Pristanú ľudia na Marse? Dozviete sa viac o histórii prieskumu Marsu a 7 kľúčových výzvach vysielania ľudí na Mars

Prieskum Marsu je už dlho predmetom ľudskej fascinácie. Zatiaľ čo misie na Mars sú často predmetom sci-fi kníh a filmov, realita nemusí byť taká pozadu. Posledný pokrok v kozmických technológiách a rýchla komercializácia vesmírneho trhu môžu čoskoro umožniť ľudskú misiu na Mars. A čo viac, keď sa pozriete na 300 000 rokov histórie ľudského skúmania, je zrejmé, že potreba skúmania je pre našu podstatu zásadná. Takto formulovaná misia na Mars vlastne nie je otázkou, či - je to skôr otázkou, kedy.

Preskočiť na sekciu

• Prečo by ľudia mali cestovať na Mars?
• Aká je história prieskumu Marsu?
• 7 hlavných výziev ako sa dostať na Mars
• Ako sa ľudia nakoniec dostanú na Mars?
• Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru?
• Viac informácií o MasterClass Chrisa Hadfielda

Bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice vás naučí vedu o výskume vesmíru a tom, čo prinesie budúcnosť.

Prečo by ľudia mali cestovať na Mars?

Jedným z najväčších dopadov misie na Mars by bolo nájdenie života alebo dôkazov o jeho vyhynutí, nech už je život akýkoľvek jednoduchý. Odpovedalo by nielen na otázku, či sme vo vesmíre sami, ale tiež by naznačovalo, že všade vo vesmíre existuje potenciál pre život.

Aká je história prieskumu Marsu?

Mnoho kozmických lodí, ktoré pristáli na povrchu Marsu, vrátane Vikingov 1, Vikingov 2 a Mars Pathfinder. Kozmické lode ako Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor a Mars Reconnaissance Orbiter uskutočnili prieskumné práce na mapovaní povrchu Marsu. Mars Exploration Rovers z NASA aj Európskej vesmírnej agentúry (ESA) preskúmali povrch Marsu a poslali cenné dáta a obrázky späť na Zem.

V roku 2010 americký prezident Barack Obama oznámil v Kennedyho vesmírnom stredisku v Texase návrh zameraný na misiu s ľudským posádkou do 30. rokov 20. storočia. NASA plánuje zahájiť misiu roverov Mars 2020, ktorá vyšle na červenú planétu bezpilotný pristávací modul Mars, aby preskúmal príznaky života, minulé i súčasné.

NASA tiež testuje kozmické lode určené na prvý transport ľudí na Mars.

7 hlavných výziev ako sa dostať na Mars

Technická a inžinierska výzva dostať sa na Mars je skľučujúca. Zem a Mars majú rôzne dráhy okolo Slnka, čo znamená, že vzdialenosť medzi oboma planétami sa neustále mení. Aj s optimálnym štartovacím oknom je to ešte dlhá cesta do neznáma s nedokázanou loďou, ktorá dopraví všetko, čo potrebujete, bez možnosti doplnenia kritických predmetov. A to je len začiatok. Medzi ďalšie výzvy patrí:

1. Stavanie správnej kozmickej lode . Dostať sa na Mesiac je trojdňový výlet, takže vám postačia také úžitkové kozmické lode ako Apollo. Prvá misia na Marse si vyžaduje oveľa dlhšiu cestu, takže kozmická loď by potrebovala mať viac životného priestoru, viac priestoru pre záložné systémy, vybavenie na prechádzky vesmírom, spoľahlivý pohonný systém a - možno najdôležitejšie - rekreačné zariadenia, aby mohla astronautov udržať , produktívny a zdravý pri cestovaní vesmírom.
2. Schopnosti recyklácie vzduchu a vody . Veľa z toho, čo systém na podporu života robí na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS), napodobňuje to, čo sa deje prirodzene na Zemi. Procesory čistia vzduch astronautov, filtrujú stopové plyny a odstraňujú ich vydychovaný oxid uhličitý. Pokiaľ je to možné, kyslík sa extrahuje a uvoľňuje späť do kabíny, ale malé straty sa doplnia uskladneným kyslíkom. Voda sa podobným spôsobom recykluje z moču a odvlhčovačov, zvyčajne s asi 90% účinnosťou. To je lepšie ako kedykoľvek predtým, ale každá nákladná loď stále dopravuje na ISS vzduch a vodu. Pred sebavedomou cestou na Mars a ďalej do hlbokého vesmíru sa musíme dostať k takmer stopercentnej recyklácii.
3. Rast potravín . Pre vesmírne misie na Mars a ďalej sa prinesenie pripraveného jedla stane menej praktickým. V súčasnosti prebiehajú na ISS experimenty s cieľom preskúmať, ako pestovať plodiny, testovať také veci, akým smerom rastlina rastie bez gravitácie, ako opeľovať a aké typy hydroponickej pôdy sú najlepšie. Schopnosť sebestačnosti a pestovania potravy vo vesmíre je len jednou z mnohých potrebných technológií pre misie na Mars a budúci prieskum vesmíru.
4. Mýto na ľudskom tele . Predĺžená beztiažová záťaž si vyberá daň na ľudskom tele. Existujú významné vplyvy na rovnováhu, reguláciu krvného tlaku, hustotu kostí a niekedy aj na videnie. Pre astronautov, ktorí cestujú na Červenú planétu, nebude k dispozícii tím pozemnej podpory, ktorý by im pomohol po pristátí na povrchu Marsu. Hmotnosť a konfigurácia marťanských skafandrov bude musieť umožniť aj adaptačné obdobie gravitácii na Marse. Prírodné prostredie na povrchu planéty je navyše smrteľné pre ľudský život; atmosféra Marsu má veľmi nízky tlak vzduchu, žiadny kyslík, 96% oxid uhličitý, vysoké žiarenie a kozmické žiarenie. Stanovište a skafandre budú musieť chrániť posádky pred marťanskou atmosférou.
5. Nedostatok komunikácie . Život na Marse bude tiež psychicky náročný. Aj keď sú Zem a Mars najbližšie, 35 miliónov kilometrov od seba, odtiaľto odtiaľ trvá rádiové vlny asi štyri minúty. Takže ak marťanská posádka vyšle signál do Houstonu, najrýchlejšia odpoveď NASA bude o osem minút neskôr - najhorší prípad je o 48 minút neskôr. Komunikácia v reálnom čase tak nebude možná a marťanská posádka bude musieť vedieť byť sebestačná, technicky aj psychicky, najmä v prípade prašnej búrky alebo inej mimoriadnej situácie.
6. Určenie správnej cesty . Je potrebné sa rozhodnúť o ceste, ktorou sa vydáme medzi Zemou a Marsom. Každý deň času na cestu je ďalším dňom stráveným jedením, pitím vody, dýchaním vzduchu lode a produkciou odpadu, vystavením medziplanetárnemu žiareniu a riziku zlyhania kritických systémov. Ak je dostatok paliva, mohla by sa použiť priamejšia trasa, ktorá hrubo núti orbitálnu mechaniku. Ak vymyslíme účinnejšie motory, mohli by sme ich spaľovať dlhšie a menej dojazdovať, čo tiež skracuje celkový čas.
7. Opatrne pristátie . Aj keď sa dostaneme do atmosféry Marsu, pristátie predstavuje ďalší súbor výziev. Akonáhle sme na orbitálnej rýchlosti, mohli by sme použiť tenkú atmosféru Marsu na zabezpečenie brzdného trenia a riadenia tak, aby sme do nej presne ponorili a postupne spomalili na správnu rýchlosť. Celá tranzitná loď by však musela byť dostatočne pevná, aby dokázala uniesť súvisiace teplo a tlak. Kompromisnou možnosťou by mohlo byť odhodenie biotopu, ktorý nás zaviedol na Mars, dostať sa do kapsuly a zviezť ho priamo na povrch. Marťanská atmosféra je ale oveľa tenšia ako atmosféra Zeme, čo znamená, že padáky nefungujú ani zďaleka tak dobre. Napriek tomu je dostatočne silná, aby trenie spôsobilo zahrievanie, takže loď potrebuje vhodný tepelný štít. Najťažším objektom, ktorý sme od roku 2018 pristáli na Marse, bol NASA Curiosity Rover (súčasť misie Mars Science Laboratory Mission), ktorá váži okolo jednej tony (na Zemi). Loď s posádkou by vážila oveľa viac ako Mars rover. Pri umiestňovaní ľudí na Mars budeme pravdepodobne musieť použiť marťanskú atmosféru na čiastočné spomalenie plavidla, potom požiarne motory na spomalenie rýchlosti na povrch k miestu pristátia.

