NASA ima novo vizijo za raziskovanje vesolja: v desetletjih, ki jih čakajo, bodo ljudje pristali na Marsu in raziskovali rdeči planet. Kratek obisk bo privedel do daljšega bivanja in morda nekega dne v kolonije.
Najprej se vrnemo na Luno.
Zakaj Luna pred Marsom?
"Luna je naravni prvi korak," razlaga Philip Metzger, fizik iz Nasina vesoljskega centra Kennedy. "V bližini je Tam lahko prakticiramo življenje, delo in poučevanje, preden se odpravimo na daljša in bolj tvegana potovanja na Mars. "
Luna in Mars imata veliko skupnega. Luna ima le šestino Zemljine gravitacije; Mars ima tretjino. Luna nima ozračja; marsovsko vzdušje je zelo redko. Luna lahko postane zelo hladna, v senci najdemo do -240o C; Mars se giblje med -20o in -100o C.
Še pomembneje je, da sta oba planeta prekrita z drobnim prahom, imenovanim "regolit." Lunov regolit je nastal z nenehnim bombardiranjem mikrometeoritov, kozmičnih žarkov in delcev sončnega vetra, ki so več milijard let razbijale kamnine. Marsovski regolit je bil posledica vplivov množičnejših meteoritov in celo asteroidov, pa tudi starosti vsakodnevne erozije iz vode in vetra. Obstajata kraji na obeh svetih, kjer je regolit globok 10+ metrov.
Delovanje mehanske opreme ob prisotnosti toliko prahu je velik izziv. Samo prejšnji mesec je Metzger vodil sestanek na temo: "Granularni materiali v raziskovanju lunarne in Marsovcev", ki je potekal v vesoljskem centru Kennedy. Udeleženci so se spopadli z vprašanji, ki segajo od osnovnega prevoza ("Kakšne pnevmatike potrebuje pikapolonica na Marsu?") Do rudarjenja ("Kako globoko lahko kopaš, preden se luknja zruši?") Do prašnih neviht - naravnih in umetnih ("Koliko se bo prah dvignil? ").
Odgovori na ta vprašanja na Zemlji niso enostavni. Prah iz Moondusta in Marsa je tako ... tuj.
Poskusite: S prstom potegnite po zaslonu računalnika. Na prstu se vam bo prilepil majhen ostanek prahu. Mehko in mehko - to je zemeljski prah.
Lunarni prah je drugačen: "Skoraj podobni so drobci steklenih ali koralnih oblik, ki so zelo ostri in se prepletajo," pravi Metzger. (Oglejte si sliko luninega prahu.)
"Tudi po krajšem sprehodu na luni so astronavti Apolla 17 ugotovili, da so prašni delci zagozdili ramenske sklepe svojih vesoljskih oblek," pravi Masami Nakagawa, izredni profesor na oddelku za rudarsko tehniko v rudniški šoli v Koloradu. "Moondust je prodrl v tesnila, zaradi česar so vesoljske obleke puščale nekaj zračnega tlaka."
Na sončno osvetljenih območjih, doda Nakagawa, se je nad koleni astronavtov Apolona in celo nad glavo lebdel droben prah, ker so posamezne delce elektrostatično naelektrile sončna ultravijolična svetloba. Takšni delci prahu, ko so jih zasledili v habitatu astronavtov, kjer bi postali zrakoplovi, so dražili oči in pljuča. "To je potencialno resna težava."
Prah je na Marsu vseprisoten, čeprav marsovski prah verjetno ni tako oster kot moondust. Vremevanje gladi robove. Kljub temu pa marsovske prašne nevihte bičejo te delce 50 m / s (100+ mph) in čistijo in obrabijo vsako izpostavljeno površino. Kot so razkrili roverji Spirit in Opportunity, je marsovski prah (podobno kot moondust) verjetno električno nabit. Lepi sončne panele, blokira sončno svetlobo in zmanjšuje količino energije, ki jo je mogoče ustvariti za površinsko misijo.
Zaradi tega NASA financira Nakagawino projektno prašno, štiriletno študijo, namenjeno iskanju načinov za ublažitev vplivov prahu na robotsko in človeško raziskovanje, od zasnov zračnih filtrov do tankoslojnih prevlek, ki odbijajo prah iz vesoljskih oblačil in strojev .
Luna je tudi dobro preskusno poligon za tisto, kar načrtovalci misij imenujejo "in-situ izkoriščanje virov" (ISRU) –a.k.a. "Živeti zunaj zemlje." Astronavti na Marsu bodo želeli lokalno kopati nekatere surovine: kisik za dihanje, vodo za pitje in raketno gorivo (v bistvu vodik in kisik) za pot domov. "To lahko najprej poskusimo na Luni," pravi Metzger.
Za Luno in Mars velja, da imata vodo zamrznjeno v tleh. Dokazi za to so posredni. NASA in ESA vesoljska plovila sta v marsovskih tleh zaznala vodik - verjetno H v H2O -. Putativni ledeni nanosi segajo od marsovskih polov skoraj do ekvatorja. Po drugi strani je lunarni led lokaliziran v bližini Lunovega severnega in južnega pola globoko v kraterjih, kjer Sonce nikoli ne sije, kažejo podobni podatki Lunar Prospector in Clementine, dveh vesoljskih plovil, ki sta sredi devetdesetih preslikala Luno.
Če bi ta led lahko izkopali, odtalili in razbili na vodik in kisik ... Voila! Instant zaloge. Nasina Lunar Reconnaissance Orbiter, ki naj bi bila predstavljena leta 2008, bo za iskanje nahajališč in določanje možnih rudarskih mest uporabila sodobne senzorje.
"Lunarni drogovi so hladno, zato smo sodelovali z ljudmi, ki so specializirani za hladne kraje, da bi ugotovili, kako pristati na tleh in kopati v večno zmrzal, da bi izkopali vodo," pravi Metzger. Najpomembnejši med Nasinimi partnerji so preiskovalci iz laboratorija za raziskave in inženiring hladnih regij armade inženirjev (CRREL). Ključni izzivi vključujejo načine pristajanja raket ali gradnje habitatov na ledeno bogatih tleh, ne da bi njihova toplota stopila tla, tako da se pod njihovo težo sesede.
Testiranje vse te tehnologije na Luni, ki je od Zemlje oddaljena le 2 ali 3 dni, bo veliko lažje kot testiranje na Marsu, pol leta.
Torej… na Mars! Toda najprej Luna.
Izvirni vir: [zaščiten e-poštni naslov] Article
