Del:
10 Hindringer Astronauter skal overvinde på en rejse til Mars
Tanken om en bemandet mission til Mars ophidser fantasien. Uanset om den første rejse er taget af en privat virksomhed som SpaceX, en statslig enhed som NASA eller et offentlig-privat partnerskab, vil du sandsynligvis se turen opstå i de næste to årtier. Imidlertid er det ikke en garanti for succes at påbegynde en interplanetær indsats.
Astronauter, der gør turen, vil have mange forhindringer i ansigtet, fra økonomiske udfordringer, inden de kommer ud af jorden for at klare landingen på Mars. I mellemtiden vil de blive udsat for mere rumstråling end nogen i historien, står over for intense psykologiske pres, og har betydelige vanskeligheder med at kommunikere med jorden.
Her er 10 forhindringer, som astronauter skal overvinde på en rejse til Mars.
10 penge
Før astronauter forlader Jordens kredsløb, står de over for muligheden for at blive holdt tilbage af mangel på økonomiske ressourcer. De forventede omkostninger varierer meget, lige fra hundredvis af millioner til hundrede milliarder for en enkelt tur. Enhver estimat repræsenterer et enormt finansielt engagement.
Regeringen bruger mindre penge på rumforskning nu end det gjorde, da man sendte bemandede missioner til månen. Den private sektor er i stand til at finansiere nogle aspekter af en mission for mindre end regeringen, men står stadig over for begrænsninger.
En ideel løsning kombinerer den private sektors innovationsekspertise med regeringens erfaringer og en sund infusion af kontanter fra begge sider.
Ligegyldigt hvem der fodrer regningen, hæver pengene og bruger det klogt, vil i sidste ende afgøre, om og hvornår astronauterne går til Mars.
9 Forsvære Gravity
Ligegyldigt hvor ekspert mennesker bliver til at gå i rummet, vil det være en udfordring at komme ud af planeten. Den relativt korte rejse fra jordens overflade til en bane omkring den indebærer at skubbe hårdere mod tyngdekraften, end den skubber mod dig. Tyngdekraften, der forhindrer en raket i at tage ud, er så stærk, at du skal rejse 11 kilometer (7 mi) per sekund for at undslippe Jordens gravitationstræk.
Rumforskning fra regeringer har resulteret i en lang række eksplosioner under startfasen, og private bestræbelser møder ofte med samme skæbne. Ligegyldigt hvor avanceret rumrejse bliver, at komme væk fra jorden vil altid være en risiko.
8 Killer Space Debris
En vellykket løft er en præstation at være stolt af, men det er heller ikke en lille opgave at overleve i Jordens kredsløb. Rummet er fyldt med affald fra menneskeskabte genstande, der springer rundt så hurtigt som 28.200 kilometer i timen (17.500 mph), hvilket er syv gange hurtigere end en fartkugle. Tilføj den hastighed der kræves for en raket for at undslippe Jordens tyngdekraft, og selv små stykker snavs bliver dødelige objekter.
Rumrester er organiseret efter størrelse, og tallene er opsigtsvækkende. Der er 13.000 stykker snavs større end en softball, 100.000 stykker større end en øre, og titusinder af snavspartikler mindre end en øre. Hvert stykke snavs risikerer at kollidere med et andet stykke og skabe mere snavs. Som et resultat er Jordens kredsløb et mindefelt af dræbte rumrester.
Astronauter bruger en kombination af strategier for at holde sig trygge i det massive område af affald. Navigation bruges til at undgå det dødbringende rumskranke, og afskærmning bruges til at minimere virkningerne af det, der ikke kan undgås.
Men så længe der forekommer rumrester, udgør det en trussel for astronauterne.
7 For meget vægt
Enhver vellykket rejse til Mars vil kræve tilstrækkeligt brændstof til at transportere en utrolig tung nyttelast. NASA har allerede succesfuldt landet ubemandede rumfartøjer på Mars. Men i hvert tilfælde var vægten af robotkøretøjerne væsentligt mindre end hvad der ville være nødvendigt for at transportere et besætning og nødvendigt livsstøtteudstyr.
En bemandet rejse til Mars kræver minimering af både vægt og brændstof. Denne realitet skaber imidlertid noget af et paradoks. Som at bære mennesker til Mars kræver mere vægt, kræver det også mere brændstof, der i sig selv udgør mere vægt og kræver endnu mere brændstof.
Disse realiteter kræver planlæggere bag en Mars-rejse for at udvikle omhyggeligt afbalancerede formler til at forhandle vægt og brændstof. Og bedre gaskilometer ville bestemt ikke skade.
6 Kjedsomhed og isolation
Eksperter forventer, at astronauter vil håndtere udfordringer med isolation og kedsomhed på deres vej til Mars - for ikke at sige noget om den ensomhed, de står over for, når de bygger et hjem på en ny planet.
Rejsen fra Jorden til Mars vil være lang. Hvor lang tid det tager at rejse mellem de to planeter afhænger af, hvor tæt deres baner er. Tidligere har ubemandede missioner til Mars varieret fra 128 til 333 dage. En lille besætning fanget inde i et lille rumfartøj i lange perioder er forpligtet til at opleve kedsomhed og isolation.
Desuden forøger forsøg på at minimere vægtbehovet ved at formindske besætningsstørrelsen kun denne udfordring. Jo mindre besætningen er, desto mindre tid er påkrævet, indtil du kan gentage enhver joke og historie, som dine ledsagere nogensinde har fortalt ord for ord.
