Mars on planeetta, johon ihmiskunta on kiinnittänyt toiveitaan vuosituhansien ajan. Muinaiset ihmettelivät sen väriä ja kirkkautta. Maapallon ensimmäiset havainnot teleskooppien avulla ehdottivat, että planeetta oli peitetty kanavilla. Tämä antoi tutkijoiden mielikuvitukselle monia syitä siihen saakka, että marsilaiset harjoittavat aktiivista kauppaa käyttämällä kuljetusyhteyksiä vesireiteillä.
Maalaisten odotukset ja pelot Marsista heijastuivat taiteellisessa kulttuurissa. Maailmansodassa H. G. Wells osoitti selvästi, että marsilainen hyökkäys voi olla erittäin vaarallinen sinisen planeetan asukkaille. Ja vuoden 1938 radiolähetyksen jälkeen vallitseva paniikki vahvistaa sen tosiasian, että maanpäälliset eivät myöskään sulje pois mahdollisuutta tunkeutua lähimpien naapureidensa aurinkokuntaan.
Oikea tarina ihmisen ja Marsin välisestä suhteesta on hiukan proosaisempi, mutta ei yhtä kiehtova. Ensimmäiset korkearesoluutioiset kuvat planeetasta otettiin vain 50 vuotta sitten. Tänään tiedämme jo, että Marsissa on nestemäistä vettä - elämän pääosaa. Nyt kysymys siitä, kuinka Marsin etsintä etenee, on vain siinä vaiheessa, kun ensimmäiset kolonistit ilmestyvät planeetalle. Tutkijat valmistautuvat tapahtumaan kaikin voimin - siihen mahdollisesti tarvittavat tekniikat ovat jo tiedossa, ja tällä hetkellä niitä testataan todellisuuden lähellä olevissa olosuhteissa.
Modulaarinen kotelo
Tulevat kolonistit asuvat erityisesti suunnitellussa elinympäristössä. Se koostuu moduuleista, jotka soveltuvat kuljetukseen ja nopeaan asennukseen Marsin pinnalle. NASA harjoittaa nyt kokoamista ja asumista tällaisissa asunnoissa. HERA-projekti on itsenäinen ympäristö, joka jäljittelee elämän olosuhteita syvässä tilassa. Kaksikerroksinen asunto, jossa on työtilat, makuuhuoneet, hygieniayksiköt ja ilmanlukko.
Mainosvideo:
Avaruustila
Kolonistit eivät yksinkertaisesti voi tehdä ilman viljojen ja vihannesten kasvattamista, koska voit ottaa vain rajoitetun määrän ruokaa mukanasi. Jatkuva ruuanlähde syvässä avaruudessa voidaan saada vain viljelyllä - viljan ja vihannesten viljelymenetelmän hyöty ravinneratkaisussa tunnetaan nykyään hyvin.
NASA luottaa perunoihin vastustuskykyisen tärkkelyksen ja hiilihydraattien lähteenä. Perunoiden ja muiden vihannesten kasvatustekniikat on jo testattu kansainvälisessä avaruusasemassa. Punaisen, sinisen ja vihreän värin käyttö auttaa käynnistämään kasvullisen kasvun mekanismeja. Näiden vihannesten sato on melko tyydyttävä.
Veden talteenotto
Vaikka Marsissa on vettä, se tuskin on syytä juoda. Ensimmäiset kolonistit pystyvät ottamaan mukanasi vain rajoitetun määrän vettä, mikä tarkoittaa, että vain nestemäinen talteenottojärjestelmä voi ratkaista ongelman. Tällainen järjestelmä on olemassa, ja sitä parantavat jatkuvasti sadat keksijät.
Kansainvälisellä avaruusasemalla ei tippa hikeä, kyyneleitä tai virtsaa mene hukkaan. Talteen otettua ja kierrätettyä vettä käytetään hygieniaan ja tilojen kasteluun. Tällainen vesi on varsin juomakelpoista, varsinkin jos tuodaan mikrotislaus sentrifugin Marsin asemalle.
Marsin avaruuspuku
Työssä avoimessa tilassa käytetään EMU (Extravehicular Mobility Unit) -kompleksia, joka luo ihmisen ympärille ohuen, mutta erittäin luotettavan elämänkuoren. Jäykkä EMU pelastaa mikrometeoriiteista, auringon säteilystä, jäähdytyksestä, ylikuumenemisesta ja tarjoaa myös vakaan sisäisen paineen, ilmanvaihdon ja tiedonsiirron. Pelkästään 140 kilogramman EMU: n laittaminen on mahdotonta - aluksen järjestelmien pukeminen ja tarkistaminen vie noin kolme tuntia.
mönkijä
Tutkijat aikovat käyttää roveria alustana Marsin olosuhteiden tutkimiseksi rakennettaessa asettamiskelpoista pohjaa sen pinnalle. Erityisesti Curiosityn seuraaja arvioi Marsin pölyn vaaraa ja mittaa hiilimonoksidin osuuden ilmakehästään. Rakenteellisesti uusi rover koostuu pääosin kokonaisuuksista ja osista, jotka on kehitetty Curiositylle. Siten se vähentää laitekehityskustannuksia 2,5 miljardista dollarista 1,5 miljardiin dollariin. Tutkijoiden on muun muassa vähennettävä tieteellisten laitteiden määrää ja yksinkertaistettava joitain analyyttisiä moduuleja. Curiosityyn on asennettu lähes 2 miljardia dollaria tieteellisiä laitteita. Uuteen roveriin laitteita toimitetaan vain 100 miljoonalla hinnalla. Siinä ei ole massaspektrometriä tai muita komponentteja,kuitenkin asennetaan ultraviolettispektrometri, joka pystyy havaitsemaan orgaanisen aineen.
Ionimoottori
NASA johti Prometheus-hanketta, jolle kehitettiin tehokas ionimoottori, jolle virransyöttö tapahtuu ydinreaktorissa. Oletettiin, että sellaiset kahdeksan kappaleen määrän moottorit voisivat kiihdyttää laitetta nopeuteen 90 km / s. Projektin ensimmäisen laitteen, Jupiter Icy Moons Explorer, oli tarkoitus lähettää Jupiterille vuonna 2017, mutta tämän laitteen kehitys keskeytettiin vuonna 2005 teknisten vaikeuksien vuoksi. Vuonna 2005 ohjelma päättyi. Tällä hetkellä etsitään yksinkertaisempaa AMC-hanketta ensimmäistä testiä varten Prometheus-ohjelmasta.
Aurinkopaneelit
NASA on valinnut ATK: n MegaFlex-aurinkopaneelit edistääkseen edistynyttä avaruusalustaan. ATK on saanut 6,4 miljoonan dollarin sopimuksen Megaflex-aurinkopaneelien edelleen kehittämiseksi, jotka voivat tuottaa 10-kertaisesti nykypäivän suurimpien satelliittien aurinkopaneelien voiman. Se ei ole vain erittäin tärkeä osa tulevaa "perinteistä" kemiallisella polttoaineella käytettävää avaruusalusta, mutta myös tärkein osa NASAn lupaavaa aurinkoa käyttävää sähkökäyttöistä avaruusalusta.
MegaFlex aurinkopaneelit on erityisesti suunniteltu täyttämään ennakoidut korkeat energiantarpeet, vähintään 350 kW. Samanaikaisesti uusien paneelien on oltava erittäin kevyt ja pieni tilavuus taitettuna. MegaFlex-tekniikat perustuvat erittäin menestyneisiin ja todistettuihin UltraFlex-paneeleihin, jotka esimerkiksi toimivat NASA: n Mars Phoenix Lander -moottorilla. Ne ovat sarjatuotannossa ja niitä käytetään monissa lupaavissa ajoneuvoissa. Erityisesti kevyt ja kompakti UltraFlex-paneeli on asennettu Orion-avaruusalukseen, jonka halkaisija on vain 6 m ja jonka teho on 15 kW.
Radioisotooppinen termosähkögeneraattori
RTG: t (radioisotooppiset termoelektriset generaattorit) ovat pääasiallinen energialähde avaruusajoneuvoille, joilla on pitkä tehtävä ja kaukana auringosta (esimerkiksi Voyager 2 tai Cassini-Huygens), joissa aurinkopaneelien käyttö on tehotonta tai mahdotonta.
Plutonium-238, vuonna 2006, käynnistäessään New Horizons -anturin Plutoon, löysi sen sovelluksen avaruusalusten laitteiden virtalähteeksi. Radioisotooppigeneraattori sisälsi 11 kg erittäin puhdasta 238Pu-dioksidia, joka tuotti keskimäärin 220 wattia sähköä koko matkan ajan (240 wattia alussa ja laskelmien mukaan 200 wattia lopussa).
Galileo- ja Cassini-anturit varustettiin myös plutoniumin käyttämillä virtalähteillä. Curiosity-roveria saa plutonium-238. Rover käyttää uusimman sukupolven RTG-moduuleja, nimeltään Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator. Tämä laite tuottaa 125 wattia ja 14 vuoden kuluttua 100 wattia sähkötehoa.
Happipankki
Ruoka, vesi ja happi ovat kolme termiä, jotka tekevät mahdolliseksi ihmisille maapallon ulkopuolella. Jos ruoan ja veden kanssa kaikki on enemmän tai vähemmän selvää, hapolla kaikki ei ole niin yksinkertaista. Marsilla et voi vain mennä ulos ja saada raitista ilmaa. Nykyään NASA: n asiantuntijat nojaavat kohti "hapetinta" - järjestelmää, joka tuottaa happea elektrolyysin kautta ja joka hajottaa vesimolekyylit niiden sisältämiin vety- ja happiatomiin.