NASA are o nouă viziune pentru explorarea spațială: în deceniile următoare, oamenii vor ateriza pe Marte și vor explora planeta roșie. Vizitele scurte vor duce la șederi mai lungi și, poate într-o zi, la colonii.
În primul rând, însă, ne întoarcem pe Lună.
De ce Luna înainte de Marte?
„Luna este un prim pas natural”, explică Philip Metzger, fizician la Centrul Spațial Kennedy al NASA. „Este în apropiere. Putem exersa acolo, să lucrăm și să facem știință acolo înainte de a face călătorii mai lungi și mai riscante pe Marte. ”
Luna și Marte au multe în comun. Luna are doar o șesime gravitația Pământului; Marte are o treime. Luna nu are atmosferă; atmosfera marțiană este extrem de rară. Luna poate fi foarte rece, la un nivel de -240o C în umbre; Marte variază între -20o și -100oC.
Și mai important, ambele planete sunt acoperite cu praf fin silt, numit "regolith". Regulația Lunii a fost creată de bombardamentul continuu de micrometeorite, raze cosmice și particule de vânt solar care descompun roci timp de miliarde de ani. Regulitul marțian a rezultat din impactul meteoritelor mai masive și chiar al asteroizilor, plus vârste ale eroziunii zilnice din apă și vânt. Există locuri de pe ambele lumi unde regulitul este adânc de 10 metri.
Operarea echipamentelor mecanice în prezența atâtor praf este o provocare formidabilă. Chiar luna trecută, Metzger a co-prezidat o întâlnire pe tema: „Materiale granulare în explorarea lunară și marțiană”, desfășurată la Kennedy Space Center. Participanții au abordat probleme de la transportul de bază („Ce fel de anvelope are nevoie de un buggy Mars?”) Până la exploatare („Cât de adânc poți săpa înainte ca gaura să se prăbușească?”) Până la furtuni de praf, atât naturale cât și artificiale („Cât de mult? praful va începe o rachetă de aterizare? ”).
Nu este ușor să răspunzi la aceste întrebări pe Pământ. Moondust și praful de pe Marte sunt atât de ... extraterestre.
Încercați acest lucru: treceți cu degetul pe ecranul computerului. Veți obține un pic de reziduuri de praf lipit de vârful degetului. Este moale și confuz - acesta este praful Pământului.
Praful lunar este diferit: „Este aproape ca fragmente de sticlă sau de coral - forme ciudate, care sunt foarte ascuțite și se împletesc”, spune Metzger. (Vizualizați o imagine a prafului lunar.)
„Chiar și după scurte plimbări pe lună, astronauții 17 din Apollo au descoperit că particule de praf au blocat articulațiile umerilor din costumele lor spațiale”, spune Masami Nakagawa, profesor asociat în departamentul de inginerie minieră al Școlii Minelor din Colorado. "Moondust a pătruns în garnituri, ceea ce a determinat ca spațiile să scurgă o parte din presiunea aerului."
În zonele luminate de soare, adaugă Nakagawa, praf fin levit deasupra genunchilor astronauților Apollo și chiar deasupra capului lor, deoarece particulele individuale erau încărcate electrostatic de lumina ultravioletă a Soarelui. Astfel de particule de praf, atunci când au fost urmărite în habitatul astronauților, unde ar deveni aeriene, i-au iritat ochii și plămânii. „Este o problemă potențial gravă.”
Praful este de asemenea omniprezent pe Marte, deși, probabil, praful de pe Marte nu este la fel de ascuțit ca moondustul. Vremea netezeste marginile. Cu toate acestea, furtunile marțiene biciuiesc aceste particule cu 50 m / s (100+ mph), scormonind și purtând fiecare suprafață expusă. După cum au dezvăluit spiritul roversant și Oportunitate, praful de pe Marte (ca moondustul) este probabil încărcat electric. Se agață de panourile solare, blochează lumina solară și reduce cantitatea de putere care poate fi generată pentru o misiune de suprafață.
Din aceste motive, NASA finanțează Proiectul prafului Nakagawa, un studiu de patru ani dedicat găsirii unor modalități de atenuare a efectelor prafului asupra explorării robotice și umane, de la proiectări de filtre de aer până la acoperiri cu film subțire care resping praful de la spații și mașini .
Luna este, de asemenea, un bun teren de testare pentru ceea ce planificatorii misiunilor numesc „utilizarea resurselor in situ” (ISRU) - a.k.a. „Trăind pe pământ”. Astronauții de pe Marte vor dori să extragă anumite materii prime pe plan local: oxigen pentru respirație, apă pentru băut și rachetă (în esență hidrogen și oxigen) pentru călătoria spre casă. „Mai întâi putem încerca asta pe Lună”, spune Metzger.
Se crede că atât Luna cât și Marte vor găzdui apa înghețată în pământ. Dovada acestui lucru este indirectă. Navele spațiale NASA și ESA au detectat hidrogen - probabil H în H2O - în solul marțian. Depozitele glaciare putative variază de la poli martieni aproape până la ecuator. Gheața lunară, pe de altă parte, este localizată în apropierea polului nord și sud al Lunii, adânc în craterele unde Soarele nu strălucește niciodată, conform datelor similare ale Lunar Prospector și Clementine, două nave spațiale care au cartografiat Luna la mijlocul anilor 1990.
Dacă această gheață ar putea fi săpată, dezghețată și distrusă în hidrogen și oxigen ... Voila! Livrări instantanee. Lunar Reconnaissance Orbiter al NASA, care va fi lansat în 2008, va folosi senzori moderni pentru a căuta depozite și a identifica posibilele site-uri miniere.
„Stâlpii lunari sunt un loc rece, așa că am lucrat cu oameni care se specializează în locuri reci pentru a ne da seama cum să aterizăm pe soluri și să săpăm în permafrost pentru a excava apă”, spune Metzger. Primii dintre partenerii NASA sunt anchetatorii de la Laboratorul de Cercetare și Inginerie al Regiunilor reci (Corpul Armatei). Provocările cheie includ modalități de debarcare a rachetelor sau de construire a habitatelor pe soluri bogate în gheață, fără ca termica lor să topească pământul, astfel încât să se prăbușească sub greutatea lor.
Testarea acestei tehnologii pe Lună, aflată la doar 2 sau 3 zile de Pământ, va fi mult mai ușoară decât testarea ei pe Marte, la șase luni distanță.
Deci ... la Marte! Dar mai întâi, Luna.
Sursa originală: [email protected] Articolul