De psykologiske virkninger af et lille besætning isoleret sammen i lange perioder skaber en række hindringer for en vellykket Marsrejse.
5 psykologisk virkning af at miste synet af jorden
Som astronauter rejser til Mars, bliver deres hjemmeplan mindre og mindre, indtil det ser ud som en simpel prik på himlen. Astronauter oplever for tiden psykologiske fordele ved at se Jorden fra kredsløb, men ingen ved præcis, hvad der vil ske, når de taber normal synlighed på vores hjemmeplan.
Projicerede konsekvenser af ikke at kunne se jorden omfatter depression, hjemløb, fuldblods psykose og selvmord. Bekymringerne er så legitime, at den endnu forekommende begivenhed er blevet givet et navn: "Fænomenet udefra ude af verden".
For at minimere farerne ved ikke at kunne se Jorden tydeligt, er der planer som at give adgang til teleskoper. Men forskere indbefatter stadig de ukendte virkninger af "Earth-out-of-view fænomenet" som betydelige hindringer for en Mars-ekspedition.
4 Mordiske Crewmates
Udover forhindringer inden for deres eget sind og uden for rumfartøjet vil astronauterne stå over for udfordringer fra deres besætningsmedlemmer. Selv de bedste venner kan komme på hinandens nerver efter et stykke tid og blive fanget i et lille rum i lang tid, med kun få mennesker kan have en farlig psykologisk virkning, hvor vold er et potentielt resultat.
"Du kan komme sammen med nogen i en måned," sagde Nick Kanas, en psykiater, der lærte ved University of California, San Francisco, og forsker rumpsykologi ", men du taler om et og et halvt år eller længere det er anderledes."
Faktisk går biosfæretestkørsler, hvor besætningen er isoleret sammen på jorden for at simulere en Mars-rejse, har resulteret i, at medlemmer nægter at tale med hinanden, undtagen når de beskæftiger sig med vigtige opgaver.
De potentielle farer ved en voldelig uenighed på vej til Mars har forskere udviklet intensive screenings- og behandlingsprotokoller for psykisk sundhed til den lange rumrejse.
3 Kommunikation med jorden
En telefonsamtale på Jorden er nær-øjeblikkelig, men virkeligheden af at kommunikere mellem Jord og Mars er meget anderledes. Det fjerneste fjernopkald fra USA kan rejse er omkring 29.000 kilometer (18.000 mi), men et signal mellem de to planeter skal rejse gennemsnitligt 225 millioner kilometer (140 millioner mi).
Når astronauter kommer nærmere Mars, mindsker muligheden for nær-øjeblikkelig kommunikation med jorden. Afhængigt af hvor tæt de to planeter er, tager et envejs radiosignal overalt fra 4,3 til 21 minutter, hvilket betyder, at et indledende signal efterfulgt af et svar kan tage op til 42 minutter.
Desuden kan solen forhindre kommunikation mellem de to planeter i en sådan grad, at astronauter kunne blive afskåret fra Jorden i uger ad gangen.
Disse forsinkelser forhindrer ikke kun astronauter i at kommunikere af sociale grunde, men begrænser også deres evne til at modtage levende støtte til utallige tekniske problemer.
2 rumstråling
Rumstråling udgør en af de største udfordringer for en Mars-rejse. Jordens atmosfære beskytter de mennesker, der lever på planeten fra rumstråling, men astronauter har ingen sådan beskyttelse.
Astronauter på den internationale rumstation er udsat for 10 gange så meget stråling som dem der lever på jorden. Dem, der rejser til Mars, vil støde på stråling opad i 100 gange intensiteten af den oplevede på jorden.
Selvom virkningerne af Mars-niveau-stråling er ukendte, omfatter dokumenterede effekter af strålingseksponering lige uden for Jordens atmosfære synsforstyrrelser, øget kræftrisiko, neurologiske lidelser og mere. Effekten af stråling på rejsen til Mars vil næsten helt sikkert være mere alvorlig.
Strålingsafskærmning minimerer nogle af farerne, men eliminerer ikke problemet helt. Den mest effektive løsning synes at være at finde en måde at begrænse eksponeringen ved at forkorte rejsens varighed. Alligevel forventer NASA selv i de mest ideelle forhold at overtræde sine egne strålingseksponeringsretningslinjer på en rejse til Mars.
1 Landing On Mars
Det endelige trin på en rejse til Mars er også en af de mest dødelige. Farerne er så ægte, at NASA-forskere henviser til nedstigningen fra Mars-atmosfæren til overfladen som "seks minutter terror".
Rumfartøjer ind i atmosfæren af Mars på næsten 20.000 kilometer i timen (12.000 mph) og brug atmosfærens friktion til at bremse. Efter cirka fire minutter er rumfartøjet omkring den samme flyvende højde som en kommerciel jetfly på Jorden - men rejser stadig på 1.600 kilometer i timen (1000 mph).
En række faldskærmsåbninger og raketter udgør det sidste ujævne minut, hvorefter et rumfartøj rammer jorden op til 80 kilometer i timen (50 mph) og hopper op til fire historier højt igen og igen, indtil det til sidst kommer til et fuldstændigt stop.
Mere end 60 procent af alle internationale missioner til Mars mødes med nederlag, og landingsprocessen tegner sig for de fleste fejl. Den endelige hindring, der venter på astronauter på en rejse til Mars, kan være den sværeste af alle.