Știm cum să ajungem pe Marte. Știm cum să aterizăm pe Marte. Rămâne să aflăm cum să părăsim Planeta Roșie. Când inginerii NASA se uită la Marte, ei văd o Venus flytrap de dimensiunea unei planete. Ne seduce cu promisiunea descoperirilor științifice, dar până când ajungem acolo, gravitatea și clima vor fi în coluziune și ne vor strânge mult timp la suprafață.
Dar aceasta este o opțiune proastă. Este ușor de presupus că publicul nu va dori să cheltuiască miliarde de dolari doar pentru a lăsa astronauții să putrezească pe o altă planetă. Cea mai importantă parte a planului NASA de a vizita Planeta Roșie se va îndepărta desigur de ea.
Navele spațiale pe care NASA le va construi pentru această sarcină, Mars Ascent Vehicle (MAV), reprezintă o provocare complexă de inginerie. Când este complet alimentat, este prea greu să-l rupă de pe Pământ și să aterize în siguranță pe Marte. În schimb, nava spațiale va fi preasamblată și trimisă pe Planeta Roșie - cu ani înainte de sosirea astronauților - unde se va angaja să stoarcă combustibilul dintr-o atmosferă marțiană subțire.
Atunci ce? MAV trebuie să fie suficient de puternic pentru a rămâne pe deplin operațional, în ciuda furtunilor masive de praf și a radiațiilor ultraviolete. Când în cele din urmă acest transport va dispărea, va trebui să sprijine astronauții timp de câteva zile în timp ce zboară către orbita care îi va duce acasă.
Mars Ascent Vehicle va deveni o misiune de misiune: o nava spatiala echipata lansata pe orbita de pe suprafata unei planete straine. Și va exista o singură șansă de a face totul bine.
Transportați-ne totul
Misiunea pe Marte va fi prima caravană a omenirii în spațiul adânc. Este posibil să aveți nevoie de cât cinci nave spațiale separate pentru a trimite astronauții și încărcătura lor către Planeta Roșie. "Probabil că nu vreți să încercați să porniți motoare pe Marte în colecția de haine, în special mănuși proiectate pentru vremea prăfuită", spune Michelle Rooker, inginer de sistem la Centrul Spațial Johnson al NASA.
După cum se spune în NASA, acest lucru face MAV "cel mai mare element indivizibil al sarcinii utile" a unei misiuni, va cântări aproximativ 18 tone. Până în prezent, cel mai masiv obiect pe care l-am trimis la suprafața planetei Marte, a fost un rotor monoton "Kyuryoshiti".
Obiectul a aterizat pe Marte - în special o greutate de câteva tone - nu este la fel de ușor cum a aterizat pe sol, în cazul în care capsula doar cade din cer, bazându-se pe atmosfera, ceea ce va reduce rata de coborâre.
Pe Marte, unde aerul este de sute de ori mai puțin dense decât Pământul, „atmosfera doar suficient pentru a fi incomod, dar nu suficient pentru a extrage ceva util pentru ei înșiși“, spune Rucker. Sau, dacă clarificați această teză, este suficient să vă prăjiți, dar nu suficient pentru a încetini.
Prin urmare, tehnologia NASA este în curs de dezvoltare hipersonic gonflabile Aerodinamic decelerare (supersonic de decelerare aerodinamic gonflabile) - un scut termic conic gonflabil masiv, care va acționa, de asemenea, ca o frână.
Scutul se desfășoară la intrarea în atmosfera lui Marte, încetinind vehiculul de coborâre de la viteza supersonică hipersonic la medie. În același timp, motoarele cu rachete sunt pornite pentru o aterizare controlată.
Aterizarea va necesita cinci până la șapte tone de combustibil. Când vine momentul să decoleze de pe suprafața planetei Marte, MAV va avea nevoie de 33 de tone de combustibil pentru a depăși gravitatea planetei, pentru a sparge prin atmosferă și în condiții de siguranță să ia astronauți și încărcătura lor științifică pe orbită, unde se vor întâlni și andocare cu dispozitivul va produce o revenire pe Pământ.
Prea multe pentru a trimite mai departe. Combustibilul trebuie produs pe Marte.
Îndepărtați-vă de pământ
Dacă expediții către Planeta Roșie și au o șansă de succes, atunci prin decolarea de pe suprafață. Producând combustibil pe Marte, NASA poate tăia câteva tone din masa inițială a sarcinii utile. Și, la finalizarea primei misiuni, echipamentul poate fi lăsat pe Marte, unde va servi ca o infrastructură în devenire pentru extinderea producției de prelucrare nu numai a combustibilului, ci și a aerului și a apei pentru viitorii cercetători.
