NASA turi naują kosminių tyrinėjimų viziją: per ateinančius dešimtmečius žmonės nusileis ant Marso ir tyrinės raudonąją planetą. Trumpi vizitai lems ilgesnį viešnagę ir, galbūt, vieną dieną, kolonijas.
Tačiau pirmiausia grįžtame į Mėnulį.
Kodėl Mėnulis prieš Marsą?
„Mėnulis yra natūralus pirmasis žingsnis“, - aiškina NASA Kenedžio kosminio centro fizikas Philipas Metzgeris. „Tai netoliese. Prieš imdamiesi ilgesnių ir rizikingesnių kelionių į Marsą, galime ten praktikuoti gyvenimą, darbą ir mokslą. “
Mėnulis ir Marsas turi daug bendro. Mėnulis turi tik vieną šeštąją Žemės gravitaciją; Marsas turi trečdalį. Mėnulis neturi atmosferos; Marso atmosfera yra labai reta. Mėnulis gali būti labai šaltas, net -240o C šešėliai; Marsas kinta nuo -20o iki -100o C.
Dar svarbiau, kad abi planetos yra padengtos smulkiomis dumblo dulkėmis, vadinamomis „regolitu“. Mėnulio regolitas buvo sukurtas nepaliaujamai bombarduojant mikrometeoritus, kosminius spindulius ir saulės vėjo daleles, kurios milijardus metų ardo uolienas. Marso regolitą lėmė masyvesnių meteoritų ir net asteroidų poveikis, taip pat kasdienis vandens ir vėjo erozijos amžius. Abiejuose pasauliuose yra vietų, kur regolito gylis yra 10+ metrų.
Mechaninės įrangos valdymas esant tiek dulkių yra didelis iššūkis. Praėjusį mėnesį Metzgeris pirmininkavo Kennedy kosmoso centre vykusiam susitikimui tema „Granuliuotos medžiagos mėnulio ir Marso tyrinėjimuose“. Dalyviai susidūrė su problemomis, pradedant nuo pagrindinio gabenimo („Kokiems padangoms reikia Marso pakraipos?“) Iki kasybos („Kiek galima iškasti, kol skylė sugrius?“) Iki dulkių audrų - tiek natūralių, tiek dirbtinių („Kiek ar dulkės nuskraidins raketą? “).
Atsakyti į šiuos klausimus Žemėje nėra lengva. Moondusto ir Marso dulkės yra tokios ... svetimos.
Pabandykite tai: braukite pirštu per kompiuterio ekraną. Turėsite šiek tiek dulkių likučių, prikibusių prie pirštų galiukų. Tai minkšta ir neryški - tai žemės dulkės.
Mėnulio dulkės yra skirtingos: „Tai beveik kaip stiklo ar koralų keistų formų fragmentai, kurie yra labai aštrūs ir susipynę“, - sako Metzgeris. (Peržiūrėkite mėnulio dulkių vaizdą.)
„Net ir po trumpų pasivaikščiojimų po Mėnulį„ Apollo 17 “astronautai nustatė, kad dulkių dalelės užkimšo kosminių pečių sąnarius“, - sako Kolorado Minų mokyklos kasybos inžinerijos katedros docentas Masami Nakagawa. „Moondustas įsiskverbė į tarpiklius, todėl kosminiams kostiumams galėjo nutekėti tam tikras oro slėgis.“
Saulės apšviestose vietose, priduria Nakagawa, smulkios dulkės, ištekančios virš „Apollo“ kosmonautų kelių ir net virš jų galvų, nes atskiras daleles elektrostatiškai įkraudavo saulės ultravioletinė šviesa. Tokios dulkių dalelės, patekusios į kosmonautų buveinę, kur jos galėtų patekti į orą, sudirgino akis ir plaučius. „Tai potencialiai rimta problema.“
Dulkės taip pat yra visur apie Marsą, nors greičiausiai Marso dulkės nėra tokios aštrios kaip drėgnas. Atšalimas išlygina kraštus. Nepaisant to, Marso dulkių pliūpsniai plaka šias daleles 50 m / s (100+ mylių per valandą) greičiu, šveičiant ir nešiojant kiekvieną atvirą paviršių. Kaip atskleidė roveriai „Spirit“ ir „Opportunity“, greičiausiai Marso dulkės (kaip ir madingas) yra elektriškai įkrautos. Jis priglunda prie saulės baterijų, blokuoja saulės spindulius ir sumažina energijos kiekį, kuris gali būti sugeneruotas atliekant misiją.
Dėl šių priežasčių NASA finansuoja Nakagavos projektą „Dulkės“, ketverių metų tyrimą, skirtą ieškoti būdų, kaip sušvelninti dulkių poveikį robotų ir žmonių tyrinėjimams, pradedant oro filtrų projektavimu ir baigiant plonasluoksnių dangų, atbaidančių dulkes nuo kosminių ir mašinų .
Mėnulis taip pat yra gera išbandymo vieta tam, ką misijos planuotojai vadina „in situ išteklių panaudojimu“ (ISRU) –a.k.a. „Gyventi ne sausumoje“. Marso astronautai norės iškasti tam tikras žaliavas: kvėpavimui reikalingą deguonį, geriamąjį vandenį ir raketų kurą (iš esmės vandenilį ir deguonį) kelionei namo. „Pirmiausia galime tai išbandyti Mėnulyje“, - sako Metzgeris.
Manoma, kad tiek Mėnulis, tiek Marsas turi žemėje užšalusį vandenį. Įrodymai yra netiesioginiai. NASA ir ESA erdvėlaiviai Marso dirvožemyje aptiko vandenilį, greičiausiai H2O. Tariamos ledinės sankaupos svyruoja nuo Marso polių beveik iki pusiaujo. Kita vertus, mėnulio ledas lokalizuotas netoli Mėnulio šiaurinių ir pietinių polių giliai kraterių viduje, kur Saulė niekada nešviečia, remiantis panašiais Mėnulio tyrinėtojo ir Clementine, dviejų erdvėlaivių, kurie 1990 m. Viduryje vaizdavo Mėnulį, duomenimis.
Jei šį ledą būtų galima iškasti, atšildyti ir suskaidyti į vandenilį ir deguonį ... Voila! Greitos atsargos. NASA „Lunar Reconnaissance Orbiter“, kuris turėtų būti paleistas 2008 m., Naudosis moderniais jutikliais, ieškant telkinių ir nustatant galimas kasybos vietas.
„Mėnulio stulpai yra šalta vieta, todėl mes dirbome su žmonėmis, kurie specializuojasi šaltose vietose, norėdami išsiaiškinti, kaip nusileisti į dirvožemį ir kasti į amžinąjį įšalimą, kad iškasti vandenį“, - sako Metzgeris. Tarp NASA partnerių svarbiausias yra tyrėjai iš Armijos korpuso inžinerinių šaltųjų regionų tyrimų ir inžinerijos laboratorijos (CRREL). Pagrindiniai iššūkiai yra raketų nusileidimo ar buveinių kūrimo būdai ant turtingo ledo dirvožemiuose, kai šiluma netirpdo žemės, todėl jos griūva.
Išbandyti šią technologiją Mėnulyje, kuris nutolęs tik 2 ar 3 dienas nuo Žemės, bus daug lengviau, nei išbandyti ją Marse, esančiame po šešių mėnesių.
Taigi ... į Marsą! Bet pirmiausia - Mėnulis.
Originalus šaltinis: [apsaugotas el. Paštas] Straipsnis
