Donald Trump kısa süre önce, önümüzdeki dört yıl içinde Amerikan astronotlarını Mars’a gönderme niyeti hakkında, başkanlık döneminin sonuna kadar yüksek bir açıklama yaptı. Bu iddialı ifade, özellikle insanlığın NASA misyonu “Artemis 2” nin sayısız gecikmesi nedeniyle henüz aya geri dönmediği düşünüldüğünde, bilim topluluğunda çok fazla şüpheciliğe neden oldu.
Trump, Mars planının detaylarını açıklamamasına rağmen, Ilon Mask tarafından kurulan SpaceX’in uygulamasında kilit bir rol oynayacağı varsayılmaktadır. SpaceX, halen geliştirilmekte olan süper -haciz Starship füzesini Mars’a teslim etmek için kullanmayı planlıyor. 16 Ocak’ta Starship, kısmen başarılı bir test görevi olan yedinci lansmanını yaptı. Süper ağırlığın ilk adımı, planlandığı gibi başlangıç kulesinin “elleri” tarafından yakalandı, ancak üst adım, yakıt sızıntısı yükseltme aşamasının sonuna yaklaştı.
Starship’teki çalışmanın hala sonundan uzak olmasına rağmen, Musk SpaceX’in 2026’da Mars’a insansız görevler başlatmayı planladığını ve bu uçuşlar başarılı olursa, 2028’de astronotları gönderin.
Ancak, yıldız gemisi geliştirme temposu listedeki ana sorundan uzaktır. Mayıs 2024’te, Nature’ın bilimsel raporlarında bir makale ortaya çıktı ve bu da Yıldız Gemisi’nde gemide uygulanabilir misyonu sorguladı. Çalışmanın yazarları için asıl sorun kitle.
SpaceX’in Mars planları hakkındaki halka açık tüm verilere dayanarak, Alman Havacılık Merkezi’nden (DLR) bir havacılık mühendisi olan Folker Mayald ekibi, astronotlar da dahil olmak üzere başarılı bir Mars misyonu için gerekli yükün gerekli kütlesinin sonucuna varmıştır. Ekipman, altyapı, yakıt, yiyecek, su, su, su, su, su havası vb.
Kilit sorun, Mayvald’ın “sarf malzemelerinin restorasyon derecesi” olarak adlandırmasıdır – aslında bu yiyecek, su ve havayı işleme yeteneğidir. Ne kadar çok işleyebilirseniz, bir yolculukta o kadar az rezerv alınması gerekir. Örneğin bitkiler, bu sarf malzemelerinin restorasyon derecesini arttırmada önemli bir faktördür. Gıda sağlarlar ve atık üzerinde büyüyebilir, oksijen üretebilir ve karbondioksiti havadan çıkarabilirler.
Bununla birlikte, ekibin hesaplamalarına göre, yükün ağırlığını misyonun gereksinimlerini karşılayan seviyeye düşürmek için% 100 sarf malzemelerinin restorasyonu bile yeterli olmayacaktır.
Başka bir sarf malzemesi yakıttır. Uzay gemisinin kütlesini azaltmak için, Mars’a ulaşmak için gemiye sadece yeterli miktarda yakıt taşınabilir. Zaten yerel kaynakları (ISRU) kullanarak kırmızı gezegende, yeni bir füze yakıtı oluşturabilirsiniz. Yıldız gemisi sıvı metan ve oksijeni yakar, ancak Mars ve su buzu atmosferinden metan ve oksijen ekstraksiyonu zor bir iş olacaktır. Teknolojiler henüz bu fikri tamamen yakalamamıştır.
Maywald, “Bildiğim kadarıyla, şimdiye kadar Dünya dışında yapılan tek deney, Persevrance Mars kampında bir deney olan Moxie’dir” dedi. Moxie, Mars’ta oksijen kaynaklarının kullanımı üzerine bir deneydir, 2021’de Mars atmosferinde bol miktarda karbondioksitten oksijen çıkaran ilk deney haline geldi.
NASA’ya göre, Mars’ın yüzeyinden dört astronotun hepsini başlatmak için 15.000 pound (7.000 kilogram) füze yakıtı ve 55.000 pound (25.000 kg) oksijen gerektirecek. Ayrıca, astronotların Mars’ta kaldıkları süre boyunca nefes almak için gerekli olacaktır.
Başlangıçta Moxie, 10 dakika boyunca bir astronotun nefesi için yeterli olan 5 gram oksijen üretmeyi başardı. Moxie, çalışma sırasında saatte 10 gram’a kadar oksijene kadar üretim için geliştirildi ve deney 2023’te tamamlandığında, toplam sadece 122 gram oksijen üretti.
Manian misyonunun fizibilitesini daha karmaşık hale getiren şey, bu kaynakların çıkarılmasının, pilot görevi gelmeden önce, insanların gözlemlenmeden robotların yardımıyla bağımsız olarak gerçekleşmesi gerektiğidir, böylece oksijen ve füze yakıtı ilk astronotları beklerse Mars’ta oraya varacaklar. Ayrıca, arıza durumunda düzeltmek için bu tür doğrulanmamış teknolojinin yerinde astronotlar olmadan güvenilirliği sorununu gündeme getirmektedir.
Mars’taki ISRU üzerindeki kısıtlamalar da ay için geçerlidir. Fark, ayın üç günlük uçuş olması ve herhangi bir üsden rezervlerin ikmal edilmesi nispeten önemsiz olacaktır. Mars, Dünya ve Mars’ın yörüngelerindeki göreceli hükümlerine bağlı olarak en az altı aylık yolculuktur.
