Могат ли хората да живеят на Марс? Технологията, която може да го направи

Човешката колонизация на Марс е популярна тема в научната фантастика от десетилетия. Но през последните години възможността да се изпратят хора да живеят на Марс стана съвсем реална.

С много частни компании и държавни агенции, работещи в това пространство, можем да видим хората да бъдат изпращани на Марс в близко бъдеще. Но каква технология трябва да е налице, за да се случи?

В тази статия ще разгледаме някои от технологиите, които ще позволят на хората да живеят на Марс.

Ядрено задвижване

Първата стъпка е възможността да стигнете до Марс. Средното разстояние от Земята до Марс е около 140 милиона мили и пътуването в момента отнема между шест и осем месеца. Транспортът до Марс ще трябва да поддържа малка до средна група хора за това време, за времето, когато са на Марс, и за обратното пътуване.

Колкото по-дълго е пътуването, толкова по-скъпо, трудно и опасно е пътуването. Горивото, системите за поддържане на живота и храната трябва да продължат тази продължителност. Така че, за да направи пътуването по-бързо, НАСА работи върху по-ефективни задвижващи системи - които използват ядрено топлинно задвижване.

Ядреното топлинно задвижване осигурява два пъти по-голяма ефективност от настоящата технология. Пропелент като течен водород се загрява чрез ядрен реактор. Тъй като водородът се превръща в газ, той осигурява тяга чрез дюза, задвижвайки космическия кораб.

Надуваеми топлинни щитове

Тъй като космически кораб ще трябва да бъде много голям, за да подкрепя хората при пътуването до Марс, кацането ще бъде изключително трудно. Това е особено вярно поради разликите в марсианската атмосфера в сравнение със Земята. Тъй като е по-тънък, космическият кораб ще се спусне много по-бързо, отколкото на Земята и типичните технологии като парашути няма да работят, за да забавят спускането.

В момента топлинните щитове са твърди метални конструкции, които поемат тежестта на топлината по време на повторно навлизане в атмосфера. Тъй като скоростта е толкова висока, триенето води до натрупване на огромни температури в предната част на космическия кораб. Топлинен щит излъчва топлина далеч от космическия кораб и защитава подлежащия космически кораб. Този вид топлинен щит е просто твърде обемист, за да бъде приложим за космически кораб с размерите, необходими за транспортирането на човека до Марс.

Тук влизат надуваемите топлинни екрани. Надуваем топлинен щит, подобен на този, който НАСА разработва, може да подобри драстично този процес. Наричан полетен тест на ниска земна орбита на надуваем тормоз (LOFTID), този надуваем топлинен щит е широк шест метра, направен от синтетични влакна, 15 пъти по-здрави от стоманата, и е проектиран да се разгъва и надува, когато космическият кораб навлезе в Марс атмосфера. Заемането на по-малко място от традиционния топлинен щит, въпреки че е по-голямо при инфлация, ще ни позволи да кацнем на Марс безопасно.

Защита от марсианската атмосфера

Марсианският пейзаж е негостоприемен за хората. Научната фантастика е предоставила много решения на този проблем. Но как би изглеждало в реалния живот?

Марсовата атмосфера е по-тънка и много по-студена и се състои от над 95% въглероден диоксид, само с 0,13% кислород. И има много по-високи нива на радиация. Това означава, че хората ще трябва да живеят в самоподдържащи се местообитания.

Първо, местообитанията ще трябва да могат да създават и рециклират правилните пропорции на газове, за да дишат хората. Основният метод, който е предложен, е чрез рециклиране на азота и аргона, присъстващи в атмосферата на Марс, и добавяне на кислород към него. Делът може да бъде 40% азот, 40% аргон и 20% кислород.

Но за да се получат тези газове от атмосферата, въглеродният диоксид ще трябва да бъде "измит" (отстранен) от въздуха. Освен това трябва да се произвежда кислород, като се отстранява от водата, която вече съществува на Марс, или като се изнася от Земята.

И накрая, с добавената слънчева радиация на Марс ще трябва да има някаква радиационна защита за марсианските жители. Два предложени метода са радиационен щит (който е тежък и труден за транспортиране от Земята до Марс) или живот под земята в марсиански пещери или лавови тръби. Разработва се надуваем „врата“, който може да осигури херметична част от подземните системи точно по тази причина.

Поддържане на топло и поддържане на форма

Средната температура на Марс е -80 градуса по Фаренхайт или -62,2 градуса по Целзий. И температурите могат да се люлеят драстично; докато през нощта може да бъде -73ºC (-100ºF), дневните температури могат да достигнат + 70ºC (c.21ºC). Това означава, че контролът на температурата ще бъде едно от основните предизвикателства пред местообитанието на Марс.

Гравитацията на Марс е доста слаба (само 38% от земната). По-слабата гравитация означава, че хората, живеещи на Марс, имат по-голям шанс да загубят костна плътност, което драстично увеличава шанса за фрактури. И това не включва месеците, прекарани в нулева гравитация при пътуването до Марс.

За да оцелеят дълги периоди в микрогравитация, астронавтите трябва да упражняват последователно. НАСА изследва космически костюми с допълнителна съпротива, за да противодейства на това. Междувременно астронавтите от САЩ и Русия се подлагат на едногодишни изследвания на космическата станция за да можем по-добре да разберем ефектите от по-ниската гравитация върху човешкото тяло и дали можем да се адаптираме.

Производство на вода, храни и горива

Водата наистина съществува на Марс, въпреки че голяма част от нея е физиологичен разтвор. Това означава, че ще е необходимо обезсоляване, за да стане водата безопасна за пиене. Хипотетично цялата вода би била рециклирана, тъй като това е по-енергийно ефективно от събирането и обезсоляването на повече вода. Но какво да кажем за растенията?

На повърхността на Марс има всички необходими компоненти за отглеждане на растения. Той има вода и органични съединения, от които растенията се нуждаят, за да оцелеят. Но в него няма гостоприемна атмосфера. Оранжериите, които ефективно създават подходяща за растенията атмосфера, ще бъдат основен приоритет, тъй като това ще бъде единственият начин за генериране на храна на Марс.

Всичко, което споменахме, изисква гориво за производство на енергия. Най-вероятният метод за производство на гориво отново ще бъде използването на водата, която вече е на Марс. Водата може да се раздели на водород и кислород. Кислородът може да се използва за създаване на гостоприемна атмосфера, докато водородът е ефективно гориво. Така че, преди да изпратите хора, ще е необходимо да подготвите автоматизирано предприятие за преработка на водород, за да сте сигурни, че горивото е на разположение.

И така, могат ли хората да живеят на Марс?

Отговорът е да - но не е лесно. По пътя има много предизвикателни препятствия. Пристигането до и от Марс, оцеляването в суровата среда и производството на храна, вода и гориво са основните предизвикателства.

Въпреки че това звучи непреодолимо, учените са оптимисти. Всъщност Илон Мъск заяви това SpaceX може да изпрати астронавти на Марс още през 2024г. И макар че първите няколко мисии вероятно ще включват само живот за Марс за кратък период, това все още е невероятен подвиг!

SpaceX стартира финансирана от Dogecoin мисия до Луната

Звучи като мем. Явно абсолютно не е така.

Прочетете Напред

За автора