NASA má novou vizi pro průzkum vesmíru: v příštích desetiletích budou lidé přistávat na Marsu a prozkoumat červenou planetu. Krátké návštěvy povedou k delším pobytům a možná jednoho dne ke koloniím.
Nejprve se však vracíme na Měsíc.
Proč Měsíc před Marsem?
"Měsíc je přirozený první krok," vysvětluje Philip Metzger, fyzik z NASA Kennedy Space Center. "Je to poblíž." Můžeme tam praktikovat život, práci a vědu, než se vydáme na delší a riskantnější cesty na Mars. “
Měsíc a Mars mají hodně společného. Měsíc má pouze jednu šestinu Země; Mars má jednu třetinu. Měsíc nemá žádnou atmosféru; marťanská atmosféra je velmi vzácná. Měsíc může být ve stínu velmi chladný, až -240 ° C; Mars se pohybuje mezi -20o a -100o C.
Ještě důležitější je, že obě planety jsou pokryty jemným prachem, nazývaným „regolit“. Měsíční regolit byl vytvořen neustálým bombardováním mikrometeoritů, kosmických paprsků a částic slunečního větru rozbíjejících skály po miliardy let. Marťanský regolit byl důsledkem dopadů mohutnějších meteoritů a dokonce asteroidů, plus věků každodenní eroze způsobené vodou a větrem. Na obou světech jsou místa, kde je regolit hluboký 10+ metrů.
Provozování mechanického zařízení v přítomnosti tolika prachu je obrovská výzva. Jen minulý měsíc Metzger spolupředsedal setkání na téma „Granulované materiály v lunárním a marťanském průzkumu“, které se konalo ve vesmírném středisku Kennedy. Účastníci se potýkali s problémy od základní přepravy („Jaký druh pneumatik potřebuje Mars Buggy?“), Až po těžbu („Jak hluboko dokážete kopat, než se díra zhroutí?“), Až po prachové bouře - přírodní i umělé („Kolik) prach vyletí přistávací raketa? “).
Odpověď na tyto otázky na Zemi není snadné. Moondust a prach z Mars jsou tak ... cizí.
Vyzkoušejte toto: Přejeďte prstem po obrazovce počítače. Na špičce prstu ulpí trochu zbytku prachu. Je to měkké a fuzzy - to je zemský prach.
Měsíční prach je jiný: „Je to skoro jako úlomky skla nebo korálů - liché tvary, které jsou velmi ostré a vzájemně se prolínají,“ říká Metzger. (Podívejte se na obrázek lunárního prachu.)
"I po krátkých měsíčních procházkách astronauti Apolla 17 zjistili, že částice prachu zasekly ramenní klouby jejich skafandrů," říká Masami Nakagawa, docent na katedře důlního inženýrství na Colorado School of Mines. "Moondust pronikl do těsnění, což způsobilo, že skafandry unikly nějakému tlaku vzduchu."
Na slunných místech dodává Nakagawa jemný prach vznášející se nad koleny astronautů Apolla a dokonce i nad jejich hlavami, protože jednotlivé částice byly elektrostaticky nabíjeny ultrafialovým světlem Slunce. Takové prachové částice, když byly sledovány do stanoviště astronautů, kde by se staly vzduchem, dráždily jejich oči a plíce. "Je to potenciálně závažný problém."
Prach je také všudypřítomný na Marsu, ačkoli prach z Marsu pravděpodobně není tak ostrý jako moondust. Počasí zvětšuje okraje. Přesto, marťanské prachové bouře biče tyto částice 50 m / s (100+ mph), praní a nošení každý exponovaný povrch. Jak odhalili rovery Spirit a Opportunity, prach z Mars (jako moondust) je pravděpodobně elektricky nabitý. Přilne k solárním panelům, blokuje sluneční světlo a snižuje množství energie, které může být generováno pro povrchovou misi.
Z těchto důvodů NASA financuje Nakagawa's Project Dust, čtyřletou studii věnovanou hledání způsobů zmírnění účinků prachu na robotické a lidské zkoumání, od návrhů vzduchových filtrů až po tenkovrstvé povlaky odpuzující prach z vesmírných jednotek a strojů .
Měsíc je také dobrým testovacím místem pro to, co plánovači misí nazývají „využití zdrojů in situ“ (ISRU) –a.k.a. "Žijící mimo zemi." Astronauti na Marsu budou chtít těžit určité suroviny lokálně: kyslík pro dýchání, vodu na pití a raketové palivo (v podstatě vodík a kyslík) na cestu domů. "Můžeme to nejprve vyzkoušet na Měsíci," říká Metzger.
Předpokládá se, že Měsíc i Mars obsahují vodu zamrzlou v zemi. Důkazy jsou nepřímé. Kosmická loď NASA a ESA detekovala vodík - pravděpodobně H v H2O - na marťanské půdě. Předpokládaná ledová ložiska sahají od marťanských pólů téměř po rovník. Lunární led je naproti tomu lokalizován poblíž severních a jižních pólů Měsíce hluboko uvnitř kráterů, kde Slunce nikdy nesvítí, podle podobných údajů Lunar Prospector a Clementine, dvou kosmických lodí, které mapovaly Měsíc v polovině 90. let.
Pokud by se tento led mohl vykopat, roztát a rozdělit na vodík a kyslík ... Voila! Okamžitý spotřební materiál. Lunární průzkumný orbiter NASA, který má být uveden na trh v roce 2008, bude pomocí moderních senzorů vyhledávat vklady a určit možná místa těžby.
"Lunární stožáry jsou chladné místo, takže jsme pracovali s lidmi, kteří se specializují na chladných místech, abychom zjistili, jak přistát na půdě a kopat do permafrostu, aby vytěžili vodu," říká Metzger. Mezi partnery NASA patří přední vyšetřovatelé z Výzkumné a inženýrské laboratoře Armádního sboru inženýrských studených regionů (CRREL). Mezi klíčové výzvy patří způsoby přistání raket nebo budování stanovišť na půdě bohaté na led, aniž by se jejich teplo roztavilo zem, takže se zhroutí pod svou hmotností.
Testování všech těchto technologií na Měsíci, které je jen 2 nebo 3 dny od Země, bude mnohem snazší než testování na Marsu, vzdálené šest měsíců.
Takže ... na Mars! Nejprve ale Měsíc.
Původní zdroj: [e-mail chráněn] Článek