Motoarele MAV vor funcționa cu metan și oxigen lichid. Toate ingredientele necesare pentru a produce combustibil - carbon, hidrogen și oxigen - pot fi găsite pe Planeta Roșie dacă știți unde să căutați.
Teoretic, oxigenul poate fi eliminat din atmosferă Mars, care a reprezentat 95% din dioxid de carbon (CO2) și de apă lichidă și congelată (H2O), îngropat sub suprafață. Restul de carbon și hidrogen pot fi combinate pentru a forma metan lichid.
Cu toate acestea, forarea terenului de dragul apei va adăuga un element nedorit de incertitudine unei misiuni deja dificile. Extracția și tratarea apei este mult mai dificilă decât simpla utilizare a atmosferei lui Marte. "O altă problemă cu producerea combustibilului cu apă subterană este aceea că plasează condițiile pe aterizare: trebuie să alegi unde este apă", spune Rooker. Va trebui să săpați și dacă "aterizați undeva deasupra rocii de bază, totul va fi în zadar".
Dacă nu extrageți hidrogen din apa marțiană, Planul B va trimite marfă cu hidrogen pe Marte ca o sămânță pentru producția de metan. Dar pentru misiunea inițială, această idee nu este, de asemenea, cea mai bună. Deși hidrogenul nu este deosebit de greu, este nevoie de rezervoare mari de stocare care vor ocupa mult spațiu prețios.
"Avem un proiect de modul de aterizare; acum are o punte plat pe partea de sus ", spune Tara Pulsgrov, inginer aerospatial la Centrul de zbor Marshall Space din cadrul NASA. - Acum MAV ocupă cea mai mare parte a acestui pachet. Nu are prea mult spațiu pentru un rezervor de hidrogen. "
Inginerii NASA ar putea deține tancurile cu hidrogen, făcând MAV mai mari, dar nu și mai largi. Dar pentru a crește înălțimea navei spațiale este extrem de nedorită. Ei sunt îngrijorați că dacă dispozitivul este prea mare, riscul de răsturnare după aterizare va crește.
De asemenea, spune Rooker, un MAV ridicat poate exacerba presiunea fizică asupra astronauților. Dacă unul sau mai mulți dintre ei devin incompetenți în timpul misiunii, urcarea scărilor înalte va fi ultimul lucru pe care îl vor. Accesul facil va fi prioritar.
Astfel, planul actual prevede expedierea unui aparat de alpinism complet încărcat cu metan lichid, și cu acesta o instalație chimică pentru producerea de oxigen lichid din atmosfera lui Marte.
Acest proces este de așteptat să dureze de la un an la doi ani. Când tancurile MAV sunt pline, echipajul uman va fi trimis pe Marte în deplină încredere că vor găsi un vehicul îngropat așteptând momentul ascensiunii lor în spațiu.
Inginerii NASA nu sunt încă pregătiți să ridice vele. "Una dintre probleme este că folosim combustibil criogenic", spune Rooker. "După ce faceți combustibilul pe Marte, va trebui să-l păstrați la rece pentru câțiva ani înainte de a avea nevoie de el, astfel încât să nu se evapore."
"Avem combustibil, dar nu există supape care să garanteze scurgeri zero", adaugă Pulsgrov. "Trebuie să ne gândim la acest lucru, așa că acordăm o atenție specială dezvoltării tehnologiilor în domeniul supapelor cu un grad scăzut de scurgere".
Într-un sens mai larg, inginerii se tem că timpul nu este de partea lor. MAV va necesita unu până la doi ani pentru a produce combustibil. Apoi, echipajul oamenilor va petrece de la 200 la 350 de zile pe drumul spre Marte, apoi la 500 de zile pentru studiul Plantei Roșii.
Puneți totul împreună și se pare că MAV ar trebui să rămână operațional și gata să decoleze în termen de patru ani de la aterizarea inițială pe Marte. "El va fi în mediul marțian", spune Rooker. - E foarte prăfuită. Există radiații ultraviolete intense. Cum ar arăta mobilierul din terasă după aceea? Deci, aceasta este pe Pământ, unde există mult mai multă protecție împotriva acestui lucru ".
Printre numeroasele întrebări pe care inginerii ar trebui să le ia în considerare la proiectarea unui MAV, există un lucru important: ce vor purta astronauții?
"Ați văzut fotografii de la stația spațială", spune Rooker. - Mergând în pantaloni scurți și tricouri acolo. Când vă aflați într-un zbor stabil într-un transport mare, îl puteți permite. Dacă plecați în transport, pur și simplu nicăieri nu mergeți. Dacă există o gaură în ea, ar fi mai bine să fii îmbrăcat.
