NASA ir jauns Vīzija kosmosa izpētei: nākamajās desmitgadēs cilvēki nolaidīsies uz Marsa un izpētīs sarkano planētu. Īsas vizītes novedīs pie ilgāka uzturēšanās un, iespējams, kādu dienu uz kolonijām.
Tomēr vispirms mēs atgriežamies Mēness pusē.
Kāpēc Mēness pirms Marsa?
“Mēness ir dabisks pirmais solis,” skaidro NASA Kenedija kosmosa centra fiziķis Filips Metgers. “Tas ir tuvumā. Pirms garākiem un riskantākiem braucieniem uz Marsu mēs varam tur praktizēt dzīvošanu, darbu un zinātnes darbu. ”
Mēnesim un Marsam ir daudz kopīga. Mēnesim ir tikai viena sestā Zemes gravitācija; Marsam ir viena trešdaļa. Mēness nav atmosfēras; Marsa atmosfēra ir ļoti reti sastopama. Mēness var nokļūt ļoti auksts, līdz +40o C ēnām; Marss svārstās no -20o līdz -100o C.
Vēl svarīgāk ir tas, ka abas planētas ir pārklātas ar smalkiem putekļiem, ko sauc par “regolith”. Mēness regolītu izveidoja nepārtraukta mikrometeorītu, kosmisko staru un Saules vēja daļiņu bombardēšana, kas miljardiem gadu sadalīja klintis. Marsa regolītu radīja masīvāku meteorītu un pat asteroīdu ietekme, kā arī ikdienas erozijas no ūdens un vēja laikmets. Abās pasaulēs ir vietas, kur regolīts ir 10+ metru dziļumā.
Mehānisko iekārtu darbība tik daudz putekļu klātbūtnē ir nopietns izaicinājums. Tikai pagājušajā mēnesī Metzger līdzpriekšsēdēja sanāksmi par tēmu “Granulu materiāli Mēness un Marsa izpētē”, kas notika Kenedija kosmosa centrā. Dalībnieki cīnījās ar jautājumiem, sākot no pamata pārvadāšanas (“Kāda veida riepām vajadzīgs Marsa bugijs?”) Līdz ieguves darbiem (“Cik dziļi jūs varat rakt, pirms caurums sabrūk?”) Līdz putekļu vētrām - gan dabiskām, gan mākslīgām (“Cik daudz putekļi uzsitīs piezemēšanās raķete? ”).
Nav viegli atbildēt uz šiem jautājumiem uz Zemes. Moondusta un Marsa putekļi ir tik… sveši.
Izmēģiniet šo: palaidiet pirkstu pa datora ekrānu. Jūs saņemsiet nelielu putekļu atliekas, kas pieķersies pie pirksta galiņa. Tas ir mīksts un izplūdis, tas ir, Zemes putekļi.
Mēness putekļi ir atšķirīgi: “Tas ir gandrīz kā stikla vai koraļļu nepāra formu fragmenti, kas ir ļoti asi un savstarpēji saistīti”, saka Metgers. (Skatiet Mēness putekļu attēlu.)
“Pat pēc īsām pastaigām mēness laikā Apollo 17 astronauti atrada putekļu daļiņas, kas bija iesprūduši viņu kosmosa plecu locītavās,” saka Masami Nakagawa, Kolorādo Mīnas skolas Kalnrūpniecības inženierzinātņu katedras asociētais profesors. "Moondust iekļuva blīvēs, izraisot kosmosa kostīmu noplūdi no gaisa spiediena."
Saules apspīdētās vietās pievieno Nakagawa, smalki putekļi, kas izdalās virs Apollo astronautu ceļgaliem un pat virs galvas, jo atsevišķas daļiņas elektrostatiski uzlādēja Saules ultravioletā gaisma. Šādas putekļu daļiņas, izsekojot astronautu dzīvesvietā, kur tās nonāks gaisā, kairināja acis un plaušas. “Tā ir potenciāli nopietna problēma.”
Putekļi ir visuresoši arī uz Marsa, kaut arī Marsa putekļi, iespējams, nav tik asi kā mēreni. Laika apstākļu izlīdzināšana malas. Neskatoties uz to, Marsa putekļsūcēji pūta šīs daļiņas 50 m / s (100+ jūdzes stundā), mazgājot un valkājot katru pakļauto virsmu. Kā atklājuši braucēji Gars un Iespēja, Marsa putekļi (piemēram, moondust), iespējams, ir elektriski lādēti. Tas turas pie saules paneļiem, bloķē saules gaismu un samazina enerģijas daudzumu, ko var radīt virszemes misijai.
Šo iemeslu dēļ NASA finansē Nakagavas projektu Dust, četru gadu pētījumu, kura mērķis ir atrast veidus, kā mazināt putekļu ietekmi uz robotu un cilvēku izpēti, sākot ar gaisa filtru dizainu un beidzot ar plānslāņu pārklājumiem, kas atgrūž putekļus no kosmosa un mašīnām. .
Mēness ir arī labs izmēģinājumu pamats tam, ko misijas plānotāji sauc par “in situ resursu izmantošanu” (ISRU) –a.k.a. “Dzīvo no zemes.” Astronauti uz Marsa gatavojas vietēji izrakāt noteiktas izejvielas: skābekli elpošanai, ūdeni dzeršanai un raķešu degvielu (galvenokārt ūdeņradi un skābekli) mājupceļam. “Vispirms to varam izmēģināt uz Mēness,” saka Megers.
Tiek uzskatīts, ka gan Mēness, gan Marss ienes zemē sasalušu ūdeni. Pierādījumi tam ir netieši. NASA un ESA kosmosa kuģis ir atraduši ūdeņradi - domājams, H H2O - Marsa augsnē. Paredzamās ledus atradnes svārstās no Marsa poliem gandrīz līdz ekvatoram. Savukārt Mēness ledus ir lokalizēts netālu no Mēness ziemeļu un dienvidu poliem dziļi krāteru iekšpusē, kur saule nekad nespīd, saskaņā ar līdzīgiem datiem no Lunar Prospector un Clementine, diviem kosmosa kuģiem, kas 1990. gadu vidū apzīmēja Mēnesi.
Ja šo ledu varētu izrakt, atkausēt un sadalīt ūdeņradī un skābeklī… Voila! Tūlītējas piegādes. NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, kura darbības uzsākšana notiks 2008. gadā, izmantos modernus sensorus, lai meklētu atradnes un precīzi noteiktu iespējamās ieguves vietas.
“Mēness stabi ir auksta vieta, tāpēc mēs esam strādājuši ar cilvēkiem, kas specializējas aukstās vietās, lai izdomātu, kā nolaisties augsnē un izrakt mūžzaļo sals, lai izraktu ūdeni,” stāsta Metgers. Starp NASA partneriem galvenais ir izmeklētāji no Armijas korpusa inženieru auksto reģionu pētniecības un inženierijas laboratorijas (CRREL). Galvenie izaicinājumi ir raķešu izkraušanas veidi vai dzīvotņu veidošana uz ledus bagātām augsnēm, ja to karstums neizkaus zemi, tāpēc tā sabrūk zem viņu svara.
Pārbaudīt visu šo tehnoloģiju uz Mēness, kas atrodas tikai 2 vai 3 dienu attālumā no Zemes, būs daudz vienkāršāk nekā to pārbaudīt uz Marsa, kas atrodas sešu mēnešu attālumā.
Tātad… uz Marsu! Bet vispirms - Mēness.
Oriģinālais avots: [aizsargāts ar e-pastu]
