Horisonten Probe er i ferd med å gjøre sin nærmeste tilnærming til dverg planeten Pluto, etter å ha fullført et eye-vanning ni år, tre milliarder kilometer lange turen. Pluto er så fjernt at det ligger i kuiperbelte, et område av solsystemet forbi planetene. Dette øker muligheten for at romfart, kan en dag være grenseløs.

For nå, men alle øyne er på Mars, bare 180 dagers reise bort og et mulig mål for en fremtidig menneskelig koloni., Og dette er ikke bare science fiction—romkappløpet har allerede startet.

Mars En

Mars Et oppgjør

Ett eksempel er nederlandske selskapet Mars One, som planlegger å starte et en-veis-tur med fire astronauter til Mars, landing i 2027. Ekstra mannskaper vil bli med dem hver to år for å danne en koloni. Skeptikere i stor grad avvise Mars som et stunt, men en mer levedyktig alternativ er Nasa ‘ s Orion, den første oppdrag siden Apollo designet for å dra mennesker inn i dype verdensrommet. En retur til Mars er planlagt for 2030s.,

I forberedelse til dette, Nasa og den Europeiske romorganisasjonen (ESA) er å studere Mars med en rekke romsonder, i et forsøk på å løse mysteriet om hvordan Mars mistet det meste av sin atmosfære. I 2021, nasas rover vil teste en eksperimentell værstasjonen på Mars, og også en enhet for å konvertere karbondioksid til oksygen.

Mye har blitt oppdaget allerede. To av de mest spennende finner dette året bekymring vann, en av de viktige ingrediensene for liv slik vi kjenner det., Ved hjelp av kraftige infrarøde teleskoper, Nasa forskere har bekreftet at Mars en gang hadde mer vann enn Polhavet, og noen av dette er fortsatt låst opp i Mars polare caps. Hubble Space Telescope, i mellomtiden, oppdaget ennå mer vann under overflaten av Jupiters største månen Ganymede—annen fremtiden plass reisemål.

Hvordan får vi til Mars?

lengst vi har sendt astronauter til månen, om 240,000 km unna. Dette er små yngel i forhold til 35 millioner kilometer reise til Mars. Å nå den røde planeten vil kreve noen alvorlige maskinvare., Nasa vil bruke sin nye heavy-lift rakett Space Launch System (SLS) for å drive Orion—den nye generasjonen av romskip—i verdensrommet. SLS er kraftigere enn noen tidligere rakett, skyte over 8,4 millioner pounds av thrust, som tilsvarer 135 Boeing 747. Datamaskiner som kjører programvaren på Orion har evnen til å håndtere 480 millioner instruksjoner per sekund.

Det har vært spekulasjoner om at astronauter vil bli satt i «hyper-søvn» (en terapeutisk koma) under reisen til Mars og holdt i live intravenøst, for å spare ressurser., Selv om en favoritt trope av sci-fi filmer, eksperter tror dette lite sannsynlig.

Hvordan vil vi leve?

vil Mennesker trenger selvdrevet vann, mat og oksygen for å overleve på Mars. Å trekke ut vann låst opp i isen vil være avgjørende, men med den nylige oppdagelsen av flytende vann på Mars, kan det ikke være for vanskelig.

Nasa er å utvikle en gravemaskin enhet som kalles RASSOR (Regolith Advanced Surface-Systemer Operasjoner Robot), som er utformet for meg vann, is og drivstoff fra planetary jord. Mars One har også planer om å sende en vann extractor for å varme jord til vann fordamper., Vannet vil da bli kondensert og lagres, tørr jord utvist, og prosessen gjentas. Mars hevder sine astronauter vil ha 50 liter av resirkulerbare vann hver dag.

Mat må dyrkes og høstes, men oppdrett i verdensrommet er ikke lett. Du kan ikke plonk avlinger i jord og strø på vann, fordi også mikrogravitasjon og nullgravitasjon gratis jord og vann vil fly rundt og «stygt innsiden av romskipet», advarer Dr Anna-Lisa Paul, ekspert i molekylær-og cellebiologi ved Universitetet i Florida.,

«Planter kan dyrkes på plass, men alle krever håndtering av gasser, vann og en voksende substrat,» sier Dr. Paul, som har vært å studere bruken av Arabidopsis (thale eller mus-ear karse) på den Internasjonale romstasjonen. Avlingen er perfekt for Mars, i stand til å vokse på en 10cm petriskål og nært knyttet til grønnsaker som for eksempel brokkoli og reddik. Det modnes raskt og forskere allerede vet er dens komplett genetiske kode.,

Spesielle voksende systemer vil være nødvendig, for eksempel VEGGIE (Vegetabilsk Produksjon System-prosjektet), en mikrobølgeovn-size-kammer der plantene får karbondioksid og kontrollert-release gjødsel, og fans rør luft (tunge gasser vask og lys de øker på Jorden, men i verdensrommet dette ikke skjer).

Mat kan også være «skrevet ut». Nasa jobber med Systemer & Materiale Research Corporation (SMRC) for å utvikle en 3D-printer til å lage protein, stivelse og fett inn i former og microjet i smaker og næringsstoffer., David J Irvin, direktør for SMRC, spår det vil bli 25 til 50 grunnleggende mat, som brød og bakverk.

«Vi prøver ikke for ut-av-denne-verden design,» sier Irvin. «Maten formen vil være praktisk å garantere selv matlaging og effektiv saksbehandling ganger. Så pizza vil se ut som pizza og kjeks som kjeks. Vi er ikke planlegge for en Michelin-stjerne, mat—bare sunn og næringsrik mat.»

I Mars En, i mellomtiden, det er blitt foreslått at kolonistene kan resirkulere menneskelig avfall for å gi næring til sine avlinger, og kostholdet kan omfatte insekter og alger.,

Planter kan brukes til å produsere oksygen som godt. Dr Paul hevder en bank av fotosyntetiske organismer (for eksempel grønn alge) kan brukes for denne oppgaven. Nasa planlegger også
for å konvertere karbondioksid som dominerer den tynne Martian luft inn oksygen ved hjelp av MOXIE—en maskin i stand til å produsere tre fjerdedeler av en unse av oksygen en time. Hvis vellykket, vil en større enhet vil lansere to år før astronauter landet på Mars, for å produsere oksygen for menneskets åndedrett og for rakett drivstoff.

Fysiske og psykiske virkninger

romfart kommer med en helse-advarsel., Ved hjelp av den Internasjonale romstasjonen (ISS) som en test seng, element forsker Professor Peter Norsk av Nasa ‘ s Human Research programmet har vært å undersøke noen av de fysiske utfordringer som astronautene vil møte.

kroppen Vår fungerer annerledes i verdensrommet, selv den måten at blodet flyter. På Jorden, tyngdekraften drar kroppsvæsker nedover, men i verdensrommet dette ikke skjer, slik at hjertet må jobbe hardere for å pumpe ut mer blod og mer væske kumulativ i hodet, å sette ekstra press på øynene., Russiske kosmonauter plassere sine organer i lav-press-bokser å trekke blod til bena og bære armbånd rundt sine lår, og store armer slik at blodet samler seg i venene i beina. Nasa er i dag å teste effektiviteten av dette.

Astronautene på ROMSTASJONEN gjøre to timer daglig aerobic, motstand og tredemølle øvelser for å avverge virkningene av vektløshet, noe som fører til raske bein og muskel svinn. Professor Norsk sier det samme tiltak vil bli brukt på Mars, som har omtrent en tredjedel av tyngdekraften på Jorden., Bruk av osteoporose narkotika bisfosfonat for å hindre at bein-masse tap er et annet alternativ, og kunstig gravitasjon blir testet ved hjelp av en sentrifuge spinning enheten.

Diet vil også være viktig, og forskerne ser på mat som beskytter bein helse, og er rik på antioksidanter for å øke immunitet. Plass spiller kaos med immunforsvaret—blod-plasma prøver tatt fra astronauter før og etter en reise viser at noen celler som ikke klarer å sparke i når det er nødvendig, oppvåkning latent virus som brennkopper, mens andre er over-aktiv og forårsake allergi symptomer.,

, Så vel som fysiske utfordringer, isolasjon, frihetsberøvelse og tap av privatliv assosiert med lang varighet romfart, kan forårsake psykiske problemer som depresjon.

I Mars, Amerikansk astronaut Scott Kelly og russiske kosmonauten Mikhail Kornienko vil sette av for en «Ett-År Oppdrag» på ISS, hvor en rekke psykologiske tester vil finne sted, for å se hvordan de kan takle mentalt., Nasa er også etterfølgende et Virtuelt rom-Stasjon, ved hjelp av et virtual reality headset for å sende beroligende lyder, lukter og bilder, og gir tilgang til en virtuell terapeut og en selv-administrert depresjon-behandlingsprogram.

Tekniske utfordringer

Undersøker orions data etter en vellykket test

Den tekniske studier for å nå og bor i Mars er enorm, men den kanskje største utfordringen er den trusselen som utgjøres av stråling., Astronauter som reiser utover lav bane rundt Jorda er utenfor den beskyttende skjold av Jordens atmosfære og magnetfelt, utsette dem for å galaktiske kosmiske stråler som kan skade DNA og øke risiko for lungekreft.

Nasa forbyr sine astronauter fra å øke sin sannsynlighet for å dø av kreft med mer enn tre prosent, men minst en ekspert har anslått at eksponering for stråling på Mars kunne kutte 15 til 24 år av en astronaut liv.,

Nasa innrømmer at det er «for lite kunnskap om helseeffekter av stråling, plass stråling i miljø og tiltak effekt» å anbefale crew-grenseverdier for utvidet måne og Mars-oppdrag.

planen så langt er å skjerme plass kjøretøy og habitater for å beskytte mennesker på innsiden. Orion har stråling sensorer, og kommer til å bruke masse allerede om bord for å maksimere mengden av materiale (inkludert av utstyr, materialer, start og re-entry-seter) som kan plasseres mellom besetningen og det ytre miljøet.,

Mars En boligkvarteret vil bli dekket med 16 fot med jord, for å skjerme innbyggere fra kosmiske stråler. Deres forskere sier dette vil gi samme beskyttelse som Jordens atmosfære.

Etiske problemstillinger

I juni i fjor, Committee on Human Spaceflight av National Research Council, co-ledet av Jonathan Lunine, professor i planetary science ved Cornell University, testifed før den AMERIKANSKE Kongressen at mennesker skal fortsette å utforske verdensrommet, men finansiering vil være behov for flere tiår hvis vi er å nå Mars., Et slikt program, men vil koste hundrevis av milliarder. Kan utgiftene bli rettferdiggjort?

«Ingen enkelt begrunnelsen rettferdiggjør en bemannet romfart program,» sier Professor Lunine. «Det er samlet. Bemannet romfart gir en lang rekke fordeler som, når det tas sammen, gjør en overbevisende sak for et slikt program.»

Eksperter dele disse fordeler til praktiske og ambisiøse. Praktiske fordeler er økonomisk, pedagogisk og politisk. Romfart stimulerer flyindustrien og lokker folk til yrker innen science og engineering., Og mens utforsking av verdensrommet er et samarbeidsprosjekt mellom land (i motsetning til den plass løpet av det 20. århundre, som var dominert av den Kalde Krigen og behovet for romfart overlegenhet), fører den økonomiske og tekniske aspekter av en plass program reiser til et land som står på verdens scene.

Ambisiøse begrunnelser, i mellomtiden, er beskrevet som «en felles menneskelige skjebne og trang til å utforske». Og, til slutt, landing på Mars kan være mer ambisiøse enn praktisk. Mens et menneske landing kan skje i 35 til 50 år, et helt selvdrevet kolonien kunne ta århundrer.,»

«Du kan ikke virkelig kvantifisere verdien, sier Lunine. «Men folk er flyttet av ambisiøse begrunnelser. Hvis ikke det var tilfelle, alle ville studere business og vi ville ha noe filosofer eller kunst nyutdannede til å gi farge og tekstur til eksistens.»

For flere gode funksjoner, må du abonnere på bladet eller laste ned digital app