Dar în ce? Aceste halate pentru activitățile suplimentare pe care astronauții le vor purta în timpul studierii suprafeței Marte sunt grele și voluminoase. Dacă astronauții i-au pus la bordul MAV, inginerii vor trebui să mărească dimensiunea cabinei.
Există și problema prafului marțian, care se va lipi de costume. Nu este ceea ce astronauții ar trebui să aducă acasă fără protocoale de apărare planificate. Rucker consideră că cea mai bună soluție ar fi să părăsească costumele spațiale voluminoase pe Marte în cazul în care misiunile viitoare vor fi în măsură să le demontați în părți. Un costume de întoarcere astronaut efectuate în activitatea navei (IVA) - astfel de costume portocalii îngrășa pe care echipajele purtate în timpul lansării și reintrarea în atmosferă.
Costurile IVA cântăresc mai puțin și sunt mult mai mobile. De asemenea, pot fi scutiți de praf, limitându-le utilizarea pentru a transporta limite pe Marte. Astronauții își pot părăsi casele și pot intra în rover prin portul de andocare. Odată ajunsi în rover, pot purta costume curate IVA și ajung la MAV, care va trece printr-un tunel special proiectat sub presiune.
Dezavantajul trimiterii unui astfel de tunel pe Marte este că va adăuga greutatea echipamentului general și, în plus, va fi folosit o singură dată. Rouker, cu toate acestea, consideră că tunelul poate fi găsit și alte aplicații.
"Cred că nu este deloc rău", spune ea. - În loc de o locuință mare, îl puteți împărți în locuințe mici și puteți folosi un tunel pentru a le conecta. Adăugarea unui element nou nu este întotdeauna foarte bună, dar dacă acest element rezolvă multe probleme, acesta poate fi un plus bun. "
În cele din urmă, este timpul să mergem.
Interiorul MAV va fi Spartan pentru a minimiza greutatea. Acesta este un taxi unic, nu o căsuță. Inginerii nu pot include chiar și scaunele - în timpul călătoriei astronauții vor sta în picioare.
Urcarea cu un motor cu rachete va dura șapte minute. Dar în această călătorie nu se sfârșește. Astronautii vor arde mai mult combustibil pentru a manevra pe orbită, care le permite să se întâlnească și andocare cu dispozitivul pentru a reveni pe Pământ (ERV).
Acest lucru înseamnă că astronauții pot rămâne la bordul ascensorului timp de până la 43 de ore, cu condiția ca ERV să fie parcat pe o orbită eliptică în altitudinea de 300 până la 40.000 kilometri deasupra suprafeței planetei Marte. Cu toate acestea, Rouker spune că planificatorii misiunii marțiene nu au decis încă această întrebare.
"Tipii care se angajează în mișcarea în spațiu doresc ca această locuință de tranziție mare, groasă să rămână cât mai mare posibil", spune ea. "Ei nu vor să se scufunde în gravitatea lui Marte". Ar fi mai convenabil pentru ei să se apropie transportul de ascensiune.
Dar există o problemă: o lungă ședere la bordul MAV va necesita măsuri suplimentare.
"Poate că poți să rămâi în costum și să faci supa fierbinte și baie timp de patruzeci și trei de ore", spune ea. - Dar trebuie să înceapă glisând tot ce le-ați luat cu ei timp de trei, cinci, șapte zile - totul rezumat, având în vedere dimensiunile de transport ale ascensiunii ".
Odată ce andocat în sfârșit să fie realizat - și echipajul cu sarcina va fi transferată către nave spațiale, care le va aduce pe Pământ, - Desprindeți MAV și să înceapă manevra finală: ieși din orbita, care nu va interfera cu viitoarele misiuni pe Marte: sfârșitul anului ignobil pentru o navă spațială mici, care va juca un rol-cheie în istoria omenirii.
După o schimbare de timp, va veni o nouă eră, nu va fi nevoie de nave spațiale. o persoană va avea ocazia să călătorească oriunde dorește! Va vrea o cale spre calea Venus! Apropo, există o carte foarte puternică despre robie, numită copacul vieții! Există oochen descris în detaliu dispozitivul universului, așa cum sunt aranjate lumile! Această carte am văzut cu ochii mei, deși limba este foarte complexă și de încărcare foarte mare asupra creierului, acesta descrie noțiunile de bază și umilire, mulți oameni dor de teorie, și imediat în luptă, dar suprasarcină ruperea acoperișului, ei încep să vadă ce este ascuns alții, bine, din păcate, viața lor normală sa terminat! Dacă stadiul pregătirii este trecut treptat, atunci unii oameni pot călători în timp și spațiu! Există o mulțime de literatură despre acest subiect! Nu mint. Puteți forma Cabala Lightman tradusă în limba rusă. ceva ce puteți citi acolo!
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: