Élhetnek-e az emberek a Marson? A technológia, amely meg tudja valósítani

A Mars emberi gyarmatosítása évtizedek óta népszerű téma a tudományos-fantasztikus irodalomban. De az utóbbi években nagyon valóságos lett az a lehetőség, hogy embereket küldjenek a Marsra.

Mivel több magánvállalat és kormányzati szerv dolgozik ezen a téren, láthattuk, hogy az embereket a Marsra küldik a közeljövőben. De milyen technológiának kell a helyén lennie annak megvalósításához?

Ebben a cikkben megnézünk néhány olyan technológiát, amelyek lehetővé teszik az emberek számára, hogy a Marson éljenek.

Nukleáris meghajtás

Az első lépés, hogy el tudjunk jutni a Marsra. Az átlagos távolság a Földtől a Marsig körülbelül 140 millió mérföld, és az út teljesítése jelenleg hat és nyolc hónap között tart. A Marsra szállításnak egy kis és közepes embercsoportot kell fenntartania az adott időtartamra, arra az időre, amíg a Marson vannak, és a visszaútra.

Minél hosszabb az út, annál drágább, nehezebb és veszélyesebb az út. Az üzemanyagnak, az életfenntartó rendszernek és az élelemnek ennek az időtartamnak kell lennie. Az utazás gyorsabbá tétele érdekében a NASA hatékonyabb meghajtási rendszereken dolgozik - amelyek nukleáris hőmeghajtást használnak.

A nukleáris hőmeghajtás a jelenlegi technológia kétszeres hatékonyságát biztosítja. Az olyan hajtóanyagot, mint a folyékony hidrogén, atomreaktoron keresztül melegítik fel. Amint a hidrogén gázzá alakul, a fúvókán keresztül tolóerőt biztosít, meghajtva az űrhajót.

Felfújható hőpajzsok

Mivel egy űrhajónak nagyon nagynak kell lennie ahhoz, hogy támogassa az embereket a Mars útján, a leszállás rendkívül nehéz lesz. Ez különösen igaz a marsi légkör Földhöz viszonyított különbségei miatt. Mivel vékonyabb, az űrhajó sokkal gyorsabban ereszkedik le, mint a Földön, és az olyan tipikus technológia, mint az ejtőernyők, nem fog lassítani az ereszkedésben.

Jelenleg a hőpajzsok olyan merev fémszerkezetek, amelyek a hő legnagyobb részét elviselik a légkörbe való visszatérés során. Mivel a sebesség olyan nagy, a súrlódás miatt az űrhajó elején hatalmas hőmérséklet alakul ki. A hőpajzs sugározza az űrhajótól a hőt, és megvédi az alatta lévő űrhajót. Ez a fajta hőpajzs egyszerűen túl terjedelmes ahhoz, hogy alkalmazható legyen egy olyan méretű űrhajóra, amely az emberi Marsra történő szállításhoz szükséges.

Itt jönnek be a felfújható hőpajzsok. A felfújható hőpajzs, hasonlóan a NASA által fejlesztetthez, drasztikusan javíthatja ezt a folyamatot. Ezt a felfújható lassító lassú földi pálya-repülési tesztjének (LOFTID) nevezett felfújható hővédő pajzs hat méter széles, szintetikus szálakból 15-ször erősebb, mint az acél, és úgy tervezték, hogy kibontakozzon és felfújódjon, amikor az űrszonda belép a Mars légkör. Ha kevesebb helyet foglalunk el, mint egy hagyományos hőpajzs, mégis nagyobb az infláció, akkor biztonságosan leszállhatunk a Marson.

Védelem a marsi légkörtől

A marsi táj az emberek számára barátságtalan. A tudományos fantasztikus irodalom nyújtotta rengeteg megoldás erre a problémára. De hogy nézne ki a való életben?

A marsi légkör vékonyabb és sokkal hidegebb, és több mint 95% szén-dioxidot tartalmaz, csak 0,13% oxigént tartalmaz. És sokkal magasabb a sugárzás. Ez azt jelenti, hogy az embereknek önfenntartó élőhelyeken kell élniük.

Először is, az élőhelyeknek képesnek kell lenniük a megfelelő arányú gázok létrehozására és újrafeldolgozására, hogy az emberek lélegezhessenek. A javasolt módszer a marsi légkörben jelen lévő nitrogén és argon újrafeldolgozása és oxigén hozzáadása. Az arány 40% nitrogén, 40% argon és 20% oxigén lehet.

