האנושות חייבת להתגבר על מכשולים רבים לפני שניתן להתחיל כל מסע חזרה מאדים. יש שני שחקנים עיקריים נאס"א і SpaceX, שעובדים בשיתוף פעולה הדוק במשימות לתחנת החלל הבינלאומית, אבל יש להם רעיונות מתחרים לגבי איך תיראה משימה צוותת למאדים.
הגודל משנה
הבעיה (או המגבלה) הגדולה ביותר היא מסת המטען (חללית, אנשים, דלק, אספקה וכו') הנדרשת למסע. מסת המטען היא בדרך כלל רק אחוז קטן מהמסה הכוללת של רכב השיגור. לדוגמה, רקטת שבתאי V ששיגרה את אפולו 11 לירח שקלה 3000 טון. אבל הוא יכול לשגר רק 140 טון (5% ממסת השיגור הראשונית) למסלול נמוך של כדור הארץ ו-50 טון (פחות מ-2% ממסת השיגור הראשונית) לירח.
המסה מגבילה את גודלה של חללית על מאדים ואת יכולותיה בחלל. כל תמרון מצריך הוצאת דלק כדי לירות את מנועי הרקטות, ודלק זה חייב להיות מועבר לחלל על ידי חלליות.
התוכנית של SpaceX עבור חללית הצוות שלה היא לתדלק בחלל עם משאית דלק משוגרת בנפרד. המשמעות היא שניתן יהיה להכניס הרבה יותר דלק למסלול מאשר בשיגור אחד.
הזמן חשוב
נושא נוסף הקשור קשר הדוק לדלק הוא זמן. משימות ששולחות חלליות ללא צוות לכוכבי הלכת החיצוניים עוקבות לרוב אחר מסלולים מורכבים סביב השמש. הם משתמשים במה שנקרא בתמרוני כבידה כדי לעוף ביעילות סביב כוכבי לכת שונים ולצבור מספיק מומנטום כדי להגיע ליעדם.
זה חוסך הרבה דלק, אבל יכול לגרום למשימות האלה לקחת שנים. ברור שזה לא מקובל. גם לכדור הארץ וגם למאדים יש מסלולים מעגליים (כמעט), ותמרון המכונה מעבר הוהמן, היא הדרך החסכונית ביותר לנסוע בין שני כוכבי הלכת. למעשה, אם לא ניכנס לפרטים, החללית מבצעת טיסה בודדת לאורך מסלול אליפטי של מעבר מכוכב לכת אחד למשנהו.
מעבר הוהמן בין כדור הארץ למאדים נמשך כ-259 ימים (שמונה עד תשעה חודשים) ומתאפשר רק כל שנתיים בערך בשל ההבדל בין המסלולים סביב השמש של כדור הארץ ומאדים. חללית יכולה להגיע למאדים בפחות זמן (SpaceX אומר שישה חודשים), אבל, ניחשתם נכון, היא תדרוש יותר דלק.
נחיתה בטוחה
נניח שהחללית והצוות שלנו יגיעו למאדים. המשימה הבאה היא נחיתה. חללית הנכנסת לאטמוספירה של כדור הארץ יכולה להשתמש בגרר שנוצר מהאינטראקציה עם האטמוספירה כדי להאט. זה מאפשר למכשיר לנחות בבטחה על פני כדור הארץ (בתנאי שהוא יכול לעמוד בחימום המתאים). אבל האטמוספרה על מאדים דקה בערך פי 100 מזו של כדור הארץ. המשמעות היא פחות פוטנציאל לגרור, מה שהופך את זה לבלתי אפשרי לנחות בבטחה ללא כל סיוע.
חלק מהמשימות נחתו על כריות אוויר (כגון משימת Pathfinder של נאס"א), בעוד שאחרות השתמשו בדחפים (משימת הפניקס של נאס"א). האחרון, שוב, דורש יותר דלק.
החיים על מאדים
יום של מאדים נמשך 24 שעות ו-37 דקות, אבל כאן מסתיים קווי הדמיון עם כדור הארץ. האטמוספירה הדקה של מאדים פירושה שהוא לא יכול לשמור על חום כמו כדור הארץ, ולכן החיים על מאדים מאופיינים בתנודות גדולות של טמפרטורות יום/לילה. למאדים יש טמפרטורה מקסימלית של 30℃, וזה נשמע די נחמד, אבל הטמפרטורה המינימלית שלו היא -140℃ והטמפרטורה הממוצעת היא -63℃. הטמפרטורה הממוצעת בחורף בקוטב הדרומי של כדור הארץ היא בערך -49℃. אז אנחנו צריכים להיות זהירים מאוד בבחירת היכן לגור על מאדים ומה לעשות עם הטמפרטורה בלילה.
כוח המשיכה על מאדים הוא 38% מזה של כדור הארץ (כך שתרגיש קל יותר), אבל האוויר הוא בעיקר פחמן (CO₂) עם כמה אחוזים חנקן, כך שהוא בלתי נשימה לחלוטין. נצטרך לבנות מקום מבוקר אקלים לחיות בו. SpaceX מתכננת מספר טיסות מטען לפני השיגור, כולל מתקני תשתית קריטיים כמו חממות, פאנלים סולאריים ו - ניחשתם נכון - מתקן לייצור דלק-אוויר לחזרת המשימה לכדור הארץ.
חיים על מאדים אפשריים, וכבר נערכו מספר בדיקות סימולציה על כדור הארץ כדי לראות כיצד בני אדם יתמודדו עם קיום כזה.
אתה יכול לקרוא על זה כאן: גיאולוגים מעצבים את תנאי הקרקע של מאדים כדי לשתול את מאדים בעתיד
חזור לכדור הארץ
המשימה האחרונה היא להתחיל את המסע חזרה ולהחזיר אנשים לכדור הארץ בבטחה. אפולו 11 נכנס לאטמוספירה של כדור הארץ במהירות של כ-40000 קמ"ש, שהיא מעט מתחת למהירות הנדרשת כדי לצאת ממסלול כדור הארץ. לחלליות שיחזרו ממאדים יהיו מהירויות כניסה אטמוספריות של בין 47 קמ"ש ל-000 קמ"ש, בהתאם למסלול שבו הם משתמשים כדי להגיע לכדור הארץ.
הם יכולים להאט במסלול נמוך של כדור הארץ לכ-28 קמ"ש לפני שהם ייכנסו מחדש לאטמוספירה שלנו, אבל, ניחשתם נכון, הם יצטרכו דלק נוסף כדי לעשות זאת. אבל גם הם לא יוכלו פשוט לפרוץ לאטמוספירה. אנחנו רק צריכים לוודא שלא נהרוג את האסטרונאוטים על ידי העמסת יתר או נשרף אותם על ידי התחממות יתר.
אלו הם רק חלק מהאתגרים העומדים בפני משימה למאדים, וכל אבני הבניין הטכנולוגיות להשגתה כבר נמצאות במקום. אנחנו רק צריכים לבזבז את הזמן והכסף ולחבר את הכל ביחד.
קרא גם: