Herhangi bir dönüş yolculuğu başlamadan önce insanlık birçok engeli aşmak zorundadır. Mars. İki ana oyuncu var NASA і SpaceX, Uluslararası Uzay İstasyonu görevlerinde yakın bir şekilde birlikte çalışan, ancak Mars'a mürettebatlı bir görevin nasıl görüneceği konusunda birbiriyle çelişen fikirleri olan.
Boyut önemlidir
En büyük sorun (veya sınırlama), yolculuk için gerekli olan faydalı yükün (uzay gemisi, insanlar, yakıt, erzak vb.) kütlesidir. Yükün kütlesi genellikle fırlatma aracının toplam kütlesinin sadece küçük bir yüzdesidir. Örneğin, Apollo 11'i Ay'a fırlatan Saturn V roketi 3000 ton ağırlığındaydı. Ancak alçak Dünya yörüngesine yalnızca 140 ton (ilk fırlatma kütlesinin %5'i) ve Ay'a 50 ton (ilk fırlatma kütlesinin %2'sinden azı) fırlatabilir.
Kütle, Mars'taki bir uzay aracının boyutunu ve uzaydaki yeteneklerini sınırlar. Her manevra, roket motorlarını ateşlemek için yakıt harcanmasını gerektirir ve bu yakıtın artık uzay aracı tarafından uzaya iletilmesi gerekir.
SpaceX'in mürettebatlı uzay aracı için planı, ayrı olarak fırlatılan bir yakıt kamyonuyla uzayda yakıt ikmali yapmaktır. Bu, yörüngeye bir fırlatmadan çok daha fazla yakıt koymanın mümkün olacağı anlamına gelir.
Zaman önemlidir
Yakıtı yakından ilgilendiren bir diğer konu ise zamandır. Dış gezegenlere mürettebatsız uzay aracı gönderen görevler genellikle Güneş etrafındaki karmaşık yörüngeleri takip eder. Farklı gezegenlerin etrafında verimli bir şekilde uçmak ve hedeflerine ulaşmak için yeterli ivme kazanmak için sözde yerçekimi manevralarını kullanırlar.
Bu, çok fazla yakıt tasarrufu sağlar, ancak bu görevlerin tamamlanmasının yıllar almasına neden olabilir. Bunun kabul edilemez olduğu açıktır. Hem Dünya hem de Mars (neredeyse) dairesel yörüngelere ve bilinen bir manevraya sahiptir. Hohman geçişi, iki gezegen arasında seyahat etmenin en ekonomik yoludur. Aslında, ayrıntılara girmezsek, uzay gemisi bir gezegenden diğerine geçişin eliptik yörüngesinde tek bir uçuş yapar.
Dünya ile Mars arasındaki Hohmann geçişi yaklaşık 259 gün (sekiz ila dokuz ay) sürer ve Dünya'nın Güneşi ile Mars'ın etrafındaki yörüngelerdeki farklılık nedeniyle yalnızca yaklaşık iki yılda bir mümkündür. Bir uzay aracı Mars'a daha kısa sürede ulaşabilir (SpaceX altı ay diyor), ancak tahmin ettiniz, daha fazla yakıt gerektirecek.
Güvenli iniş
Uzay gemimizin ve mürettebatımızın Mars'ta sona erdiğini varsayalım. Bir sonraki görev iniş. Dünya atmosferine giren bir uzay aracı, yavaşlamak için atmosferle etkileşimden kaynaklanan sürtünmeyi kullanabilir. Bu, cihazın (uygun ısıtmaya dayanabilmesi koşuluyla) Dünya yüzeyine güvenli bir şekilde inmesini sağlar. Ancak Mars'taki atmosfer, Dünya'nınkinden yaklaşık 100 kat daha incedir. Bu, daha az sürüklenme potansiyeli anlamına gelir ve herhangi bir yardım olmadan güvenli bir şekilde inmeyi imkansız hale getirir.
Bazı görevler hava yastıklarına inerken (NASA'nın Pathfinder görevi gibi), diğerleri iticileri kullandı (NASA'nın Phoenix görevi). İkincisi, yine daha fazla yakıt gerektirir.
Marsta yaşam
Bir Mars günü 24 saat 37 dakika sürer, ancak Dünya ile benzerlikler burada sona erer. Mars'ın ince atmosferi, ısıyı Dünya kadar iyi tutamayacağı anlamına gelir, bu nedenle Mars'taki yaşam, büyük gündüz/gece sıcaklık dalgalanmaları ile karakterize edilir. Mars'ın maksimum sıcaklığı 30°C'dir ki bu kulağa oldukça hoş gelir, ancak minimum sıcaklığı -140°C ve ortalama sıcaklığı -63°C'dir. Dünyanın Güney Kutbu'ndaki ortalama kış sıcaklığı yaklaşık -49℃'dir. Bu nedenle, Mars'ta nerede yaşayacağımızı ve geceleri sıcaklıkla ne yapacağımızı seçerken çok dikkatli olmamız gerekiyor.
Mars'taki yerçekimi Dünya'nınkinin %38'i kadardır (böylece kendinizi daha hafif hissedeceksiniz), ancak hava çoğunlukla karbon (CO₂) ve yüzde birkaç nitrojen içerir, bu nedenle tamamen solunamaz. Orada yaşamak için iklim kontrollü bir yer inşa etmemiz gerekecek. SpaceX fırlatmadan önce, seralar, güneş panelleri gibi kritik altyapı tesisleri ve görevin Dünya'ya dönüşü için bir yakıt-hava üretim tesisi de dahil olmak üzere birkaç kargo uçuşu planlıyor.
Mars'ta yaşam mümkündür ve insanların böyle bir varoluşla nasıl başa çıkacağını görmek için Dünya'da birkaç simülasyon testi yapılmıştır.
Bu konuda buradan okuyabilirsiniz: Jeologlar, gelecekte Mars'ı dikmek için Mars toprak koşullarını modelliyorlar
Dünya'ya Dönüş
Son görev, dönüş yolculuğuna başlamak ve insanları güvenli bir şekilde Dünya'ya geri getirmektir. Apollo 11, Dünya'nın yörüngesinden çıkmak için gereken hızın biraz altında olan yaklaşık 40000 km/sa hızla Dünya atmosferine girdi. Mars'tan dönen uzay aracı, Dünya'ya varmak için kullandıkları yörüngeye bağlı olarak 47 km/s ile 000 km/s arasında atmosferik giriş hızlarına sahip olacak.
Atmosferimize yeniden girmeden önce alçak Dünya yörüngesinde yaklaşık 28 km/sa hıza yavaşlayabilirler, ancak tahmin ettiğiniz gibi, bunu yapmak için fazladan yakıta ihtiyaçları olacaktır. Ancak atmosfere kolayca giremeyecekler. Sadece astronotları aşırı yükleyerek öldürmediğimizden veya aşırı ısıtarak yakmadığımızdan emin olmalıyız.
Bunlar, Mars görevinin karşılaştığı zorluklardan sadece birkaçı ve bunu başarmak için tüm teknolojik yapı taşları zaten yerinde. Sadece zaman ve parayı harcamamız ve hepsini bir araya getirmemiz gerekiyor.
Ayrıca okuyun: