adecvată. Cel mai greu obiect pe care l-am aterizat pe Marte începând din 2018 a fost Curiosity Rover al NASA (parte a misiunii Mars Science Laboratory Mission), care cântărește în jur de o tonă (pe Pământ). O navă cu echipaj ar cântări mult mai mult decât un rover pe Marte. Pentru a pune oamenii pe Marte, va trebui probabil să folosim atmosfera marțiană pentru a încetini parțial nava, apoi pentru pompieri pentru a încetini viteza la suprafață până la locul de aterizare.

Master-class

Sugerat pentru tine

Cursuri online predate de cele mai mari minți ale lumii. Extindeți-vă cunoștințele în aceste categorii.

ce este o sintaxă în literatură

Predă explorarea spațiului

Predă Conservarea

Predă gândirea științifică și comunicarea

Învață știința unui somn mai bun

Cum vor ajunge oamenii în cele din urmă pe Marte?

Gândiți-vă ca un profesionist

Fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale vă învață știința explorării spațiale și ce vă rezervă viitorul.

Deși a ajunge pe Marte ar fi dificil din punct de vedere financiar și logistic, oamenii de știință cred că în cele din urmă se poate realiza urmând câțiva pași cheie:

• Continuați să explorați luna . Misiunile către Lună și Marte sunt împletite, deoarece Luna oferă șansa de a testa noi instrumente precum sistemele de susținere a vieții și habitatele umane care ar putea fi utilizate într-o viitoare misiune pe Marte. Explorarea lunară continuă este esențială pentru a zbura într-o zi spre Marte.
• Dezvoltă o tehnologie mai avansată a navei spațiale . Nu există stații spațiale în spațiul adânc, ceea ce înseamnă că nava care duce oamenii pe Marte va trebui să facă călătoria fără realimentare. NASA este în prezent în curs de dezvoltare a unui sistem de propulsie electrică solară pentru a face zborul în spațiul profund. În plus, nava spațială va necesita un sistem de navigație în spațiu profund, rachete suficient de puternice pentru a propulsa astronauții lungimea călătoriei și înapoi și echipamente de aterizare care funcționează pe Marte, care are o atmosferă subțire.
• Proiectați costume spațiale pentru a garanta siguranța astronauților . Mediul de pe Marte este ostil: lipsa unui strat de ozon înseamnă că nu există un scut încorporat împotriva radiațiilor ultraviolete, iar superoxizii de pe solul marțian pot avea impact asupra oamenilor care merg pe suprafața sa. Inginerii vor trebui să proiecteze costume spațiale de habitate de protecție pentru a preveni vătămarea corpului uman.

Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului?

Indiferent dacă sunteți un inginer astronautic în devenire sau pur și simplu doriți să deveniți mai informați despre știința călătoriilor spațiale, învățarea despre istoria bogată și detaliată a zborului spațial uman este esențială pentru a înțelege modul în care a avansat explorarea spațială. În MasterClass-ul de explorare spațială al lui Chris Hadfield, fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale oferă o perspectivă neprețuită asupra a ceea ce este necesar pentru a explora spațiul și a ceea ce îi rezervă viitorul oamenilor la frontiera finală. Chris vorbește și despre știința călătoriilor spațiale, despre viața ca astronaut și despre modul în care zborul în spațiu va schimba pentru totdeauna modul în care gândești despre viața pe Pământ.

Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului? Abonamentul anual MasterClass oferă lecții video exclusive de la maeștri oameni de știință și astronauți precum Chris Hadfield.