https://frosthead.com

Een Smithsonian Researcher denkt na over wat er nodig is om mensen op Mars te landen

Mars heeft altijd een speciale fascinatie voor de mensheid gehad. Zijn roodachtige kleur aan de nachtelijke hemel heeft sterke associaties met oorlog en vernietiging, terwijl astronomen lang hebben gespeculeerd over de mogelijkheid dat het leven daar zou kunnen bestaan, nu of ergens in het verleden. Gezien vanuit aardse telescopen hebben de kenmerken ervan geleid tot allerlei speculaties over de planeet en wat mensen daar kunnen tegenkomen.

gerelateerde inhoud

  • Bekijk NASA Land the InSight Spacecraft op Mars

Zowel de Sovjetunie als de Verenigde Staten maakten van Mars een vroeg doelwit voor verkenning in de ruimtewedstrijd van de Koude Oorlog van de jaren zestig. Terwijl de Sovjets eerst Mars bereikten, in juni 1963, wonnen ze weinig wetenschappelijk rendement voor hun prestatie. De eerste Amerikaanse sonde die langs Mars vloog, nam foto's die een kraterachtig, maanachtig oppervlak lieten zien, waardoor velen hoopten dat intelligent leven daar zou kunnen zijn. Daaropvolgende missies waren gericht op het vinden van water, een belangrijke vereiste van het leven op aarde, als een mogelijke indicator dat eenvoudig leven op de planeet is geëvolueerd.

Verschillende landen hebben nu hun intentie uitgesproken om in de toekomst een menselijke expeditie naar Mars na te streven. Hoewel het nog vele jaren kan duren voordat we eindelijk ruimteonderzoekers op de Rode Planeet zien lopen, verwachten de meeste wetenschappers nu dat een dergelijke expeditie uiteindelijk zal plaatsvinden.

Preview thumbnail for 'The Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future

De Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future

De Smithsonian History of Space Exploration van de voormalige NASA en Smithsonian ruimtecurator en historicus Roger D. Launius, een must-read voor ruimtefanaten en iedereen geïntrigeerd door de geschiedenis en de toekomst van wetenschappelijke ontdekkingen, is een uitgebreid compendium van foto's, illustraties, grafische afbeeldingen en zijbalken over belangrijke wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen, invloedrijke figuren en baanbrekende ruimtevaartuigen.

Kopen

Mensen naar Mars sturen is een belangrijke uitdaging, maar het blijft een potentieel zeer lonende prestatie. Het enige dat nodig is, is een politieke beslissing van een ruimtevarende natie, of coalitie van naties, om de middelen te besteden die nodig zijn om de taak te volbrengen. De meeste tot nu toe geformuleerde plannen zijn te groot, te complex en te duur om haalbaar te zijn. Sommige onderzoeken hebben echter een slankere operatie aanbevolen en zijn mogelijk binnen een budget van ongeveer $ 250 miljard, wat ongeveer het bedrag is dat het internationale ruimtestation kost om te bouwen en te onderhouden. Zo'n plan zou al in 2030 kunnen worden uitgevoerd.

Een voorstel om 'van het land te leven', bijvoorbeeld door middelen op Mars te gebruiken, kan exploratieplannen aanzienlijk vereenvoudigen. De eerste mensen die aankomen, halen wellicht brandstof en verbruiksgoederen uit de omgeving van Mars. Voor een dergelijke missie is een tijdschema van meer dan twee jaar vereist om naar Mars te vliegen, aan de oppervlakte te werken en vervolgens terug te keren naar de aarde. Het zou ook een voertuig nodig hebben om naar Mars te komen, een lander met een wetenschappelijk laboratorium en een habitat, een energiecentrale voor het opwekken van elektriciteit op het oppervlak, rovers, menselijk transporten op het oppervlak, voedsel, een fabriek die in staat is om zijn drijfgas te produceren en, het meest kritisch, een opstijgend voertuig om Mars te verlaten voor de reis naar huis.

Met behulp van geautomatiseerde rovers verzamelde een Mars-bemanning rotsmonsters voor analyse in een klein laboratorium in hun habitatmodule, op zoek naar informatie op zoek naar water en ondergronds leven. Met behulp van geautomatiseerde rovers verzamelde een Mars-bemanning rotsmonsters voor analyse in een klein laboratorium in hun habitatmodule, op zoek naar informatie op zoek naar water en ondergronds leven. (NASA)

Brandstof zou op Mars kunnen worden vervaardigd uit de lokale atmosfeer, die hoofdzakelijk uit koolstofdioxide bestaat. Dit gas zou in een reactiekamer in de fabriek worden gepompt, waar het met vloeibare waterstof zou worden gemengd en verwarmd. Het resulterende proces, ontdekt in de 19e eeuw door de Franse chemicus Paul Sabatier (1854–1941), produceert methaan en water. Het methaan zou door een cryogene koeler worden gepompt, waardoor het tot een vloeibare toestand zou worden gereduceerd die zou kunnen worden opgeslagen voor gebruik als raketbrandstof. Het resulterende water kan in een elektrolyse-eenheid worden gepompt, waar elektroden het in waterstof en zuurstof scheiden.

Bij aankomst zouden mensen een opblaasbare kas moeten inzetten om voedsel te verbouwen. Met behulp van geautomatiseerde rovers kon de bemanning vervolgens beginnen met verkenningen van het omliggende terrein. Ze zouden rotsmonsters verzamelen voor analyse in een klein laboratorium in hun habitatmodule. Ze kunnen ook in de Mars-substraten boren op zoek naar water en eventueel ondergronds leven. Ze kunnen zelfs naar fossielen zoeken en proberen het bestaan ​​van verdere natuurlijke hulpbronnen te bevestigen die zijn gedetecteerd door satellieten die rond Mars cirkelen. Zodra hun tijd op de planeet ten einde was, ondernam de bemanning een reis van 110 dagen terug naar de aarde.

De technische problemen van een dergelijke missie zijn aanzienlijk. De bemanning zou worden blootgesteld aan twee soorten straling: kosmische straling die het zonnestelsel binnendringt vanuit de melkweg daarbuiten, en zonnevlammen van straling die het hele elektromagnetische spectrum bestrijkt. Een snelle transittijd is de beste bescherming tegen galactische straling, net als de lokale atmosfeer op Mars. De zonnevlammen van de zon kunnen daarentegen dodelijk zijn, vooral in het onbeschermde vacuüm van de ruimte. Ingenieurs kunnen ervoor kiezen om de bemanning te beschermen met water, met behulp van een donutvormige watertank waarin de ontdekkingsreizigers zich kunnen terugtrekken totdat de zonnestorm afneemt.

Het kan ook nodig zijn om wat kunstmatige zwaartekracht op het ruimtevaartuig te houden dat de bemanning naar Mars vervoert, om biomedische problemen in verband met langdurige blootstelling aan omgevingen met lage zwaartekracht te helpen minimaliseren. Dit kan worden bereikt door roterende secties te gebruiken om kunstmatige zwaartekracht te creëren.

De meeste wetenschappelijke en technische uitdagingen kunnen met voldoende financiering worden overwonnen. Het belangrijkste obstakel voor een menselijke Mars-missie blijft kosten. Op 11 december 2017 heeft president Donald Trump aangekondigd dat hij van plan was NASA opnieuw te vectoren naar een terugkeer naar de maan en de oprichting van een maanbasis voorafgaand aan een menselijke missie naar Mars. Dit zou waarschijnlijk een Mars die tien jaar of meer landt in de toekomst duwen, of het zou andere naties kunnen stimuleren om leiderschap te nemen voor een nationale of internationale Mars-missie. Mensen naar Mars brengen in de jaren 2030 kan worden gedaan, maar alleen als we bereid zijn genoeg geld uit te geven om alle obstakels te overwinnen.

Fragment uit de Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestrial Future uitgegeven door Smithsonian Books.

Een Smithsonian Researcher denkt na over wat er nodig is om mensen op Mars te landen