Omenirea trebuie să depășească multe obstacole înainte de a începe orice călătorie de întoarcere Marte. Sunt doi jucători principali NASA і SpaceX, care lucrează îndeaproape împreună în misiunile către Stația Spațială Internațională, dar au idei concurente despre cum ar arăta o misiune cu echipaj pe Marte.
Mărimea contează
Cea mai mare problemă (sau limitare) este masa încărcăturii utile (navă spațială, oameni, combustibil, provizii etc.) necesară pentru călătorie. Masa încărcăturii utile este de obicei doar un mic procent din masa totală a vehiculului de lansare. De exemplu, racheta Saturn V care a lansat Apollo 11 pe Lună cântărea 3000 de tone. Dar ar putea lansa doar 140 de tone (5% din masa inițială de lansare) pe orbita joasă a Pământului și 50 de tone (mai puțin de 2% din masa inițială de lansare) pe Lună.
Masa limitează dimensiunea unei nave spațiale pe Marte și capacitățile acesteia în spațiu. Fiecare manevră necesită consumul de combustibil pentru a aprinde motoarele rachetei, iar acest combustibil trebuie acum livrat în spațiu de către nave spațiale.
Planul SpaceX pentru nava spațială cu echipaj este să realimenteze în spațiu cu un camion cu combustibil lansat separat. Aceasta înseamnă că va fi posibil să puneți mult mai mult combustibil pe orbită decât într-o singură lansare.
Timpul contează
O altă problemă strâns legată de combustibil este timpul. Misiunile care trimit nave spațiale fără echipaj către planetele exterioare urmează adesea traiectorii complexe în jurul Soarelui. Ei folosesc așa-numitele manevre gravitaționale pentru a zbura eficient în jurul diferitelor planete și pentru a câștiga suficient impuls pentru a-și atinge obiectivul.
Acest lucru economisește mult combustibil, dar poate face ca aceste misiuni să dureze ani de zile. Este clar că acest lucru este inacceptabil. Atât Pământul, cât și Marte au orbite (aproape) circulare și o manevră cunoscută ca Tranziția Hohman, este cel mai economic mod de a călători între cele două planete. De fapt, dacă nu intrăm în detalii, nava spațială face un singur zbor de-a lungul unei orbite eliptice de tranziție de la o planetă la alta.
Tranzitul Hohmann între Pământ și Marte durează aproximativ 259 de zile (opt până la nouă luni) și este posibil doar la fiecare doi ani, datorită diferenței dintre orbitele din jurul Soarelui Pământului și al lui Marte. O navă spațială poate ajunge pe Marte în mai puțin timp (SpaceX spune șase luni), dar, ați ghicit, va necesita mai mult combustibil.
Aterizare sigură
Să presupunem că nava și echipajul nostru ajung pe Marte. Următoarea sarcină este aterizarea. O navă spațială care intră în atmosfera Pământului poate folosi forța generată de interacțiunea cu atmosfera pentru a încetini. Acest lucru permite dispozitivului să aterizeze în siguranță pe suprafața Pământului (cu condiția ca acesta să reziste la încălzirea corespunzătoare). Dar atmosfera de pe Marte este de aproximativ 100 de ori mai subțire decât cea a Pământului. Acest lucru înseamnă mai puțin potențial de rezistență, ceea ce face imposibilă aterizarea în siguranță fără asistență.
Unele misiuni au aterizat pe airbag-uri (cum ar fi misiunea Pathfinder a NASA), în timp ce altele au folosit propulsoare (misiunea Phoenix a NASA). Acesta din urmă, din nou, necesită mai mult combustibil.
Viata pe Marte
O zi marțiană durează 24 de ore și 37 de minute, dar aici se termină asemănările cu Pământul. Atmosfera subțire a lui Marte înseamnă că nu poate reține căldura la fel de bine ca Pământul, așa că viața pe Marte este caracterizată de fluctuații mari de temperatură zi/noapte. Marte are o temperatură maximă de 30℃, ceea ce sună destul de frumos, dar temperatura minimă este de -140℃ și temperatura medie este de -63℃. Temperatura medie de iarnă la Polul Sud al Pământului este de aproximativ -49℃. Așa că trebuie să fim foarte atenți când alegem unde să trăim pe Marte și ce să facem cu temperatura pe timp de noapte.
Gravitația de pe Marte este de 38% cea a Pământului (deci te vei simți mai ușor), dar aerul este în mare parte carbon (CO₂) cu câteva procente de azot, deci este complet irespirabil. Va trebui să construim un loc climatizat pentru a trăi acolo. SpaceX plănuiește mai multe zboruri de marfă înainte de lansare, inclusiv facilități de infrastructură critică, cum ar fi sere, panouri solare și – ați ghicit – o instalație de producție de combustibil-aer pentru întoarcerea misiunii pe Pământ.
Viața pe Marte este posibilă și mai multe teste de simulare au fost deja efectuate pe Pământ pentru a vedea cum ar face față oamenilor o astfel de existență.
Puteți citi despre asta aici: Geologii modelează condițiile solului marțian pentru a planta Marte în viitor
Întoarce-te pe Pământ
Ultima sarcină este să începeți călătoria de întoarcere și să aduceți oamenii înapoi pe Pământ în siguranță. Apollo 11 a intrat în atmosfera Pământului cu o viteză de aproximativ 40000 km/h, ceea ce este puțin sub viteza necesară pentru a părăsi orbita Pământului. Navele spațiale care se întorc de pe Marte vor avea viteze de intrare în atmosferă cuprinse între 47 km/h și 000 km/h, în funcție de orbita pe care o folosesc pentru a ajunge pe Pământ.
Ar putea încetini pe orbita joasă a Pământului până la aproximativ 28 km/h înainte de a reintra în atmosfera noastră, dar, ați ghicit, ar avea nevoie de combustibil suplimentar pentru a face acest lucru. Dar nici ei nu vor putea pătrunde pur și simplu în atmosferă. Trebuie doar să ne asigurăm că nu ucidem astronauții supraîncărcându-i sau nu îi ardem prin supraîncălzire.
Acestea sunt doar câteva dintre provocările cu care se confruntă o misiune pe Marte și toate blocurile tehnologice pentru realizarea acesteia sunt deja la locul lor. Trebuie doar să cheltuim timpul și banii și să punem totul împreună.
Citeste si: