Ľudstvo musí prekonať veľa prekážok, kým sa môže začať akákoľvek spiatočná cesta Mars. Sú dvaja hlavní hráči NASA і SpaceX, ktorí úzko spolupracujú na misiách na Medzinárodnú vesmírnu stanicu, no majú konkurenčné predstavy o tom, ako by vyzerala misia na Mars s posádkou.
Na veľkosti záleží
Najväčším problémom (alebo obmedzením) je množstvo užitočného zaťaženia (kozmická loď, ľudia, palivo, zásoby atď.) potrebné na cestu. Hmotnosť užitočného zaťaženia je zvyčajne len malé percento z celkovej hmotnosti nosnej rakety. Napríklad raketa Saturn V, ktorá vyniesla Apollo 11 na Mesiac, vážila 3000 ton. Na nízku obežnú dráhu Zeme by však mohla vypustiť iba 140 ton (5 % hmotnosti počiatočného štartu) a na Mesiac 50 ton (menej ako 2 % hmotnosti počiatočného štartu).
Hmotnosť obmedzuje veľkosť kozmickej lode na Marse a jej schopnosti vo vesmíre. Každý manéver si vyžaduje spotrebu paliva na spustenie raketových motorov a toto palivo musí teraz dopraviť do vesmíru kozmická loď.
Plán SpaceX pre svoju kozmickú loď s posádkou je doplniť palivo vo vesmíre pomocou samostatne vypusteného palivového nákladného vozidla. To znamená, že na obežnú dráhu bude možné dostať oveľa viac paliva ako pri jednom štarte.
Na čase záleží
Ďalšou otázkou úzko súvisiacou s palivom je čas. Misie, ktoré posielajú vesmírne lode bez posádky na vonkajšie planéty, často sledujú zložité trajektórie okolo Slnka. Používajú takzvané gravitačné manévre, aby efektívne obleteli rôzne planéty a získali dostatočnú hybnosť na dosiahnutie svojho cieľa.
To ušetrí veľa paliva, ale dokončenie týchto misií môže trvať roky. Je jasné, že je to neprijateľné. Zem aj Mars majú (takmer) kruhové dráhy a manéver známy ako Hohmanov prechod, je najúspornejší spôsob cestovania medzi dvoma planétami. V skutočnosti, ak nezachádzame do detailov, vesmírna loď vykoná jediný let po eliptickej dráhe prechodu z jednej planéty na druhú.
Hohmannov prechod medzi Zemou a Marsom trvá približne 259 dní (osem až deväť mesiacov) a je možný len približne každé dva roky kvôli rozdielom v obežných dráhach Zeme a Marsu okolo Slnka. Kozmická loď môže dosiahnuť Mars za kratší čas (SpaceX hovorí o šiestich mesiacoch), ale uhádli ste, že bude vyžadovať viac paliva.
Bezpečné pristátie
Predpokladajme, že naša kozmická loď a posádka skončia na Marse. Ďalšou úlohou je pristátie. Kozmická loď vstupujúca do zemskej atmosféry môže využiť odpor generovaný interakciou s atmosférou na spomalenie. To umožňuje zariadeniu bezpečne pristáť na povrchu Zeme (za predpokladu, že znesie príslušné zahrievanie). Ale atmosféra na Marse je asi 100-krát tenšia ako na Zemi. To znamená menší potenciál pre odpor, čo znemožňuje bezpečné pristátie bez akejkoľvek pomoci.
Niektoré misie pristáli na airbagoch (napríklad misia NASA Pathfinder), zatiaľ čo iné používali trysky (misia Phoenix od NASA). Ten druhý si opäť vyžaduje viac paliva.
Život na Marse
Marťanský deň trvá 24 hodín a 37 minút, no tým sa podobnosti so Zemou končia. Tenká atmosféra Marsu znamená, že nedokáže udržať teplo tak dobre ako Zem, takže život na Marse sa vyznačuje veľkými teplotnými výkyvmi deň/noc. Mars má maximálnu teplotu 30 ℃, čo znie celkom pekne, ale jeho minimálna teplota je -140 ℃ a priemerná teplota je -63 ℃. Priemerná zimná teplota na južnom póle Zeme je asi -49 ℃. Preto musíme byť veľmi opatrní pri výbere miesta na Marse a čo robiť s teplotou v noci.
Gravitácia na Marse je 38% gravitácie Zeme (takže sa budete cítiť ľahší), ale vzduch je väčšinou z uhlíka (CO₂) s niekoľkými percentami dusíka, takže je úplne nedýchateľný. Budeme musieť vybudovať klimaticky kontrolované miesto, kde budeme žiť. SpaceX pred štartom plánuje niekoľko nákladných letov vrátane zariadení kritickej infraštruktúry, ako sú skleníky, solárne panely a – uhádli ste – zariadenie na výrobu paliva a vzduchu pre návrat misie na Zem.
Život na Marse je možný a na Zemi už prebehlo niekoľko simulačných testov, aby sa zistilo, ako by sa ľudia s takouto existenciou vyrovnali.
Môžete si o tom prečítať tu: Geológovia modelujú pôdne podmienky na Marse, aby mohli v budúcnosti zasadiť Mars
Návrat na Zem
Poslednou úlohou je začať spiatočnú cestu a bezpečne priviesť ľudí späť na Zem. Apollo 11 vstúpilo do zemskej atmosféry rýchlosťou asi 40000 47 km/h, čo je o niečo menej ako rýchlosť potrebná na opustenie obežnej dráhy Zeme. Kozmické lode vracajúce sa z Marsu budú mať rýchlosť vstupu do atmosféry medzi 000 54 km/h až 000 XNUMX km/h, v závislosti od obežnej dráhy, ktorú používajú na príchod na Zem.
Pred opätovným vstupom do našej atmosféry by sa mohli spomaliť na nízkej obežnej dráhe Zeme na približne 28 800 km/h, no, uhádli ste, na to by potrebovali palivo navyše. Ale nebudú môcť jednoducho preniknúť do atmosféry. Musíme sa len uistiť, že astronautov nezabijeme preťažením alebo nespálime prehriatím.
Toto sú len niektoré z výziev, ktorým čelí misia na Mars, a všetky technologické stavebné kamene na jej dosiahnutie sú už pripravené. Potrebujeme len minúť čas a peniaze a dať to všetko dokopy.
Prečítajte si tiež: