Vai cilvēki var dzīvot uz Marsa? Tehnoloģija, kas to var padarīt

Cilvēka Marsa kolonizācija gadu desmitiem ir bijusi populāra zinātniskās fantastikas tēma. Bet pēdējos gados iespēja sūtīt cilvēkus dzīvot uz Marsa ir kļuvusi ļoti reāla.

Tā kā šajā telpā strādā vairāki privāti uzņēmumi un valdības aģentūras, tuvākajā nākotnē mēs varētu redzēt cilvēkus, kas tiek nosūtīti uz Marsu. Bet kādai tehnoloģijai jābūt ieviestai, lai tā notiktu?

Šajā rakstā mēs aplūkosim dažas tehnoloģijas, kas ļaus cilvēkiem dzīvot uz Marsa.

Kodoldzinēji

Pirmais solis ir spēja nokļūt uz Marsa. Vidējais attālums no Zemes līdz Marsam ir aptuveni 140 miljoni jūdžu, un brauciena veikšana pašlaik ilgst no sešiem līdz astoņiem mēnešiem. Pārvadāšanai uz Marsu šajā laikā būtu jāuztur maza vai vidēja cilvēku grupa uz laiku, kamēr viņi atrodas uz Marsa, un atgriešanās braucienam.

Jo ilgāks ceļojums, jo dārgāks, grūtāks un bīstamāks ir ceļojums. Degvielai, dzīvības uzturēšanas sistēmām un pārtikai ir jāilgst tik ilgi. Tātad, lai ceļojums būtu ātrāks, NASA strādā pie efektīvākām vilces sistēmām, kurās tiek izmantota kodoltermiskā piedziņa.

Kodoltermiskā piedziņa nodrošina divkāršu pašreizējās tehnoloģijas efektivitāti. Propelentu, piemēram, šķidro ūdeņradi, silda caur kodolreaktoru. Kad ūdeņradis tiek pārveidots par gāzi, tas nodrošina vilces spēku caur sprauslu, virzot kosmosa kuģi.

Piepūšami siltuma vairogi

Tā kā kosmosa kuģim būs jābūt ļoti lielam, lai atbalstītu cilvēkus ceļojumā uz Marsu, tā nolaišanās būs ārkārtīgi sarežģīta. Tas jo īpaši attiecas uz Marsa atmosfēras atšķirībām, salīdzinot ar Zemi. Tā kā tas ir plānāks, kosmosa kuģis nolaisties daudz ātrāk nekā uz Zemes, un tipiska tehnoloģija, piemēram, izpletņi, nedarbosies, lai palēninātu nolaišanos.

Pašlaik siltuma vairogi ir stingras metāla konstrukcijas, kas atkārtoti iekļūstot atmosfērā, uzņem siltumu. Tā kā ātrums ir tik liels, berzes dēļ kosmosa kuģa priekšpusē rodas milzīga temperatūra. Siltuma vairogs izstaro siltumu prom no kosmosa kuģa un aizsargā zem tā esošo kosmosa kuģi. Šāda veida siltuma vairogs ir vienkārši pārāk apjomīgs, lai to varētu izmantot kosmosa kuģim, kura izmērs ir nepieciešams cilvēku pārvadāšanai uz Marsu.

Šeit ienāk piepūšamie siltuma vairogi. Piepūšamais siltuma aizsargs, tāds kā NASA izstrādātais, varētu krasi uzlabot šo procesu. Šis piepūšamā siltuma aizsargs, ko sauc par piepūšamā palēninātāja (LOFTID) lidojumu zemā orbītā, ir izgatavots no sešiem metriem sintētisko šķiedru, kas ir 15 reizes stiprākas nekā tērauds, un ir paredzēta, lai izvērstos un piepūstos, kad kosmosa kuģis nonāk Marsa atmosfēru. Ja aizņemsim mazāk vietas nekā tradicionālais siltuma vairogs, tomēr tas ir lielāks par inflāciju, mēs varēsim droši piezemēties uz Marsa.

Aizsardzība pret Marsa atmosfēru

Marsa ainava cilvēkiem nav viesmīlīga. Zinātniskā fantastika ir nodrošinājusi daudz problēmu risinājumu. Bet kā tas izskatītos reālajā dzīvē?

Marsa atmosfēra ir plānāka un daudz vēsāka, un to veido vairāk nekā 95% oglekļa dioksīda un tikai 0,13% skābekļa. Ir arī daudz augstāks radiācijas līmenis. Tas nozīmē, ka cilvēkiem būs jādzīvo pašpietiekamos biotopos.

Pirmkārt, dzīvotnēm būs jāspēj radīt un pārstrādāt pareizās gāzes proporcijas, lai cilvēki varētu elpot. Galvenā ieteiktā metode ir slāpekļa un argona pārstrāde, kas atrodas Marsa atmosfērā, un pievienojot tam skābekli. Proporcija varētu būt 40% slāpekļa, 40% argona un 20% skābekļa.

Bet, lai šīs gāzes iegūtu no atmosfēras, oglekļa dioksīds būs “jānotīra” (jānoņem) no gaisa. Turklāt skābeklis ir jāražo, noņemot to no ūdens, kas jau pastāv uz Marsa, vai atvedot to no Zemes.

Visbeidzot, pievienojot Marsa saules starojumu, Marsa iedzīvotājiem būs nepieciešama kaut kāda aizsardzība pret radiāciju. Divas ieteiktās metodes ir radiācijas vairogs (kuru ir grūti un grūti transportēt no Zemes uz Marsu) vai dzīvošana pazemē Marsa alās vai lavas caurulēs. Tiek izstrādāta piepūšamā “durvju aile”, kas tieši šī iemesla dēļ var nodrošināt hermētisku pazemes sistēmu daļu.

Uzturēšanās silta un uzturēšana formā

Marsa vidējā temperatūra ir -80 grādi pēc Fārenheita jeb -62,2 grādi pēc Celsija. Un temperatūra var krasi svārstīties; kamēr naktī tas varētu būt -100ºF (-73ºC), dienas laikā temperatūra varētu sasniegt + 70ºC (aptuveni 21ºC). Tas nozīmē, ka temperatūras kontrole būs viens no galvenajiem Marsa dzīvotnes izaicinājumiem.

Marsa smagums ir diezgan vājš (tikai 38% no Zemes). Vājāka gravitācija nozīmē, ka uz Marsa dzīvojošajiem cilvēkiem ir lielākas iespējas zaudēt kaulu blīvumu, kas krasi palielina lūzumu iespējamību. Tas neietver mēnešus, kas pavadīti nulles smagumā braucienā uz Marsu.

Lai izdzīvotu ilgus mikrogravitācijas periodus, astronautiem ir nepieciešams konsekventi vingrināties. NASA pēta kosmosa tērpus ar papildu pretestību, lai to neitralizētu. Pa to laiku ASV un Krievijas astronauti veic gadu ilgus pētījumus par kosmosa staciju lai mēs labāk izprastu zemākā gravitācijas ietekmi uz cilvēka ķermeni un ja spējam pielāgoties.

Ūdens, pārtikas un degvielas ražošana

Ūdens uz Marsa patiešām pastāv, lai gan liela daļa no tā ir sālsūdens. Tas nozīmē, ka būs nepieciešama atsāļošana, lai ūdeni varētu droši dzert. Hipotētiski viss ūdens tiktu pārstrādāts, jo tas ir energoefektīvāk nekā vairāk ūdens savākšana un atsāļošana. Bet kā ar augiem?

Marsa virsmā ir visi nepieciešamie komponenti augu audzēšanai. Tajā ir ūdens un organiskie savienojumi, kas augiem nepieciešami, lai izdzīvotu. Bet tajā nav viesmīlīgas atmosfēras. Siltumnīcas, kas efektīvi rada augiem piemērotu atmosfēru, būs galvenā prioritāte, jo tas būs vienīgais veids, kā radīt pārtiku uz Marsa.

Viss, ko esam pieminējuši, enerģijas ražošanai prasa degvielu. Visticamākā degvielas ražošanas metode būs atkal izmantot ūdeni, kas jau atrodas uz Marsa. Ūdeni var sadalīt ūdeņradī un skābeklī. Skābekli var izmantot viesmīlīgas atmosfēras radīšanā, savukārt ūdeņradis ir efektīvs propelents. Tātad pirms cilvēku nosūtīšanas būs nepieciešams sagatavot automatizētu ūdeņraža pārstrādes rūpnīcu, lai nodrošinātu degvielas pieejamību.

Tātad, vai cilvēki var dzīvot uz Marsa?

Atbilde ir jā, bet ne viegli. Šajā ceļā ir daudz izaicinošu šķēršļu. Galvenie izaicinājumi ir nokļūšana uz Marsu un no tā, izdzīvošana skarbajā vidē un pārtikas, ūdens un degvielas ražošana.

Lai arī tas izklausās nepārvarami, zinātnieki ir optimistiski. Patiesībā Elons Musks to ir paziņojis SpaceX var nosūtīt astronautus uz Marsu tiklīdz 2024. gads. Un, lai gan pirmajās misijās, iespējams, būs saistīta tikai dzīvošana uz Marsa īsā laika posmā, tas joprojām ir neticami varoņdarbs!

SpaceX uzsāk Dogecoin finansētu misiju uz Mēnesi

Tas izklausās pēc mēmes. Acīmredzot tā absolūti nav.

Lasiet Tālāk

Par autoru