MENU
Menu

Techmag Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď

Hoci technológie postupujú míľovými krokmi, mali by zrýchliť, ak chceme v priebehu nasledujúcich desaťročí posielať ľudí žiť na Mars. NASA plánuje vyslať prvú robotizovanú misiu na Mars nie skôr ako v roku 2030. Je tu však niekoľko kľúčových technických otázok, ktoré nám v bezpečnom pristátí na červenej planéte bránia


Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď
Získavanie vody
Napriek nedávnemu objavu vody v kvapalnom skupenstve na Marse, budú budúci kolonizátori závislí na zmrznutej vode, ktorá je „uväznená" v marťanskej pôde. Jej extrahovanie môže zahŕňať fyzické kopanie alebo mikrovlnné odparovanie vody a jej privádzanie na povrch v podobe pary.

Bohužiaľ, zatiaľ čo stroje oboch typov boli testované na Zemi, žiadne vodné odsávače sa doteraz neskúšali na samotnom Marse. A je rozhodne dôležité, aby sme sa ubezpečili, že strojové zariadenie funguje, než budeme uvažovať o zriadení stálej základne na červenej planéte.

Nejde len o to, že kolonizátori môžu umrieť na dehydratáciu. Niektorí odborníci sa domnievajú, že voda môže nahradiť kyslík tým, že sa oddelia vodíkové a kyslíkové atómy, ktoré tvoria molekuly vody. V prípade, že by plán na získanie a zhromažďovanie vody nevyšiel alebo sa stroje pokazili, kolonizátori by boli v nebezpečenstve smrti kvôli nedostatku kyslíka.

Hoci sa používa alternatívny systém dodávajúci kyslík (ako napríklad z oxidu uhličitého z atmosféry Marsu), voda je potrebná tak na pitie ako na výrobu paliva. Takéto životne dôležité zariadenia by mali byť testované v prostredí Marsu, aby sa chyby identifikovali skôr, ako budú môcť ohroziť ľudský život.

Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď
Oblečenie
Prostredie Marsu predstavuje zaujímavé výzvy s mnohými rizikami, ktoré nemusia zabiť kolonizátorov hneď, ale môžu spôsobiť vážne zdravotné problémy. Skúmanie Marsu si vyžaduje špeciálne a ešte dômyselnejšie obleky než sú súčasné skafandre.

Na úvod: Mars sa často „kúpe" v smrtiacom kozmickom žiarení. Na Zemi sme pred ním chránení atmosférou a magnetickým poľom. Medzinárodná vesmírna stanica (ISS) má zasa vnútri magnetosféru, takže plnú expozíciu kozmického žiarenia riskujú astronauti len na krátkych misiách na nízkej obežnej dráhe Zeme.

Cesta na Mars však potrvá oveľa dlhšie, takže tienenie žiarenia tienenie je životne dôležité. Obzvlášť zložité na oblekoch pre kolonizátorov je to, že musia byť dostatočne ľahké na nosenie a zároveň poskytovať účinnú ochranu.

Jedným z kandidátov sú nanotrubice z hydrogenizovaného nitridu bóru (BNNT). Pôvodne ich vyvinuli na ochranu kozmickej lode, výskumníci však prišli na to, ako ich transformovať do nití, ktoré by sa dali kombinovať s látkou a tak by skafandre poskytovali výbornú ochranu pred žiarením.

Ďalším problémom je, že ľudské telo má tendenciu sa bez zemskej gravitácie „rozkladať". Astronauti na ISS trpia svalovou atrofiou a môžu stratiť až dve percentá kostnej hmoty za mesiac. Na ISS sa to dá zvládnuť pomocou cvičenia, ale pri dlhodobých misiách na Mars je potrebné niečo iné.

Vedci z MIT preto vyvinuli špeciálne telové oblečenie, ktoré napodobňuje účinky zemskej gravitácie tak, že jemne stláča telo. Oblečenie je priliehavé, takže sa dá nosiť pod väčším skafandrom.

Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď
Kozmické lode
Je samozrejmé, že vynesenie človeka na Mars bude výrazne náročnejšie než pristátie bezpilotného vozidla. Zatiaľ sa podarilo len pár krátkych misií s ľudskou posádkou na Mesiac, ktorý je k nám zhruba 200-krát bližšie než červená planéta. NASA však sníva o veľkej kozmickej kabíne Orion. Tá by mala byť schopná dlhodobých kozmických letov a vyniesť až štyroch astronautov na šesť až deväťmesačnú cestu na Mars.

Cesta Orionu na Mars sa ale neuskutoční najmenej do roku 2030. Po prvé, NASA ho plánuje testovať s misiou na Mesiac a aspoň na jeden asteroid. Agentúra tiež vyvíja obrovskú novú raketu s názvom Space Launch System, ktorá bude Orion poháňať. Prvé testy sú predbežne naplánované v roku 2021, hoci rok 2023 je pravdepodobnejší.

V súčasnosti galaktické kozmické žiarenie bráni ľuďom stráviť dlhšie než 150 dní mimo nízkej obežnej dráhy Zeme. Misia na Mars a späť bude trvať oveľa dlhšie, takže vyvinutie efektívnych radiačných štítov pre Orion bude kľúčové.

Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď
Palivo
V súčasnosti je Orion relatívne malá kozmická loď, ale udržanie astronautov nažive a pri zmysloch na niekoľkomesačnej ceste na Mars si vyžaduje oveľa väčší „modul s prirodzeným prostredím". Prevádzka takej veľkej kozmickej lode na celú cestu na Mars by si vyžadovala obrovské množstvo paliva. A palivo samotné pridáva raketoplánu na hmotnosti, zaberá priestor a vyžaduje viac energie na prekonanie zemskej atmosféry.

Jedným z riešení by bolo nájsť účinnejší typ paliva. V súčasnosti je väčšina sond poháňaná chemickým pohonným systémom. NASA ale pracuje na pohonnom systéme známom ako solárny elektrický pohon (SEP). Ten využíva energiu zo slnka a používa ju na urýchlenie xenónových atómov do toku výfukového plynu, ktorý poháňa kozmickú loď vpred.

Tento systém by bol oveľa ľahší než akýkoľvek chemický motor. V súčasnej dobe však solárne panely nedokážu získať dostatok energie pre SEP motory, aby mali rovnaký ťah ako chemické motory, čo znamená, že rakete poháňanej SEP motormi bude trvať dlhšie, než dosiahne Mars.

A práve to je pre misie veľký problém. Astronauti totiž musia vydržať nažive a pri zmysloch minimálne šesť mesiacov. V dôsledku toho sa niektorí odborníci domnievajú, že úsporné SEP motory by mali byť použité na prepravu zásob a vybavenia na Mars.

Akonáhle by ťažký spotrebný materiál bezpečne pristál, astronauti by sa mohli vydať na cestu chemicky poháňanou kozmickou loďou navrhnutou tak, aby bola bezpečná a rýchla.

Čo potrebujeme, ak chceme kolonizovať Mars? Tu je odpoveď
Pristávacie zariadenie
Aj keby sme mali loď, ktorá by vyniesla ľudí a zásoby na Mars, stále je tu neriešiteľný problém: jednoducho nemáme technológiu na bezpečné pristátie. Vieme pristáť kozmickou loďou na Mesiaci, kde v podstate nie je žiadna atmosféra a môžeme ľahko pristáť na Zemi, ktorá má oveľa hrubšiu atmosféru ako Mars.

Riedka atmosféra červenej planéty ale predstavuje výzvu, ktorá robí z pristátia robotických sond veľký problém. V súčasnosti neexistuje žiadna metóda, ktorá by zaručovala bezpečné pristátie lode dostatočne veľkej pre prepravu ľudí.

NASA na tom tvrdo pracuje a v súčasnosti testuje kombináciu obrovského nadzvukového padáka a vzduchovej brzdy v tvare šišky. Skúška v roku 2015 nebola úspešná, padák sa roztrhol potom, čo sa nenafúkol.

Test ale poskytol cenné údaje, ktoré NASA plánuje použiť na zlepšenie dizajnu. Vzhľadom k tomu, že misia na Mars je predbežne plánovaná na rok 2030, majú na vyriešenie tohto problému dostatok času.

Medzitým kontroverzný projekt Mars One dúfa, že na červenej planéte založí vlastnú kolóniu, pričom plánuje použiť kozmickú loď, ktorá sa sama spomalí pomocou rakiet a bez padáka. Nikdy predtým sa to nevyskúšalo, takže odborníci projekt považujú za „šialený".

Druhú časť článku vám prinesieme o týždeň.

DISKUSIA
11.3. 2016 6:00
Diskusia