Μπορούν οι άνθρωποι να ζήσουν στον Άρη; Η τεχνολογία που μπορεί να συμβεί

Ο ανθρώπινος αποικισμός του Άρη υπήρξε δημοφιλές θέμα στην επιστημονική φαντασία εδώ και δεκαετίες. Όμως, τα τελευταία χρόνια, η δυνατότητα αποστολής ανθρώπων για να ζήσουν στον Άρη έχει γίνει πολύ πραγματική.

Με πολλές ιδιωτικές εταιρείες και κυβερνητικές υπηρεσίες να εργάζονται σε αυτόν τον χώρο, θα μπορούσαμε να δούμε ανθρώπους να στέλνονται στον Άρη στο εγγύς μέλλον. Αλλά ποια τεχνολογία πρέπει να υπάρχει για να συμβεί;

Σε αυτό το άρθρο, θα ρίξουμε μια ματιά σε μερικές από τις τεχνολογίες που θα επιτρέψουν στους ανθρώπους να ζουν στον Άρη.

Πυρηνική πρόωση

Το πρώτο βήμα είναι να φτάσετε στον Άρη. Η μέση απόσταση από τη Γη στον Άρη είναι περίπου 140 εκατομμύρια μίλια και το ταξίδι διαρκεί από έξι έως οκτώ μήνες για να ολοκληρωθεί. Η μεταφορά στον Άρη θα πρέπει να διατηρήσει μια μικρή έως μεσαία ομάδα ανθρώπων για εκείνη τη διάρκεια, για το χρόνο που βρίσκονται στον Άρη και για το ταξίδι επιστροφής.

Όσο μεγαλύτερο είναι το ταξίδι, τόσο πιο ακριβό, δύσκολο και επικίνδυνο είναι το ταξίδι. Τα καύσιμα, τα συστήματα υποστήριξης ζωής και τα τρόφιμα πρέπει να διαρκούν όλη αυτή τη διάρκεια. Έτσι, για να κάνει το ταξίδι πιο γρήγορο, η NASA εργάζεται σε πιο αποτελεσματικά συστήματα πρόωσης - τα οποία χρησιμοποιούν πυρηνική θερμική πρόωση.

Η πυρηνική θερμική πρόωση παρέχει διπλάσια αποδοτικότητα της τρέχουσας τεχνολογίας. Ένα προωθητικό όπως υγρό υδρογόνο θερμαίνεται μέσω πυρηνικού αντιδραστήρα. Καθώς το υδρογόνο μετατρέπεται σε αέριο, παρέχει ώθηση μέσω ενός ακροφυσίου, ωθώντας το διαστημικό σκάφος.

Φουσκωτά θερμομονωτικά

Επειδή ένα διαστημικό σκάφος θα πρέπει να είναι πολύ μεγάλο για να υποστηρίζει τους ανθρώπους στο ταξίδι στον Άρη, η προσγείωση θα είναι εξαιρετικά δύσκολη. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα λόγω των διαφορών στην Αρειανή ατμόσφαιρα σε σύγκριση με τη Γη. Επειδή είναι πιο λεπτό, ένα διαστημικό σκάφος θα πέσει πολύ πιο γρήγορα από ό, τι στη Γη και η τυπική τεχνολογία όπως τα αλεξίπτωτο δεν θα λειτουργήσει για να επιβραδύνει την κατάβαση.

Επί του παρόντος, οι θερμικές ασπίδες είναι άκαμπτες μεταλλικές κατασκευές που παίρνουν το βάρος της θερμότητας κατά την επανεισαγωγή σε ατμόσφαιρα. Δεδομένου ότι η ταχύτητα είναι τόσο υψηλή, η τριβή προκαλεί την άνοδο τεράστιων θερμοκρασιών στο μπροστινό μέρος του διαστημικού σκάφους. Μια θερμική ασπίδα εκπέμπει θερμότητα μακριά από το διαστημικό σκάφος και προστατεύει το υποκείμενο διαστημικό σκάφος. Αυτό το είδος θερμικής ασπίδας είναι πολύ ογκώδες για να εφαρμοστεί σε ένα διαστημικό σκάφος του μεγέθους που απαιτείται για τη μεταφορά ανθρώπων στον Άρη.

Εδώ μπαίνουν οι φουσκωτές ασπίδες θερμότητας. Μια φουσκωτή θερμική ασπίδα, όπως αυτή που αναπτύσσει η NASA, θα μπορούσε να βελτιώσει δραστικά αυτήν τη διαδικασία. Ονομάστηκε Δοκιμή πτήσης χαμηλής γης-τροχιάς ενός φουσκωτού επιβραδυντή (LOFTID), αυτό το φουσκωτό θερμομονωτικό κάλυμμα έχει πλάτος έξι μέτρα από συνθετικές ίνες 15 φορές ισχυρότερο από το χάλυβα και έχει σχεδιαστεί για να ξεδιπλώνεται και να φουσκώνει καθώς το διαστημικό σκάφος εισέρχεται στον Άρη » ατμόσφαιρα. Αν καταλάβουμε λιγότερο χώρο από μια παραδοσιακή θερμική ασπίδα, αλλά είναι μεγαλύτερη στον πληθωρισμό, θα μας επιτρέψει να προσγειωθούμε στον Άρη με ασφάλεια.

Προστασία από την Αττική ατμόσφαιρα

Το τοπίο του Άρη είναι αφιλόξενο για τους ανθρώπους. Η επιστημονική φαντασία έχει παράσχει πολλές λύσεις σε αυτό το πρόβλημα. Αλλά πώς θα ήταν στην πραγματική ζωή;

Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πιο λεπτή και πολύ πιο κρύα και αποτελείται από πάνω από 95% διοξείδιο του άνθρακα, με μόνο 0,13% οξυγόνο. Και, υπάρχουν πολύ υψηλότερα επίπεδα ακτινοβολίας. Αυτό σημαίνει ότι οι άνθρωποι θα πρέπει να ζουν μέσα σε αυτοσυντηρούμενους οικότοπους.

Πρώτον, τα ενδιαιτήματα θα πρέπει να είναι σε θέση να δημιουργούν και να ανακυκλώνουν τις σωστές αναλογίες αερίων για να αναπνέουν οι άνθρωποι. Η κύρια μέθοδος που προτείνεται είναι η ανακύκλωση του αζώτου και του αργού που υπάρχει στην Αρειανή ατμόσφαιρα και η προσθήκη οξυγόνου σε αυτό. Η αναλογία θα μπορούσε να είναι 40% άζωτο, 40% αργόν και 20% οξυγόνο.

Αλλά για να πάρουμε αυτά τα αέρια από την ατμόσφαιρα, το διοξείδιο του άνθρακα θα πρέπει να "καθαριστεί" (αφαιρεθεί) από τον αέρα. Επιπλέον, το οξυγόνο πρέπει να παραχθεί αφαιρώντας το από το νερό που υπάρχει ήδη στον Άρη ή φέρνοντάς το από τη Γη.

Τέλος, με την πρόσθετη ηλιακή ακτινοβολία στον Άρη, θα πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος ακτινοπροστασίας για τους κατοίκους του Άρη. Δύο προτεινόμενες μέθοδοι είναι μια ασπίδα ακτινοβολίας (η οποία είναι βαρύ και δύσκολο να μεταφερθεί από τη Γη στον Άρη) ή να ζουν υπόγεια σε σπηλιές ή σωλήνες λάβας. Αναπτύσσεται μια φουσκωτή «πόρτα» που μπορεί να παρέχει ένα αεροστεγές τμήμα των υπόγειων συστημάτων για αυτόν ακριβώς τον λόγο.

Μείνετε ζεστοί και διατηρείτε σε φόρμα

Η μέση θερμοκρασία στον Άρη είναι -80 βαθμοί Φαρενάιτ ή -62,2 βαθμούς Κελσίου. Και οι θερμοκρασίες μπορούν να αλλάξουν δραστικά. ενώ μπορεί να είναι -100ºF (-73ºC) τη νύχτα, οι θερμοκρασίες της ημέρας θα μπορούσαν να φτάσουν τους + 70ºC (c.21ºC). Αυτό σημαίνει ότι ο έλεγχος της θερμοκρασίας θα είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις ενός οικοτόπου του Άρη.

Η βαρύτητα στον Άρη είναι αρκετά αδύναμη (μόνο το 38% της Γης). Η ασθενέστερη βαρύτητα σημαίνει ότι οι άνθρωποι που ζουν στον Άρη έχουν περισσότερες πιθανότητες να χάσουν την οστική πυκνότητα, γεγονός που αυξάνει δραστικά την πιθανότητα κατάγματος. Και αυτό δεν περιλαμβάνει τους μήνες που περνούν σε μηδενική βαρύτητα στο ταξίδι στον Άρη.

Για να επιβιώσετε για μεγάλα χρονικά διαστήματα στη μικροβαρύτητα, οι αστροναύτες πρέπει να ασκούνται με συνέπεια. Η NASA διερευνά διαστημικά κοστούμια με πρόσθετη αντίσταση για να εξουδετερώσει αυτό. Εν τω μεταξύ, αστροναύτες από τις ΗΠΑ και τη Ρωσία υποβάλλονται σε ετήσιες μελέτες για το διαστημικό σταθμό έτσι ώστε να μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τις επιπτώσεις της χαμηλότερης βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα και αν μπορούμε να προσαρμοστούμε.

Παραγωγή νερού, τροφίμων και καυσίμων

Το νερό υπάρχει στον Άρη, αν και μεγάλο μέρος του είναι αλατούχο. Αυτό σημαίνει ότι η αφαλάτωση θα είναι απαραίτητη για να καταστεί το νερό ασφαλές για κατανάλωση. Όλο το νερό ανακυκλώνεται υποθετικά, καθώς αυτό είναι πιο ενεργειακά αποδοτικό από τη συλλογή και την αφαλάτωση περισσότερου νερού. Τι γίνεται όμως με τα φυτά;

Η επιφάνεια του Άρη έχει όλα τα απαραίτητα συστατικά για την καλλιέργεια φυτών. Έχει νερό και οργανικές ενώσεις που τα φυτά πρέπει να επιβιώσουν. Αλλά δεν έχει φιλόξενη ατμόσφαιρα. Τα θερμοκήπια που παράγουν αποτελεσματικά μια κατάλληλη ατμόσφαιρα για τα φυτά θα είναι κορυφαία προτεραιότητα, καθώς αυτός θα είναι ο μόνος τρόπος παραγωγής τροφίμων στον Άρη.

Όλα όσα έχουμε αναφέρει απαιτεί καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας. Η πιο πιθανή μέθοδος παραγωγής καυσίμων θα είναι και πάλι η χρήση του νερού που υπάρχει ήδη στον Άρη. Το νερό μπορεί να χωριστεί σε υδρογόνο και οξυγόνο. Το οξυγόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μιας φιλόξενης ατμόσφαιρας, ενώ το υδρογόνο είναι ένα αποτελεσματικό προωθητικό. Έτσι, πριν από την αποστολή ανθρώπων, θα είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε μια αυτοματοποιημένη μονάδα επεξεργασίας υδρογόνου για να διασφαλίσετε ότι τα καύσιμα είναι διαθέσιμα.

Μπορούν λοιπόν οι άνθρωποι να ζήσουν στον Άρη;

Η απάντηση είναι ναι - αλλά όχι εύκολα. Υπάρχουν πολλά δύσκολα εμπόδια στο δρόμο. Η μετάβαση από και προς τον Άρη, η επιβίωση του σκληρού περιβάλλοντος και η παραγωγή τροφίμων, νερού και καυσίμων είναι οι κύριες προκλήσεις.

Αν και αυτό ακούγεται ανυπέρβλητο, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι. Στην πραγματικότητα, ο Elon Musk το έχει δηλώσει Το SpaceX μπορεί να στείλει αστροναύτες στον Άρη μόλις το 2024. Και ενώ οι πρώτες λίγες αποστολές πιθανότατα θα περιλαμβάνουν μόνο τη ζωή στον Άρη για μικρό χρονικό διάστημα, αυτό είναι ακόμα ένα απίστευτο επίτευγμα!

Το SpaceX ξεκινά μια αποστολή που χρηματοδοτείται από Dogecoin στη Σελήνη

Ακούγεται σαν meme. Προφανώς δεν είναι απολύτως.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα