Главная / 5 замечательных технологий, которые позволят человечеству полететь на Марс и обратно
13.10.2015 |
|
 НАСА действительно хочет отправиться на Марс в 2030-х годах. Недавно агентство опубликовало доклад о прогрессе и планах по путешествию на Марс. Хотя доклад в основном наполнен оптимизмом и абстрактными целями, он намечает некоторые из удивительных / важных технологий, которые НАСА планирует разработать в ближайшие десятилетия. Вот некоторые из них.
Преемник Space Shuttle может быть готовым к старту в начале 2018 года. Когда он будет запущен, Space Launch System (SLS) сможет осуществлять поставки 70 тонн на орбиту. Позже, он может отправить полезную нагрузку весом до 130 тонн к Марсу.
Имея 382 фута, SLS в конечном итоге будет крупнейшим космическим кораблем когда-либо построенных, и еще более мощным, чем ракеты Сатурн V, которые доставляли астронавтов Аполлона на Луну. Эта грузоподъемность намного превышает возможности существующих и планируемых коммерческих ракет-носителей, как говорится в докладе.
Наряду с экипажем капсулы Orion (также разрабатываемой в НАСА), SLS в конечном итоге может доставить астронавтов на Марс и другие глубины космоса.
SLS работает посредством сгорания жидкого водорода и жидкого кислорода. Но SLS предназначена только для доставки астронавтов на орбиту Земли. Для примерно семимесячного путешествия на Марс использование ракетного топлива потребует большой резервуар газа, который будет очень дорогим для запуска в воздух.
В качестве альтернативного метода, НАСА может использовать силу Солнца, чтобы отправлять груз, материалы и, может быть, даже астронавтов на Марс.
Метод (который в настоящее время называется Solar Electric Propulsion) позволит двигать космический корабль посредством выстреливания ионов из его задней стенки. Электроны превращают газ ксенона в плазму, и электрическое поле ускоряет частицы до тех пор, пока они не выстреливают в заднюю части двигателя на высоких скоростях. Солнечная энергия обеспечивает необходимые электроны для его работы.
Этот метод не обеспечивает огромную тягу ракетного топлива. Вместо этого он позволяет медленно набирать скорость в течение долгого времени, в конце концов доводя космический корабль до скорости 200000 миль в час. И ионные двигатели также являются очень эффективными, используя до 10 раз меньше пропеллента, чем ракетное топливо.
Технология уже является реальной, но сейчас НАСА должна резко масштабировать ее. Чтобы управлять тяжелой полезной нагрузкой, ионные двигатели должны быть по крайней мере на порядок более мощными. В 2020-х годах, НАСА планирует использовать миссию по перенаправлению астероидов для проверки своей версии двигателя.
Если мы хотим, чтобы космонавты добрались до Марса и обратно целыми и невредимыми, мы не можем просто втиснуть их в капсулу Orion в течение трех лет. Необходима среда искусственного обитания, чтобы обеспечить больше пространства для астронавтов на борту, а также среду обитания для того, чтобы они могли жить на Марсе. Такая среда обитания должна будет иметь системы поддержки жизни, предотвращения пожаров, и радиационную защиту, в дополнение к комнатам для физических упражнений.
Марсианские астронавты могут провести год или более на Красной планете. В течение этого времени, они захотят побродить снаружи, исследуя и собирая данные. К сожалению, Марс имеет чрезвычайно суровую атмосферу, которую обычные скафандры будут просто не в состоянии выдержать.
Новые скафандры нужно будет защитить от вредных излучений Марса и холодной, тонкой атмосферы, в то же время позволяя астронавтам делать свою работу. Сегодняшние скафандры напоминают собой воздушные шары, затрудняя перемещение – особенно в области рук. Но исследователи разрабатывают скафандры, которые легче носить. Они могут также включать в себя дополненную реальность, самовосстанавливающиеся материалы, и вплетенные био-мониторы.
НАСА планирует испытать скафандр нового поколения, когда агентство будет посылать астронавтов на рандеву с космическим валуном во время миссии по перенаправлению астероида.
На самой ближайшей точке Марс находится в 33.9 миллионах миль от Земли. Интернет-соединение там является довольно ужасным. Новый доклад НАСА отмечает, что марсоходы могут отправлять и получать данные со скоростью около двух миллионов бит в секунду. Для сравнения, скорость передачи данных Международной космической станции составляет 300 млн бит в секунду. А для того, чтобы приземлиться на Марс, НАСА понадобится более сильная связь - порядка миллиарда бит в секунду (1 Гбит в секунду). Решение являются лазеры.
Во время испытания 2013 года, система лазерной связи позволила луноходу НАСА загрузить информацию со скоростью 622 миллиона бит в секунду. Другие проекты могли бы быть в состоянии посылать данные в несколько миллиардов бит в секунду на расстоянии Сатурна.
Разработка этих технологий не будет легкой. Потребуется много лет и миллиарды долларов, и некоторые эксперты сомневаются, что НАСА вообще сможет сделать это. Есть много проблем, которые следует преодолеть на пути к Марсу, не последней из которых является сокращающийся бюджет НАСА. Но полет на Марс будет знаменательным событием.
|
|