Başka bir seçenek, Mars’ta astronotların ihtiyaç duyulacağı tüm yakıt ve oksijeni taşıyan birkaç insansız yıldız gemisi başlatmaktır. Kendileri için yeterli malzemeye sahip olan astronotlar, geldiklerinde ve geldiklerinde ikinci mürettebat için gerekli oksijen ve roket yakıtı üretebilirler. Mivald, “Ancak, bu, bildiğim kadarıyla Starship için senaryoların bir parçası değil” dedi.
Başka birçok sorun var. Cosmos güvenli bir ortam değildir ve astronotlar uzay ışınlarına ve güneş radyasyonuna maruz kalacaktır. Mars’a giden astronotlar, Dünya’dan 700 kat daha fazla radyasyon dozu alacaktır. Exomars Trace Gas Orbiter tarafından Avrupa Uzay Ajansı tarafından alınan ölçümler, Mars’a altı aylık bir gezinin, önerilen toplam ömür boyu radyasyon dozunun% 60’ını ortaya çıkaracağını gösteriyor.
Ve dünyayı kozmik radyasyondan koruyan yoğun bir atmosfer ve manyetik alandan yoksun olan kırmızı gezegenin yüzeyinde çok daha güvenli olmazlardı. Bir güneş fırtınası sırasında saklanabileceğiniz yıldız gemisinde korunan alanlar olsa bile, bu sadece riski azaltacaktır, ancak ortadan kaldırmazdı. Dünyanın manyetik alanının içinde bulunan ve korunan bölgelerin bulunduğu ISS’de, astronotlar yine de ortalama hava pilotundan 200 kat daha fazla radyasyon alır.
Bilim adamları, insanlı uzay aracının korunmasını iyileştirmeye, parçacık hızlandırıcılarında deneyler yürütmeye çalışıyorlar, burada biyolojik hücreleri, uzaya maruz kalacakları yüksek enerjili radyasyona sahip ve daha sonra bu hücreleri korumaya çalışan çeşitli malzemelerle denemeye çalışıyorlar. İlk sonuçlar, lityumun koruma için en etkili materyal olduğunu gösterdi, ancak daha fazla araştırma yapılması gerektiğini gösterdi.
Başka yönler de var. Microgravity yıkıcı bir şekilde, uzayda değil, dünyevi yerçekiminde hayata dönüşen beden üzerinde hareket eder. Kas atrofisi, astronotların savaşması gereken yaygın bir hastalıktır, ancak ilaçlar etkilerini azaltabileceklerini göstermiştir. Son çalışmalar ayrıca mikro yerçekiminin astronotların vizyonuna zarar verebileceğini bulmuştur. ISS’yi altı ila on iki ay boyunca ziyaret eden astronotların en az% 70’i, uzay uçuşu (sans) ile ilişkili bir nörooküler sendromdan etkilendi, bu da beyin dokusundaki sıvıların basıncı koşullarında gözleri etkiledi. Mikropricler. Her ne kadar çalışmadaki tüm astronotların vizyonu Dünya’ya döndükten sonra normale dönse de, daha uzun uzay uçuşlarının sonuçları bilinmemektedir. Ek olarak, kozmik radyasyonun etkilerinin bir sonucu olarak astronotlar arasında erken kataraktların daha yüksek bir yüzdesi bildirilmiştir.
Astronotların yanlarında alacağı mikroplarla ilgili sorunlar da var. Gezegensel koruma, gezegenler arası araştırmaların büyük bir yönüdür. Cospar (Kozmik Araştırma Komitesi) tarafından kurulan kurallar, yaşamın kanıtlarını aramak için tasarlanmış tüm robotik görevlerin – bazı güncel ve gelişmiş Mars misyonları olarak – bir mikropun yanlışlıkla yeryüzünden getirileceği kadar sterilize edilmesi gerektiğini söylüyor. Mars veya bu görevin keşfetebileceği başka herhangi bir gezegensel beden 1 ila 10.000’den azdı.
Astrobiyolojik topluluk, bu sınırı gözden geçirme olasılığını göz önünde bulundursa da, bir kişinin varlığı nedeniyle, herhangi bir insanlı görev kaçınılmaz olarak Mars’ın kirliliğine yol açacaktır. Görev, bu tür kirliliğin etkisini en aza indirmektir. Bununla birlikte, henüz iyi bir senaryo yoktur ve haksız bir acele, Mars’ın kirliliği riskinin önemli ölçüde artacağı gerçeğine yol açabilir. Bu olursa, Mars’ta geçmişte veya gerçekte yaşam kanıtı bulma girişimleri için son derece zor olacaktır.
Mivald ekibi, Mars misyonlarını hazırlama sürecini hızlandırmak için bazı önerilerde bulunuyor. Bunlardan biri, örneğin oksijen ve roket yakıt üretim teknolojisinin güvenilirliğini kontrol etmek veya Mars’ta tarımsal ürün yetiştirmek için önce insansız görevlere başlamaktır. İkinci öneri, Astronotların Mars’a gelmesinden önce, gerekli tüm altyapı ve malzemeleri yüzeye yerleştirmek için Starship’in kargo versiyonlarını One Direction’da başlatmaktır. Mürettebat yerine bir eve getirmek için kargo yıldız gemisi konut olarak kullanılabilir. Üçüncü öneri, sarf malzemelerinin restorasyon derecesinin% 100’üne yaklaşabilecek yaşam destek sistemlerinin geliştirilmesine odaklanmaktır. Mivalda ekibi bunun gerekli olduğunu söylüyor, çünkü bunu başarmadan başarılı bir görev başlatmanın bir yolu yok. Son tavsiyeleri, uluslararası politika ve gündemin süreci yavaşlatabilecek ek bir bürokrasi seviyesi eklediği bir rezervasyonla birlikte, teknolojiler geliştirmeye ve finansman sağlayabilecek uluslararası ortakları dahil etmektir.