MasterClass

Navrhnuté pre vás

Online kurzy vyučované tými najväčšími na svete. Rozšírte svoje vedomosti v týchto kategóriách.

ako nájdem svoj štýl

Učí prieskum vesmíru

Učí zachovanie

Učí vedecké myslenie a komunikáciu

Učí vedu o lepšom spánku

Ako sa ľudia nakoniec dostanú na Mars?

Myslite ako profesionál

Bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice vás naučí vedu o výskume vesmíru a tom, čo prinesie budúcnosť.

Aj keď sa dostať na Mars bude finančne a logisticky náročné, vedci sa domnievajú, že ho možno v konečnom dôsledku dosiahnuť vykonaním niekoľkých kľúčových krokov:

• Pokračujte v skúmaní Mesiaca . Misie na Mesiaci a na Marse sú vzájomne prepojené, pretože Mesiac ponúka príležitosť vyskúšať nové nástroje, ako sú systémy na podporu života a ľudské biotopy, ktoré by sa mohli použiť v budúcej misii na Marse. Pre jeden deň odletu na Mars je rozhodujúce ďalšie skúmanie mesiaca.
• Vyvíjajte pokročilejšiu technológiu kozmických lodí . V hlbokom vesmíre nie sú žiadne vesmírne stanice, čo znamená, že loď, ktorá dopraví ľudí na Mars, bude musieť cestu absolvovať bez tankovania. NASA je v súčasnosti v procese vývoja solárneho elektrického pohonného systému na uskutočnenie letu v hlbokom vesmíre. Kozmická loď bude navyše vyžadovať hlbokomorský navigačný systém, rakety dostatočne silné na to, aby poháňali astronautov po celej dĺžke cesty a dozadu, a pristávacie zariadenie, ktoré funguje na Marse s riedkou atmosférou.
• Dizajnové skafandre zaručujúce bezpečnosť astronautov . Prostredie na Marse je nepriateľské: jeho nedostatok ozónovej vrstvy znamená, že tu nie je zabudovaný štít proti ultrafialovému žiareniu a superoxidy na marťanskej pôde môžu mať vplyv na ľudí, ktorí chodia po jeho povrchu. Inžinieri budú musieť navrhnúť ochranné biotopy, aby zabránili poškodeniu ľudského tela.

Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru?

Či už ste začínajúcim astronautickým inžinierom alebo sa len chcete viac informovať o vede o vesmíre, učenie sa bohatej a podrobnej histórie letu človeka do vesmíru je nevyhnutné pre pochopenie toho, ako postupoval prieskum vesmíru. V rámci MasterClass Chrisa Hadfielda o výskume vesmíru poskytuje bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice neoceniteľný prehľad o tom, čo je potrebné na prieskum vesmíru, a čo prinesie budúcnosť pre ľudí na ich posledných hraniciach. Chris hovorí aj o vede o cestovaní vesmírom, živote astronauta a o tom, ako lietanie vo vesmíre navždy zmení vaše myslenie o živote na Zemi.

Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru? Výročné členstvo MasterClass poskytuje exkluzívne video lekcie od vedcov a astronautov, ako je Chris Hadfield.