Naukowcy szkicują fundamenty kolonii na Marsie

ĆWICZENIE, KTÓRE NAUCZY CIĘ RYSOWAĆ! (Lipiec 2019).

Anonim

Naukowcy z EPFL sporządzili mapę kroków wymaganych do zbudowania samonapędzającej się bazy badawczej na Marsie, która byłaby możliwa do zamieszkania przez długi czas. Ich praca może pomóc badaczom ustalić priorytety dla programów kosmicznych badających Marsa, a także układ słoneczny jako całość.

Jeśli kiedykolwiek istniało życie na Marsie, jego ślady najprawdopodobniej znajdują się na biegunach planety. A dokładniej, w jej warstwach polarnych, które są warstwami lodu i pyłu, które powstały przez tysiące lat. Tak więc, według zespołu naukowców z EPFL, bieguny byłyby najbardziej logicznym miejscem do stworzenia bazy badawczej i potencjalnie kolonii. Zespół ten opracował strategię "krok po kroku" wraz z wymaganą technologią, aby zbudować bazę badawczą na Marsie, która byłaby samowystarczalna i mogła pomieścić długoterminową obecność personelu. Wyniki ich pracy zostaną wkrótce opublikowane w Acta Astronautica i są prezentowane dzisiaj na konferencji Entretiens Internationaux du Tourisme du Futur w Vixouze we Francji.

"Bieguny mogą stanowić więcej wyzwań na samym początku, ale są najlepszym miejscem na dłuższą metę, ponieważ zawierają zasoby naturalne, z których możemy być w stanie korzystać" - mówi Anne-Marlene Rüede, główny autor badania i uczeń w technologii kosmicznej w Space Engineering Center EPFL (eSpace). I choć naukowcy dobrze myślą w przyszłości - kolonie, które były rozwijane przez kilka pokoleń - wciąż szczegółowo opisywali swój projekt. "Chcieliśmy opracować strategię opartą na technologiach, które zostały odpowiednio wybrane i nakreślić scenariusz testowy, aby za 20 lat astronauci mogli przeprowadzić tego rodzaju misję kosmiczną" - dodaje.

Najpierw baza, a potem załoga

Strategia naukowców EPFL polega na wysłaniu sześcioosobowej załogi na biegun północny Marsa podczas polarnego lata, aby skorzystać z 288 dni ciągłego światła, a następnie bezpiecznie powrócić na Ziemię. Pierwszym nowatorskim elementem ich strategii jest to, że odbywa się w dwóch fazach. Po pierwsze, roboty zostaną wysłane w celu zbudowania minimalnej przestrzeni życiowej dla załogi i przetestowania zasobów naturalnych dostępnych na miejscu. Potem przyniesie się załogę. Takie podejście zminimalizowałoby ładunek, który musiałyby przewozić promy kosmiczne i sprawiło, że misja była tak bezpieczna, jak to tylko możliwe dla członków załogi. Jednak inżynierowie muszą jeszcze opracować rakiety, które mogą obsłużyć 110 ton metrycznych sprzętu.

Aby baza badawcza mogła utrzymać obecność personelu przez dziewięć miesięcy, a docelowo nawet dłużej, planowane jest maksymalne wykorzystanie zasobów naturalnych znajdujących się na Marsie, przede wszystkim w wodzie. Odkrycie lodu na biegunach oznacza, że ​​baza mogłaby teoretycznie wytworzyć wodę, tlen i azot - związki niezbędne dla życia człowieka. Inne chemikalia w powietrzu Marsa (zwłaszcza CO2) i glebie (jak krzem, żelazo, aluminium i siarka) mogą potencjalnie zostać użyte do produkcji takich materiałów jak cegły, szkło i plastik, a nawet paliwa takie jak wodór i metanol. Wszystko to sprawiłoby, że baza badawcza stała się samowystarczalna na długi dystans.

Jednak początkowo niezbędne zasoby, takie jak żywność i energia, będą musiały zostać przeniesione z Ziemi. Mogą to być: liofilizowane jedzenie, reaktor toru i baterie.

Igloo o grubości trzech metrów

Baza badawcza składałaby się z trzech modułów: centralnego rdzenia, kapsułek i kopuły. Centralny rdzeń miałby 12, 5 metra wysokości i 5 metrów średnicy i byłby wyposażony w minimalną przestrzeń życiową, a także wszystko, co załoga potrzebowała do życia. Trzy kapsuły zostały zbudowane wokół minimalnej przestrzeni życiowej i służą jako śluzy między tą przestrzenią a zewnętrzną. Roboty utworzą te struktury podczas pierwszej fazy misji. Kopuła pokryłaby całą podstawę i byłaby wykonana z włókna polietylenowego pokrytego trzy metrową warstwą lodu - tworzącego rodzaj igloo. Kopuła stanowiłaby również dodatkową przestrzeń życiową, stanowiłaby drugą barierę chroniącą załogę przed promieniowaniem i mikrometeoroidami oraz pomagającą utrzymać stałe ciśnienie wewnątrz podstawy.

Kolejną innowacją w planie naukowców jest stworzenie systemu dźwigu, który krąży wokół Marsa i zostanie wystrzelony podczas drugiej misji. System ten służyłby jako punkt przesiadkowy pomiędzy wahadłowcami kosmicznymi przybywającymi z Ziemi a bazą badawczą na Marsie. Specjalny pojazd dźwigowy zaprojektowany przez naukowców wyładowałby sprzęt z wahadłowców kosmicznych na powierzchnię Marsa. "Pojazd z żurawiem mógłby być wielokrotnie wykorzystywany i napędzany paliwem produkowanym na Marsie, co zmniejszyłoby ładunek, który transport kosmiczny musiałby przenieść do bazy badawczej" - mówi Claudio Leonardi, inny naukowiec zaangażowany w badania. "System dokowania pojazdu byłby podobny do tego, który był używany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej: po dopłynięciu promu, pojazd rozładowałby ładunek i załogę i odłożył je na Marsa." Cechą wyróżniającą ich projekt pojazdu jest to, że silniki znajdują się powyżej środka ciężkości pojazdu i że pojazd może być używany do sześciu misji. Paliwo do wynurzania byłoby robione in situ, a dla zejścia pochodziłoby z Ziemi.

"Musielibyśmy przeprowadzić pierwszą misję, aby wypróbować wszystko po raz pierwszy i im lepsza jest ta początkowa misja, tym szybciej będziemy mogli osiągnąć postęp i przejść do kolonizacji" - mówi Anne-Marlene Rüede. W rzeczywistości naukowcy nie zajęli stanowiska w sprawie kolonizacji Marsa. Ale jedną z kluczowych zalet tego badania jest to, że systemy, które on przewiduje, mogłyby być wykorzystywane do ogólnych misji robotycznych, zarówno marsjańskich, księżycowych, lądowych, jak i innych.

menu
menu