Kas inimesed saavad Marsil elada? Tehnoloogia, mis võib selle juhtuda

Inimese Marsi koloniseerimine on olnud ulmes aastakümneid populaarne teema. Kuid viimastel aastatel on inimeste Marsile elama saatmise võimalus muutunud väga reaalseks.

Kuna selles ruumis töötab mitu eraettevõtet ja valitsusasutust, võime lähitulevikus näha inimesi Marsile saatmist. Kuid milline tehnoloogia peab selle saavutamiseks paigas olema?

Selles artiklis vaatleme mõningaid tehnoloogiaid, mis võimaldavad inimestel Marsil elada.

Tuumajõud

Esimene samm on võimalus jõuda Marsile. Keskmine kaugus Maast Marsini on umbes 140 miljonit miili ja reisi läbimiseks kulub praegu kuus kuni kaheksa kuud. Marsile transportimine peaks selle aja jooksul ülal pidama väikest ja keskmist inimrühma nii Marsil viibimise ajaks kui ka tagasiteeks.

Mida pikem on teekond, seda kallim, raskem ja ohtlikum teekond on. Kütus, elutoetussüsteemid ja toit peavad kõik selle kestma. Nii et reisi kiiremaks muutmiseks töötab NASA tõhusamate tõukejõusüsteemide väljatöötamisel - mis kasutavad tuumaenergiat.

Tuuma termiline tõukejõud tagab praeguse tehnoloogia kaks korda suurema efektiivsuse. Raketikütust nagu vedel vesinik kuumutatakse tuumareaktori kaudu. Kui vesinik muundatakse gaasiks, annab see düüsi kaudu tõukejõu, mis tõukab kosmoseaparaati.

Täispuhutavad soojuskilbid

Kuna kosmoseaparaat peab olema väga suur, et inimesi Marsi-reisil toetada, on selle maandumine äärmiselt keeruline. See kehtib eriti Marsi atmosfääri erinevuste tõttu Maaga. Kuna see on õhem, laskub kosmoseaparaat palju kiiremini kui Maal ja tüüpiline tehnoloogia nagu langevarjud ei tööta laskumist aeglustades.

Praegu on soojakilbid jäigad metallkonstruktsioonid, mis võtavad atmosfääri uuesti sisenemisel kuumuse kõige suurema osa. Kuna kiirus on nii suur, põhjustab hõõrdumine kosmoseaparaadi etteotsa tohutute temperatuuride tekkimist. Kuumakaitse kiirgab kosmoseaparaadist eemale soojust ja kaitseb selle aluseks olevat kosmoseaparaati. Selline kuumakaitse on lihtsalt liiga mahukas, et seda saaks rakendada inimese Marsile transportimiseks vajaliku suurusega kosmoseaparaadile.

Siit tulevad sisse täispuhutavad kuumakaitsed. Täispuhutav kuumakaitse, nagu see, mida NASA arendab, võib seda protsessi drastiliselt parandada. Seda täispuhutava aeglusti (LOFTID) madala maa-orbiidilennu katseks nimetatud täispuhutavat kuumakaitset on kuus meetrit lai sünteetilistest kiududest, mis on terasest 15 korda tugevamad, ja on ette nähtud kosmoselaeva Marsi sisenemisel atmosfääri. Traditsioonilisest kuumakaitsest vähem ruumi võtmine, olles siiski inflatsioonist suurem, võimaldab meil Marsil ohutult maanduda.

Kaitse Marsi atmosfääri eest

Marsi maastik on inimestele ebasobiv. Ulme on pakkunud sellele probleemile palju lahendusi. Kuidas see tegelikus elus välja näeks?

Marsi atmosfäär on õhem ja palju külmem ning koosneb üle 95% süsinikdioksiidist ja ainult 0,13% hapnikust. Ja kiirgust on palju kõrgem. See tähendab, et inimesed peavad elama isemajandavates elupaikades.

Esiteks peavad elupaigad olema võimelised looma ja taaskasutama õigeid proportsioone gaase, mida inimesed saaksid hingata. Peamine soovitatud meetod on Marsi atmosfääris oleva lämmastiku ja argooni ringlussevõtt ja hapniku lisamine. Proportsioon võiks olla 40% lämmastikku, 40% argooni ja 20% hapnikku.

Kuid nende gaaside atmosfäärist saamiseks tuleb süsinikdioksiid õhust "puhastada" (eemaldada). Edasi tuleb hapnikku toota, eemaldades see Marsil juba olemasolevast veest või tuues selle Maalt.

Lõpuks, Marsi lisatud päikesekiirguse korral peab Marsi elanike jaoks olema mingisugune kiirguskaitse. Kaks soovitatud meetodit on kiirguskaitse (mida on raske ja mida on raske Maalt Marsile transportida) või elamine maa all Marsi koobastes või laavatorudes. Väljatöötamisel on täispuhutav „ukseava“, mis suudab just sel põhjusel tagada maa-aluste süsteemide õhutiheda osa.

Soojas püsimine ja vormis hoidmine

Marsi keskmine temperatuur on -80 kraadi Fahrenheiti ehk -62,2 kraadi Celsiuse järgi. Ja temperatuurid võivad drastiliselt kõikuda; kui öösel võib see olla -100 ºF (-73 ºC), võib päeval temperatuur tõusta + 70 ºC (umbes 21 ºC). See tähendab, et temperatuuri reguleerimine on Marsi elupaiga üks suuremaid väljakutseid.

Marsi raskusjõud on üsna nõrk (ainult 38% Maa omast). Nõrgem raskusjõud tähendab, et Marsil elavatel inimestel on suurem tõenäosus luutiheduse kaotamiseks, mis suurendab oluliselt luumurdude võimalust. Ja see ei hõlma Marsi reisil nullgravitatsioonis veedetud kuid.

Et mikrogravitatsioonis pikki perioode üle elada, astronaudid peavad järjepidevalt treenima. NASA uurib selle vastu võitlemiseks kosmosekostüüme, millel on vastupanu. Vahepeal käivad USA ja Venemaa astronaudid kosmosejaamas aastaseid uuringuid et saaksime paremini mõista madalama raskusjõu mõjusid inimese kehale ja kui suudame kohaneda.

Vee, toidu ja kütuse tootmine

Marsil on vesi olemas, kuigi suur osa sellest on soolalahus. See tähendab, et vee joogikindlaks muutmiseks on vaja magestamist. Hüpoteetiliselt suunataks kogu vesi ringlusse, kuna see on energiasäästlikum kui suurema vee kogumine ja magestamine. Aga kuidas on lood taimedega?

Marsi pinnal on kõik taimede kasvatamiseks vajalikud komponendid. Selles on vett ja orgaanilisi ühendeid, mida taimed vajavad ellujäämiseks. Kuid sellel pole külalislahket õhkkonda. Kasvuhooned, mis toodavad tõhusalt taimele sobivat atmosfääri, on esmatähtis, kuna see on ainus viis toota toitu Marsil.

Kõik, mida mainisime, nõuab energia tootmiseks kütust. Kütuse tootmise kõige tõenäolisem meetod on taas Marsil oleva vee kasutamine. Vett saab jagada vesinikuks ja hapnikuks. Hapnikku saab kasutada külalislahke atmosfääri loomisel, samas kui vesinik on tõhus raketikütus. Niisiis, enne inimeste saatmist on vaja ette valmistada vesiniku automatiseeritud töötlemisjaam, et tagada kütuse kättesaadavus.

Niisiis, kas inimesed saavad Marsil elada?

Vastus on jah - aga mitte lihtsalt. Sel teel on palju väljakutseid tekitavaid takistusi. Marsile jõudmine ja sealt lahkumine, karmi keskkonna üleelamine ning toidu, vee ja kütuse tootmine on peamised väljakutsed.

Kuigi see kõlab ületamatuna, on teadlased optimistlikud. Tegelikult on Elon Musk seda öelnud SpaceX võib saata Marsile astronaudid niipea kui 2024. aastal. Ja kuigi mõned esimesed missioonid hõlmavad tõenäoliselt ainult lühiajalist elamist Marsil, on see ikkagi uskumatu saavutus!

SpaceX alustab Dogecoinist rahastatud missiooni Kuul

See kõlab nagu meem. Ilmselt pole see absoluutselt nii.

Loe edasi

Autori kohta