У НАСА есть новое видение для исследования космоса: в ближайшие десятилетия люди высадятся на Марсе и исследуют красную планету. Короткие поездки приведут к более длительному пребыванию и, возможно, однажды, к колониям.
Во-первых, мы возвращаемся на Луну.
Почему Луна перед Марсом?
«Луна - это естественный первый шаг», - объясняет Филип Метцгер, физик из Космического центра им. Кеннеди НАСА. «Это рядом. Мы можем попрактиковаться в жизни, работе и науке, прежде чем совершать более длительные и рискованные поездки на Марс ».
У Луны и Марса много общего. Луна имеет только одну шестую гравитации Земли; Марс имеет одну треть. У Луны нет атмосферы; Марсианская атмосфера сильно разрежена. Луна может сильно замерзнуть, до -240 ° С в тени; Марс колеблется между -20 и -100 о С.
Еще важнее то, что обе планеты покрыты мелкой иловой пылью, называемой «реголит». Реголит Луны был создан непрерывной бомбардировкой микрометеоритов, космических лучей и частиц солнечного ветра, разрушающих камни в течение миллиардов лет. Марсианский реголит возник в результате воздействия более массивных метеоритов и даже астероидов, а также возрастов ежедневной эрозии от воды и ветра. В обоих мирах есть места, где глубина реголита составляет более 10 метров.
Эксплуатация механического оборудования в присутствии такого большого количества пыли является сложной задачей. Только в прошлом месяце Мецгер выступил сопредседателем совещания по теме: «Гранулированные материалы при исследовании Луны и Марса», состоявшегося в Космическом центре им. Кеннеди. Участники столкнулись с проблемами, начиная от базовой транспортировки («Какие шины нужны для коляски Mars?») И заканчивая добычей полезных ископаемых («Как глубоко вы можете копать до разрушения ямы?»), До пыльных бурь - как естественных, так и искусственных («Сколько стоит»). пыль взлетит посадочная ракета? »).
Ответить на эти вопросы на Земле непросто. Луна и пыль Марса такие ... чужие.
Попробуйте это: Проведите пальцем по экрану вашего компьютера. Вы получите небольшой остаток пыли, прилипшей к кончику пальца. Он мягкий и нечеткий - это пыль Земли.
Лунная пыль отличается: «Это почти как осколки стекла или коралла - странные формы, которые очень острые и взаимосвязанные», - говорит Метцгер. (Посмотреть изображение лунной пыли.)
«Даже после коротких лунных прогулок астронавты Аполлона-17 обнаружили, что частицы пыли заклинили плечевые суставы их скафандров», - говорит Масами Накагава, доцент кафедры горного дела Горной школы Колорадо. «Лунная пыль проникает в уплотнения, из-за чего скафандры теряют некоторое давление воздуха».
В освещенных солнцем областях, добавляет Накагава, мелкая пыль поднимается над коленями астронавтов Аполлона и даже над их головами, потому что отдельные частицы были электростатически заряжены ультрафиолетовым светом Солнца. Такие частицы пыли, когда они попадают в среду обитания астронавтов, где они попадают в воздух, раздражают их глаза и легкие. «Это потенциально серьезная проблема».
Пыль также вездесуща на Марсе, хотя пыль Марса, вероятно, не такая острая, как лунная пыль. Выветривание сглаживает края. Тем не менее марсианские пыльные бури взбивают эти частицы со скоростью 50 м / с (100+ миль в час), стирая и изнашивая каждую открытую поверхность. Как показали роверы Spirit и Opportunity, марсианская пыль (как лунная пыль), вероятно, электрически заряжена. Он цепляется за солнечные панели, блокирует солнечный свет и уменьшает количество энергии, которое может генерироваться для наземного полета.
По этим причинам НАСА финансирует проект Nakagawa «Пыль», четырехлетнее исследование, посвященное поиску путей смягчения воздействия пыли на роботизированные и человеческие исследования, от конструкций воздушных фильтров до тонкопленочных покрытий, которые отталкивают пыль от скафандров и машин. ,
Луна также является хорошей испытательной площадкой для того, что специалисты по планированию миссий называют «использованием ресурсов на месте» (ISRU) - a.k.a. «Жить за пределами земли». Астронавты на Марсе захотят добывать определенные виды сырья на местах: кислород для дыхания, воду для питья и ракетное топливо (в основном водород и кислород) для поездки домой. «Сначала мы можем попробовать это на Луне», - говорит Метцгер.
Считается, что и Луна, и Марс хранят замерзшую в земле воду. Доказательства этого косвенные. Космические аппараты NASA и ESA обнаружили в марсианской почве водород - предположительно H в H2O. Предполагаемые ледяные отложения колеблются от марсианских полюсов почти до экватора. Лунный лед, с другой стороны, локализован вблизи северного и южного полюсов Луны глубоко в кратерах, где Солнце никогда не светит, согласно аналогичным данным, полученным с помощью Lunar Prospector и Clementine, двух космических кораблей, которые наносили на карту Луну в середине 1990-х годов.
Если бы этот лед можно было выкопать, разморозить и разбить на водород и кислород ... Вуаля! Мгновенные поставки. Лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА, который должен быть запущен в 2008 году, будет использовать современные датчики для поиска месторождений и определения возможных мест добычи.
«Лунные столбы - холодное место, поэтому мы работали с людьми, которые специализируются в холодных местах, чтобы выяснить, как приземляться на почву и копать в вечной мерзлоте, чтобы добывать воду», - говорит Метцгер. Главными партнерами НАСА являются следователи из Исследовательско-технической лаборатории Холодных регионов Инженерного корпуса (CRREL). Основные проблемы включают в себя способы посадки ракет или создания мест обитания на богатых льдом почвах, не позволяя их теплу растопить землю, чтобы он разрушался под их весом.
Испытание всей этой технологии на Луне, которая находится всего в 2 или 3 днях от Земли, будет намного проще, чем испытание на Марсе, через шесть месяцев.
Итак ... на Марс! Но сначала луна.
Источник: [электронная почта защищена] Статья
