Sonda Horizon zbliża się najbliżej planety karłowatej Plutona, po ukończeniu 9-letniej, 3-miliardowej podróży. Pluton jest tak odległy, że leży w pasie Kuipera, regionie Układu Słonecznego poza planetami. Stwarza to możliwość, że podróż kosmiczna może pewnego dnia być bezgraniczna.

na razie jednak wszystkie oczy są skierowane na Marsa, zaledwie 180-dniową podróż i możliwy cel przyszłej ludzkiej Kolonii., I to nie jest tylko science fiction—wyścig kosmiczny już się rozpoczął.

Mars One

The Mars One settlement

jednym z przykładów jest holenderska firma Mars One, która planuje wyruszyć w podróż w jedną stronę z czterema astronautami na Marsa, lądując w 2027 roku. Kolejne załogi dołączą do nich co dwa lata, aby utworzyć kolonię. Sceptycy w dużej mierze odrzucają Mars One jako wyczyn, ale bardziej realną propozycją jest Nasa Orion, pierwsza misja od czasu Apollo zaprojektowana do zabrania ludzi w kosmos. Podróż powrotna na Marsa planowana jest na rok 2030.,

przygotowując się do tego, Nasa i Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) badają Marsa za pomocą wielu statków kosmicznych, próbując rozwiązać zagadkę, w jaki sposób Mars stracił większość swojej atmosfery. W 2021 roku łazik Nasa przetestuje eksperymentalną stację pogodową na Marsie, a także urządzenie do konwersji dwutlenku węgla na tlen.

wiele już odkryto. Dwa z najbardziej ekscytujących znalezisk w tym roku dotyczą wody, jednego z najważniejszych składników życia, jakie znamy., Korzystając z potężnych teleskopów w podczerwieni, naukowcy Nasa potwierdzili, że Mars miał kiedyś więcej wody niż Ocean Arktyczny, a część z nich pozostała zamknięta w marsjańskich czapach polarnych. Tymczasem Kosmiczny Teleskop Hubble ' a odkrył jeszcze więcej wody pod powierzchnią największego księżyca Jowisza—Ganimedesa-kolejnego przyszłego miejsca przeznaczenia kosmicznego.

jak dostać się na Marsa?

najdalej wysłaliśmy astronautów na Księżyc, około 240 000 mil stąd. To jest mała frytka w porównaniu z 35-milionową podróżą na Marsa. Dotarcie do czerwonej planety będzie wymagało poważnego sprzętu., Nasa wykorzysta swoją nową rakietę heavy-lift The Space Launch System (SLS) do napędzania Oriona—nowej generacji statków kosmicznych—w kosmos. SLS jest mocniejsza niż jakakolwiek poprzednia rakieta, wystrzeliwując ponad 8,4 miliona funtów ciągu, co odpowiada 135 Boeingom 747. Komputery uruchamiające oprogramowanie na Orionie mają zdolność do obsługi 480 milionów instrukcji na sekundę.

pojawiły się spekulacje, że astronauci zostaną wprowadzeni w „hiper-sen” (śpiączkę terapeutyczną) podczas podróży na Marsa i utrzymani przy życiu w celu oszczędzania zasobów., Choć ulubiony trop filmów sci-fi, eksperci uważają to za mało prawdopodobne.

jak będziemy żyć?

ludzie będą potrzebowali samowystarczalnej wody, żywności i tlenu, aby przetrwać na Marsie. Wydobycie wody zamkniętej w lodzie będzie kluczowe, ale z niedawnym odkryciem płynącej wody na Marsie może nie być zbyt trudne.

Nasa opracowuje urządzenie koparki o nazwie RASSOR( Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot), przeznaczone do wydobywania wody, lodu i paliwa z gleby planetarnej. Mars One planuje również wysłanie wyciągu wody do podgrzewania gleby, dopóki woda nie wyparuje., Następnie woda zostanie skondensowana i przechowywana, sucha gleba zostanie wydalona, a proces powtórzy się. Mars One twierdzi, że jego astronauci będą mieli 50 litrów wody nadającej się do recyklingu każdego dnia.

żywność musi być uprawiana i zbierana, ale hodowla w kosmosie nie jest łatwa. Nie można plonk uprawy na ziemi i posypać wodą, ponieważ w mikrograwitacji wolna gleba i woda będą latać i „faul wnętrza statku kosmicznego”, ostrzega Dr Anna-Lisa Paul, ekspert w dziedzinie biologii molekularnej i komórkowej na Uniwersytecie Florydy.,

„rośliny mogą być uprawiane w kosmosie, ale wszystkie wymagają zarządzania gazami, wodą i podłożem do uprawy”, mówi Dr Paul, który badał wykorzystanie Arabidopsis (Thale lub rzeżucha z uszu myszy) na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Uprawa jest idealna dla Marsa, może rosnąć na 10 cm szalce Petriego i ściśle związana z warzywami, takimi jak brokuły i rzodkiewka. Dojrzewa szybko i naukowcy znają już jego kompletny kod genetyczny.,

potrzebne będą specjalne systemy uprawy, takie jak VEGGIE (projekt systemu produkcji warzyw), komora wielkości mikrofalowej, w której rośliny otrzymują dwutlenek węgla i nawóz o kontrolowanym uwalnianiu, a wentylatory mieszają powietrze (ciężkie gazy opadają, a lekkie unoszą się na Ziemi, ale w kosmosie tak się nie dzieje).

jedzenie może być również „drukowane”. Nasa współpracuje z Systems& Material Research Corporation (SMRC) nad opracowaniem Drukarki 3D do formowania białka, skrobi i tłuszczu w kształty i mikrojet w smakach i składnikach odżywczych., David J Irvin, dyrektor SMRC, przewiduje, że będzie od 25 do 50 podstawowych artykułów spożywczych, w tym chleba i wypieków.

„Kształt żywności będzie praktyczny, aby zagwarantować równomierne gotowanie i wydajny czas przetwarzania. Więc pizza będzie wyglądać jak pizza i ciastka jak ciastka. Nie planujemy jedzenia gwiazdką Michelin—tylko zdrowe i pożywne posiłki.”

tymczasem w Mars One zasugerowano, że koloniści mogą recyklingować ludzkie odpady, aby zapewnić składniki odżywcze dla swoich upraw, a ich dieta może obejmować owady i glony.,

Dr Paul twierdzi, że do tego zadania można wykorzystać bank organizmów fotosyntetycznych (takich jak zielone algi). Nasa planuje również
zamianę dwutlenku węgla, który dominuje w cienkim marsjańskim powietrzu, na tlen za pomocą MOXIE—maszyny zdolnej produkować trzy czwarte uncji tlenu na godzinę. Jeśli się powiedzie, większe urządzenie wystartuje dwa lata przed lądowaniem astronautów na Marsie, aby produkować tlen dla ludzkiego oddychania i paliwa rakietowego.

wpływ fizyczny i psychiczny

podróż kosmiczna zawiera ostrzeżenie zdrowotne., Korzystając z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) jako stanowiska testowego, profesor Peter Norsk z NASA badał niektóre z fizycznych wyzwań, przed którymi staną astronauci.

nasze ciała działają inaczej w przestrzeni—nawet w sposób, w jaki płynie nasza krew. Na Ziemi grawitacja ciągnie płyny ustrojowe w dół, ale w kosmosie tak się nie dzieje, więc serce musi pracować ciężej, aby wypompować więcej krwi i więcej płynów kumuluje się w głowie, wywierając dodatkowy nacisk na oczy., Rosyjscy kosmonauci umieszczają swoje ciała w niskociśnieniowych pudłach, aby pobierać krew do nóg i nosić bransoletki wokół ud i ramion, dzięki czemu krew gromadzi się w żyłach kończyn. Nasa obecnie testuje skuteczność tego.

astronauci na ISS wykonują dwie godziny codziennych ćwiczeń aerobowych, oporowych i bieżni, aby stłumić skutki nieważkości, co powoduje szybkie ubytki kości i mięśni. Profesor Norsk mówi, że ten sam środek zaradczy zostanie użyty na Marsie, który ma mniej więcej jedną trzecią grawitacji Ziemi., Zastosowanie bisfosfonianu leku osteoporozy w celu zapobiegania utracie masy kostnej jest inną opcją, a sztuczna grawitacja jest testowana za pomocą wirówki.

dieta będzie również ważna, a naukowcy szukają żywności, która chroni zdrowie kości i jest bogata w przeciwutleniacze, aby zwiększyć odporność. Kosmos spustoszył układ odpornościowy-próbki osocza krwi pobrane od astronautów przed i po podróży pokazują, że niektóre komórki nie działają w razie potrzeby, budząc utajone wirusy, takie jak ospa wietrzna, podczas gdy inne są nadmiernie aktywne i powodują objawy alergii.,

oprócz wyzwań fizycznych, izolacja, uwięzienie i utrata prywatności związane z długimi podróżami kosmicznymi mogą wywoływać problemy psychiczne, takie jak depresja.

W marcu amerykański astronauta Scott Kelly i rosyjski kosmonauta Michaił Kornienko wyruszą na „roczną misję” na ISS, podczas której odbędzie się szereg testów psychologicznych, aby zobaczyć, jak radzą sobie psychicznie., Nasa śledzi również wirtualną Stację Kosmiczną, używając zestawu słuchawkowego do wirtualnej rzeczywistości, aby wysyłać uspokajające dźwięki, zapachy i obrazy, a także zapewnić dostęp do Wirtualnego terapeuty i samodzielnego programu leczenia depresji.

wyzwania techniczne

badanie danych Oriona po udanym teście

próby techniczne dotarcia i zasiedlenia Marsa są ogromne, ale być może największym wyzwaniem jest zagrożenie ze strony promieniowania., Astronauci, którzy podróżują poza niską orbitę okołoziemską, znajdują się poza tarczą ochronną ziemskiej atmosfery i pola magnetycznego, wystawiając ich na działanie galaktycznego promieniowania kosmicznego, które uszkadza DNA i zwiększa ryzyko raka.

Nasa zakazuje swoim astronautom zwiększania prawdopodobieństwa śmierci na raka o ponad trzy procent, ale przynajmniej jeden ekspert oszacował, że narażenie na promieniowanie na Marsie może skrócić o 15 do 24 lat życie astronauty.,

Nasa przyznaje, że jest „niewystarczająca wiedza na temat wpływu promieniowania na zdrowie, środowiska promieniowania kosmicznego i skuteczności przeciwdziałania”, aby zalecić limity narażenia załogi dla rozszerzonych misji księżycowych i marsjańskich.

plan do tej pory jest osłona pojazdów kosmicznych i siedlisk, aby chronić ludzi wewnątrz. Orion ma czujniki promieniowania i wykorzysta masę już na pokładzie, aby zmaksymalizować ilość materiału (w tym wyposażenie, zapasy, miejsca startowe i powrotne), które mogą być umieszczone między załogą a otoczeniem zewnętrznym.,

pomieszczenia mieszkalne Mars One będą pokryte 16-metrową ziemią, aby chronić mieszkańców przed promieniowaniem kosmicznym. Ich naukowcy twierdzą, że zapewni to taką samą ochronę jak ziemska atmosfera.

kwestie etyczne

w czerwcu ubiegłego roku Komitet ds. Lotów Kosmicznych Przy National Research Council, któremu współprzewodniczy Jonathan Lunine, profesor nauk planetarnych na Uniwersytecie Cornell, zeznał przed Kongresem USA, że ludzie powinni kontynuować badania kosmosu, ale finansowanie byłoby potrzebne przez dziesięciolecia, jeśli mamy dotrzeć do Marsa., Taki program będzie jednak kosztował setki miliardów. Czy wydatek może być uzasadniony?

„żadne uzasadnienie nie usprawiedliwia programu lotów kosmicznych człowieka” – mówi profesor Lunine. „To agregat. Ludzkie loty kosmiczne zapewniają szeroki wachlarz korzyści, które razem wzięte stanowią istotny argument dla takiego programu.”

eksperci dzielą te korzyści na praktyczne i aspiracyjne. Korzyści praktyczne są ekonomiczne, edukacyjne i polityczne. Podróże kosmiczne stymulują przemysł lotniczy i zachęcają ludzi do kariery w nauce i inżynierii., I podczas gdy eksploracja kosmosu jest kolaboracją między krajami (w przeciwieństwie do wyścigu kosmicznego XX wieku, który został zdominowany przez zimną wojnę i potrzebę supremacji lotów kosmicznych), prowadzenie finansowych i technicznych aspektów programu kosmicznego podnosi pozycję kraju na arenie światowej.

racjonalność aspiracyjna jest natomiast opisywana jako „wspólne ludzkie przeznaczenie i chęć odkrywania”. Ostatecznie lądowanie na Marsie może być bardziej aspiracyjne niż praktyczne. Podczas gdy lądowanie człowieka może nastąpić za 35 do 50 lat, cała samowystarczalna kolonia może potrwać wieki.,”

„Ale ludzie są poruszani przez racjonalne aspiracje. Gdyby tak nie było, każdy studiowałby biznes i nie mielibyśmy filozofów ani absolwentów sztuki, którzy by nadawali kolor i fakturę egzystencji.”

aby uzyskać więcej świetnych funkcji, Zapisz się do magazynu lub Pobierz aplikację cyfrową