De ahhoz, hogy ezeket a gázokat a légkörből lehessen juttatni, a szén-dioxidot „ki kell mosni” (eltávolítani) a levegőből. Továbbá az oxigént úgy kell előállítani, hogy eltávolítjuk a Marson már meglévő vízből, vagy a Földről hozzuk.

Végül a hozzáadott napsugárzás révén a Marson valamilyen sugárvédelemre lesz szükség a marsi lakosok számára. Két javasolt módszer egy sugárvédő pajzs (amelyet nehéz és nehéz szállítani a Földről a Marsra), vagy a föld alatt élő marsi barlangokban vagy lávacsövekben. Felfújható „ajtónyílást” fejlesztenek ki, amely pontosan emiatt biztosíthatja a földalatti rendszerek légmentesen lezárt szakaszát.

Meleg maradni és fitt maradni

A Mars átlagos hőmérséklete -80 Fahrenheit fok, vagy -62,2 Celsius fok. És a hőmérséklet drasztikusan ingadozhat; míg éjszaka -100 ° F (-73 ° C) lehet, a nappali hőmérséklet elérheti a + 70 ° C-ot (kb. 21 ° C). Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet-szabályozás a marsi élőhelyek egyik legnagyobb kihívása lesz.

A Mars gravitációja meglehetősen gyenge (csak a Föld 38% -a). A gyengébb gravitáció azt jelenti, hogy a Marson élő embereknek nagyobb az esélyük a csontsűrűség elvesztésére, ami drasztikusan növeli a törések esélyét. És ez nem tartalmazza a nulla gravitációban töltött hónapokat a Mars útján.

Hosszú mikrogravitációs időszakok túlélése, az űrhajósoknak következetesen kell gyakorolniuk. A NASA további ellenállással űrruhákat kutat ennek ellensúlyozására. Időközben az USA és Oroszország űrhajósai egy éven át tartó tanulmányokon vesznek részt az űrállomáson hogy jobban megértsük az alacsonyabb gravitáció emberi testre gyakorolt ​​hatásait, és ha képesek vagyunk alkalmazkodni.

Víz-, élelmiszer- és üzemanyag-előállítás

A víz valóban létezik a Marson, bár nagy része sós. Ez azt jelenti, hogy sótalanításra lesz szükség ahhoz, hogy a vizet biztonságosan inni lehessen. Hipotetikusan az összes vizet újrahasznosítanák, mivel ez energiahatékonyabb, mint a több víz összegyűjtése és sótalanítása. De mi van a növényekkel?

A Mars felszínén minden szükséges elem megtalálható a növények termesztéséhez. Vízzel és szerves vegyületekkel rendelkezik, amelyekre a növényeknek a túléléshez szüksége van. De nincs vendégszerető légköre. Az üvegházak, amelyek hatékonyan termelik a növényeknek megfelelő légkört, kiemelt fontosságúak lesznek, mivel csak így lehet élelmiszert termelni a Marson.

Minden, amit említettünk, üzemanyagot igényel az energia előállításához. Az üzemanyag-előállítás legvalószínűbb módszere a már a Marson lévő víz felhasználása lesz. A víz hidrogénre és oxigénre osztható. Az oxigén felhasználható a vendégszerető légkör megteremtésében, míg a hidrogén hatékony hajtóanyag. Tehát az emberek elküldése előtt szükség lesz egy automatizált hidrogén-feldolgozó üzem előkészítésére az üzemanyag rendelkezésre állásának biztosítása érdekében.

Tehát élhetnek-e az emberek a Marson?

A válasz igen - de nem könnyen. Számos kihívást jelentő akadály áll az út előtt. A Marsra és onnan való kilépés, a zord környezet túlélése, valamint az élelmiszer, víz és üzemanyag előállítása a fő kihívás.

Annak ellenére, hogy ez áthidalhatatlannak hangzik, a tudósok optimisták. Valójában Elon Musk kijelentette A SpaceX űrhajósokat küldhet a Marsra amint 2024. És bár az első néhány küldetés valószínűleg csak rövid ideig él a Marson, ez még mindig hihetetlen teljesítmény!

A SpaceX Dogecoin által finanszírozott missziót indít a Holdra

Úgy hangzik, mint egy mém. Nyilvánvalóan nem az.

Olvassa el a következőt

A szerzőről