НАСА има нова Визия за космически изследвания: в десетилетия напред хората ще кацнат на Марс и ще изследват червената планета. Кратките посещения ще доведат до по-дълъг престой и може би един ден до колонии.
Първо обаче се връщаме към Луната.
Защо Луната преди Марс?
„Луната е естествена първа стъпка“, обяснява Филип Мецгер, физик в космическия център на НАСА Кенеди. „Наблизо е Можем да практикуваме да живеем, да работим и да се занимаваме с наука там, преди да предприемем по-дълги и рискови пътувания до Марс. "
Луната и Марс имат много общо. Луната има само една шеста земна гравитация; Марс има една трета. Луната няма атмосфера; Марсианската атмосфера е силно разредена. Луната може да стане много студена, като ниска е -240 ° C в сенки; Марс варира между -20o и -100o C.
Още по-важното е, че и двете планети са покрити с фин прах, наречен „реголит“. Реголитът на Луната е създаден от непрекъсната бомбардировка от микрометеорити, космически лъчи и частици от слънчевия вятър, разграждащи скали в продължение на милиарди години. Марсианският реголит е резултат от въздействието на по-масивни метеорити и дори астероиди, плюс векове на ежедневна ерозия от вода и вятър. Има места и в двата свята, където реголитът е на 10+ метра дълбочина.
Работата с механично оборудване в присъствието на толкова много прах е огромно предизвикателство. Само миналия месец Мецгер ръководи среща на тема: „Гранулирани материали при изследване на луната и марсианите“, проведена в космическия център в Кенеди. Участниците се сблъскаха с проблеми, вариращи от основния транспорт („От какви гуми се нуждае един бъг на Марс?“) До изкопаването („Колко дълбоко можете да копаете, преди дупката да се срути?“) До прашните бури - естествени и изкуствени („Колко прах ще изстреля ли ракета за кацане? ”).
Отговорът на тези въпроси на Земята не е лесен. Прахът от Moondust и Марс е толкова… чужд.
Опитайте това: Пуснете пръста си по екрана на компютъра. Ще получите малко остатък от прах, прилепнал към върха на пръста ви. Той е мек и размит - това е земният прах.
Лунният прах е различен: „Подобно на фрагменти от стъклени или необикновени корали, които са много остри и се преплитат”, казва Мецгер. (Вижте изображение на лунния прах.)
„Дори и след кратки лунни разходки, астронавтите на Аполон 17 откриха прахови частици, които са заседнали раменните стави на скафандрите им“, казва Масами Накаява, доцент в катедрата по минно инженерство на рудното училище в Колорадо. „Moondust проникна в уплътнители, причинявайки скафандрите да изтичат малко въздушно налягане.“
В слънчеви райони, добавя Nakagawa, фин прах левитира над коленете на астронавтите Аполон и дори над главите им, тъй като отделните частици се зареждат електростатично от ултравиолетовата светлина на Слънцето. Такива прахови частици, когато бъдат проследени в местообитанието на астронавтите, където те ще се пренесат във въздуха, дразнят очите и белите дробове. „Това е потенциално сериозен проблем.“
Прахът също е повсеместен на Марс, въпреки че прахът на Марс вероятно не е толкова остър, колкото moondust. Изветрянето изглажда краищата. Независимо от това, марсианските прашни бури размахват тези частици 50 m / s (100+ mph), чистейки и носейки всяка открита повърхност. Както разкриха Rovers Spirit and Opportunity, прахът на Марс (като moondust) вероятно е електрически зареден. Той се вкопчва в слънчеви панели, блокира слънчевата светлина и намалява количеството мощност, което може да се генерира за повърхностна мисия.
Поради тези причини НАСА финансира Nakagawa Project Dust, четиригодишно проучване, посветено на намирането на начини за смекчаване на въздействието на праха върху роботизираното и човешкото изследване, като се започне от дизайна на въздушните филтри до тънкослойните покрития, които отблъскват праха от скафандрите и машините ,
Луната е и добра тестова площадка за онова, което планиращите мисии наричат „използване на ресурси на място“ (ISRU) –a.k.a. "Живеещи извън земята." Астронавтите на Марс ще искат да изкопаят локално определени суровини: кислород за дишане, вода за пиене и ракетно гориво (по същество водород и кислород) за пътуването до дома. „Първо можем да опитаме това на Луната“, казва Мецгер.
Смята се, че и Луната, и Марс пристават на вода, замръзнала в земята. Доказателствата за това са косвени. НАСА и ЕКА откриха водород - вероятно H в H2O - в марсианската почва. Ледените находища на путативните области варират от марсианските полюси почти до екватора. Лунният лед, от друга страна, е локализиран близо до северния и южния полюс на Луната, дълбоко в кратерите, където Слънцето никога не свети, според подобни данни на Lunar Prospector и Clementine, два космически кораба, които картографираха Луната в средата на 90-те години.
Ако този лед би могъл да бъде изкопан, размразен и разбит на водород и кислород ... Voila! Незабавни доставки. Лунният разузнавателен орбитър на НАСА, който трябва да стартира през 2008 г., ще използва съвременни сензори за търсене на находища и определяне на възможни места за добив.
„Лунните стълбове са студено място, така че ние работим с хора, които са специализирани в студени места, за да измислим как да кацнем на почвите и да копаем в вечна замръзване, за да изкопаем вода“, казва Мецгер. На първо място сред партньорите на НАСА са следователи от Лабораторията за научни изследвания и инженерна индустрия на Корпуса на инженерите в студените региони (CRREL). Основните предизвикателства включват начини за кацане на ракети или изграждане на местообитания върху богати на лед почви, без топлината им да стопи земята, така че тя да се срути под тежестта им.
Тестването на цялата тази технология на Луната, която е само на 2 или 3 дни от Земята, ще бъде много по-лесно, отколкото да я тествате на Марс, на шест месеца.
И така ... до Марс! Но първо Луната.
Оригинален източник: [защитен имейл] Статия
