Ludzie na Marsa. To ogromny krok, aby przejść z niskiej orbity Ziemi, następnie lądowań na Księżycu, a następnie na Marsa, podróż setek milionów kilometrów i co najmniej 2 lata.
Istnieją jednak dwa miejsca, do których mogą dotrzeć ludzie, które są odskocznią między Ziemią a Marsem. Obozy bazowe, które pozwoliłyby nam zgromadzić nasze zasoby we względnym bezpieczeństwie, zanim wpadną do studni grawitacyjnej.
Mówię o księżycach Marsa: Fobos i Deimos.
Cała uwaga skupiona jest na Marsie i nie bez powodu jest to jedyne miejsce, które przypomina Ziemię w Układzie Słonecznym. Ma mniej więcej tę samą długość dnia, polarne pułapki dwutlenku węgla i lodu wodnego oraz temperatury w ciągu dnia, które mogą być prawie rozsądne.
Ale widzieliśmy również, że Mars zjada statek kosmiczny na śniadanie. Z 18 statków kosmicznych, którym powierzono zadanie lądowania na powierzchni Marsa, tylko 9 faktycznie zjechało bezpiecznie na ląd i było w stanie wykonać swoją misję.
To 50%. Czy jesteśmy gotowi zaryzykować życie połowy ludzi, których wysyłamy na Czerwoną Planetę?
Nie wspominając o zwiększonym wyzwaniu, jakim jest lądowanie cięższych ładunków na Marsie, wypełnionych miękkimi i miękkimi ludźmi. Nakręciłem cały film o tym, dlaczego to takie trudne. Sprawdź to tutaj.
Ale dwa księżyce Marsa, Fobos i Deimos, oferują ciekawą alternatywę. Zamiast iść bezpośrednio z Ziemi na powierzchnię Marsa, ludzkość mogłaby ustawić stację na tych skalistych księżycach, bazę, w celu poważnej i bezpieczniejszej próby na Marsie.
Fobos jest większym z księżyców Marsa i ma 27 kilometrów długości. Jego skład jest podobny do asteroidy chondrytowej typu C lub węglowego. Planetolodzy sądzą, że była to albo schwytana asteroida, albo szczątki od starożytnego zderzenia dawno temu. Jest pokryty drobnym proszkiem z eonów uderzeń mikrometeorytu i absolutnie nie ma atmosfery.
Księżyc krąży wokół Marsa na wysokości 5989 kilometrów i pokonanie orbity wokół planety zajmuje tylko 7 godzin i 39 minut.
Deimos jest mniejszy, ma zaledwie 15 kilometrów średnicy w najdłuższej części i okrąża Marsa co 30 godzin na znacznie większej wysokości, 23460 kilometrów.
Czego więc potrzeba, aby założyć bazę na tych księżycach i dlaczego jest to lepsze niż tylko bezpośrednie przejście na Marsa.
Mimo że jest mniej masywny niż Ziemia, Mars wciąż ma znaczną studnię grawitacyjną. Aby przejść z powierzchni Marsa na niską orbitę, potrzebujesz zmiany prędkości o 3,6 km / s. A jeśli chcesz wrócić z Marsa z powrotem na Ziemię, potrzebujesz zmiany prędkości o 6 km / s.
W 2015 r. Trzej inżynierowie z NASA JPL zaproponowali „Minimalną architekturę misji ludzkich na Marsa”, proponując serię misji, które najpierw zakładają przyczółek na jednym z księżyców Marsa, zanim wyślą ludzi na planetę.
Zasugerowali, że kampania wysyłająca ludzi na Marsa zostanie podzielona na cztery główne etapy. Po pierwsze, misje zostaną wysłane do Fobos, aby stworzyć infrastrukturę na Księżycu. Następnie astronauci zejdą na powierzchnię na miesiąc. Następnie odbyłaby się dłuższa roczna wyprawa. I wreszcie nastąpi przejście do stałej obecności na Marsie.
Ustawienie obecności na Phobos wymagałoby czterech uruchomień Space Launch System Block 2, ale statki kosmiczne SpaceX też by działały. Pierwsze trzy rakiety miały zawierać zapasy, siedlisko Fobos i pojazd powrotny dla astronautów, którzy mieli wrócić do domu. Czwarty start zabrałby kapsułę Oriona z 4 astronautami na Marsa, podążając trajektorią trwającą od 200 do 225 dni, aby zabrać ich na Fobos.
Astronauci mieszkali na stacji Phobos przez około 500 dni, wykonując naukę na Phobos. Potem wrócą do domu, może w drodze powrotnej odwiedzą Deimos, a powrót zajmie kolejne 250 dni.
Na podstawie wniosków wyciągniętych z misji Phobos faktyczne lądowanie na Marsie zajęłoby kolejne sześć startów SLS. Będzie więcej zapasów i 75-tonowy pojazd lądujący na Marsie, który czekałby na wysokiej orbicie Marsa.
W końcu załoga wystartuje, wyruszy w podróż do stacji Phobos, a następnie przygotuje się do lądowania na Marsie. Gdy warunki były odpowiednie, dwie załogi przeniosły się do zejścia pojazdu i wylądowały na Marsie, spędzając około miesiąca na powierzchni, podczas gdy pozostali dwaj astronauci pozostali na Fobos.
Pierwszy człowiek postawił stopę na powierzchni Marsa, jakiś czas w latach 30. i 40. XX wieku.
Pod koniec miesiąca wsiadali do pojazdu wznoszącego się, wracali na Fobos, a potem wszyscy astronauci wracali do domu.
Po przetestowaniu i sprawdzeniu wszystkiego więcej rakiet wystrzeliłoby na Marsa, niosąc więcej zapasów dla stacji Phobos i rosnącej bazy Marsa, a astronauci przeprowadzali całoroczne wyprawy na Marsa.
I ostatecznie na Marsie będzie trwała obecność, z nakładającymi się załogami na Fobos, w rosnącej bazie Marsa i podczas transportu.
Wiem, że żartujesz, że SpaceX wyśle statki kosmiczne dekadę wcześniej i cały ten proces nie ma znaczenia. Hah hah, głupie NASA.
Być może, ale Mars jest całkowicie wrogo nastawiony do ludzkiego życia, dziś nie ma tam absolutnie żadnej infrastruktury i nikt nie w pełni przemyślał tysięcy szczegółów, które będą potrzebne, aby ludzie mogli tam przetrwać na stałe.
Nasze najszybsze rakiety oddalone są o setki dni, a każdy, kto wybierze się na Marsa, nie będzie w stanie uratować się, jeśli coś pójdzie nie tak.
A jeśli chodzi o Marsa, musisz założyć, że coś pójdzie nie tak.
W każdym razie, jeśli statek kosmiczny lata, NASA po prostu staje się klientem i może wykonywać te misje taniej, szybciej, z większą redundancją i bezpieczeństwem.
Pamiętaj, że NASA jest największym klientem SpaceX.
Okazuje się, że Fobos może być idealnym miejscem na częściową windę kosmiczną. W artykule z 2003 r. Zatytułowanym „Space Colonization using Space-Elevators from Phobos”, inżynier NASA Leonard Weinstein przeanalizował wykonalność tego pomysłu.
Tether można obniżyć z Fobos, kończąc się tuż nad atmosferą Marsa. Z powierzchni Marsa końcowy pasek będzie poruszał się po niebie z prędkością zaledwie pół kilometra na sekundę, przechodząc przez miejsce na Marsie dwa razy dziennie.
Ładunki mogłyby wystrzelić z powierzchni Marsa i zostać schwytane przez dolny koniec paska, a następnie przeniesione na Fobosa przez około dwa dni. Druga winda mogła nawet przenosić materiał na orbitę Deimos.
Wiem, że to brzmi trochę ekstremalnie, ale kiedy myślisz o mechanice orbitalnej, tak naprawdę potrzeba mniej energii do przeniesienia materiału z Fobos na orbitę księżycową, niż do uzyskania go z powierzchni Księżyca.
W prezentacji z 2013 roku inżynier Lockheed Martin Josh Hopkins zaproponował, aby Phobos i Deimos miały sens jako pierwsze miejsce do eksploracji przez ludzi, i stwierdził, że Deimos jest jeszcze lepszy.
Zarówno Fobos, jak i Deimos są przypieczętowane na Marsie, co oznacza, że zawsze pokazują tę samą twarz na powierzchni planety. Astronauci stacjonujący na jednym z tych księżyców byliby w stanie teleoperować łaziki i próbować misje powrotne w zasadzie bez opóźnień.
Z większej wysokości Deimos widzi więcej powierzchni Marsa niż Phobos, 98% planety jest widoczne z księżyca. Dzięki wolniejszej drodze po niebie Deimos miałby zdolność do komunikowania się z powierzchnią przez prawie 60 godzin w sposób ciągły, podczas gdy Fobos ślizgał się nad horyzontem co 4,2 godziny.
Regiony w pobliżu bieguna północnego Deimos byłyby w stałym świetle słonecznym, a także miałyby stały widok na powierzchnię Marsa.
Dojazd do i z Deimos byłby w rzeczywistości łatwiejszy, wymagający około 400 metrów na sekundę mniejszej zmiany prędkości.
Wyobraź sobie więc wszystko, co powiedziałem o misji na Fobos, ale zamiast tego zastąp to Deimos.
Ale jeśli naprawdę chcemy zostać, będziemy chcieli tunelować w Deimos. Jest to według Jima Logana, współzałożyciela Space Enterprise Institute. Podczas niedawnej prezentacji na konferencji w Seattle na temat osadnictwa kosmicznego Logan zasugerował, że powinno być możliwe zbudowanie stałego siedliska w Deimos.
Nie brałem udziału w seminarium, ale był Alan Boyle z Geekwire i zrobił to fajne zdjęcie z rozmowy Logana. Według Logana w oryginalnym pomyśle na cylinder O'Neill nie doceniono, ile ekranowania promieniowania byłoby potrzebne o około jedną trzecią. Pamiętaj więc, kiedy powiedziałem, że będą potrzebowali 45 000 startów statków kosmicznych, aby zbudować cylinder O'Neill, okazuje się, że zamiast tego możemy potrzebować 150 000.
Ale powinno być możliwe wykopanie tunelu przez centrum Deimos, od końca do końca, może zadzwoń do Nudnej Kompanii Elona Muska, aby wykonała pracę. Zakłada się, że wnętrze Deimos jest porowate, a inżynierowie odnajdowaliby zapasy lodu wodnego, metali szlachetnych i minerałów podczas kopania, które utrzymywałyby praktycznie każdą skalę bazy.
Może być nawet wystarczająco duży, aby umieścić rotacyjne siedliska wewnątrz Księżyca, aby zapewnić sztuczną grawitację dla mieszkańców. Ustaw panele słoneczne na biegunach, gdzie dostaną prawie wieczne światło słoneczne
Wszystko to koncentruje się na Marsie, ale należy uzasadnić, że księżyce Marsa, Fobos i Deimos będą służyć jako pierwsze miejsca, które odwiedzimy w regionie. Następnie, gdy mamy dobry solidny obóz podstawowy, podejmujemy poważną próbę na Czerwonej Planecie.
