Как мы будем улетать с Марса
Мы знаем, как добраться до Марса. Мы знаем, как высадиться на Марсе. Осталось выяснить, как покинуть Красную планету. Когда инженеры NASA смотрят на Марс, они видят венерину мухоловку размером с планету. Она соблазняет нас обещанием научных открытий, но к моменту, когда мы приземлимся туда, гравитация и климат будут в сговоре и надолго прижмут нас к поверхности.
Но это плохой вариант. Легко предположить, что общественность не захочет тратить миллиарды долларов только на то, чтобы оставить астронавтов загнивать на другой планете. Наиболее важной частью плана NASA по посещению Красной планеты будет, безусловно, отлет с нее.
Космический аппарат, который NASA будет строить для этой задачи, Mars Ascent Vehicle (MAV), представляет собой сложную инженерную задачу. Когда он полностью заправлен, он слишком тяжел, чтобы оторвать его от Земли и безопасно приземлить на Марсе. Вместо этого космический аппарат будет предварительно собран и отправлен на Красную планету — за годы до прибытия астронавтов — где займется выжиманием топлива из тонкой марсианской атмосферы.
Что потом? MAV должен быть достаточно крепким, чтобы остаться полностью работоспособным, несмотря на массивные пылевые бури и ультрафиолетовое излучение. Когда этот транспорт, наконец, оторвется, он должен будет поддерживать астронавтов в течение нескольких дней, пока они будут лететь на орбитальное судно, которое отвезет их домой.
Mars Ascent Vehicle станет миссией в миссии: пилотируемым космическим аппаратом, запущенным на орбите с поверхности чужой планеты. И будет только один шанс все сделать правильно.
Везите наше все
Миссия на Марс станет первым караваном человечества в глубокий космос. Может понадобиться аж пять отдельных космических аппаратов, чтобы доставить астронавтов и их груз на Красную планету. «Вы вряд ли захотите пытаться завести двигатели на Марсе в своем скафандре, особенно в перчатках, предназначенных для пыльной погоды», — говорит Мишель Рукер, системный инженер в Космическом центре Джонсона при NASA.
Как говорят в NASA, это делает MAV «крупнейшим неделимым элементом полезного груза» одной миссии, весить он будет порядка 18 тонн. На сегодняшний день самым массивным объектом, который мы отправляли на поверхность Марса, был однотонный марсоход «Кьюриосити».
Приземлить объект на Марсе — особенно весом в несколько тонн — будет не так просто, как приземлиться на Земле, где капсула просто падает с неба, полагаясь на атмосферу, которая снизит скорость спуска.
На Марсе, где воздух в сотни раз менее плотный, чем на Земле, «как раз достаточно атмосферы, чтобы доставлять неудобства, но недостаточно, чтобы извлечь что-то полезное для себя», говорит Рукер. Или, если уточнить этот тезис, ее достаточно, чтобы поджарить вас, но недостаточно, чтобы замедлить.
Поэтому NASA разрабатывает технологию Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (сверхзвуковое надувное аэродинамическое замедление) — массивный конусообразный надувной тепловой щит, который будет также выступать в роли тормозной системы.
Щит разворачивается при входе в атмосферу Марса, замедляя спускаемый аппарат с гиперзвуковой до средней сверхзвуковой скорости. В тот же момент включаются ракетные двигатели для контролируемого приземления.
Приземление потребует от пяти до семи тонн топлива. Когда придет время взлетать с поверхности Марса, MAV понадобится 33 тонны топлива, чтобы преодолеть гравитацию планеты, пробиться через атмосферу и безопасно отвезти астронавтов и их научный груз на орбите, где они встретятся и произведут стыковку с аппаратом возвращения на Землю.
Слишком много придется отправлять наперед. Топливо должно быть произведено на Марсе.
Оторваться от земли
Если экспедиции на Красную планету и будут иметь шансы на успех, то за счет взлета с поверхности. Производя топливо на Марсе, NASA может скостить несколько тонн изначальной массы полезного груза. И, по завершении первой миссии, оборудование можно оставить на Марсе, где оно послужит зарождающейся инфраструктуре для расширения производства по переработке не только топлива, но и воздуха, и воды для будущих исследователей.
Двигатели MAV будут работать на метане и жидком кислороде. Все ингредиенты, необходимые для производства топлива — углерод, водород и кислород — можно найти на Красной планете, если знать, где искать.
В теории кислород можно извлекать из марсианской атмосферы, которая на 95% представлена диоксидом углерода (CO2), и из жидкой и замороженной воды (H2O), погребенной под поверхностью. Оставшийся углерод и водород можно соединить с образованием жидкого метана.
Впрочем, бурение земли ради воды добавит нежелательный элемент неопределенности в уже и так трудную миссию. Добыть и обработать воду намного сложнее, чем просто использовать атмосферу Марса. «Другая проблема производства топлива с подземной водой в том, что это накладывает условия на место приземления: вам придется выбирать, где есть вода», — говорит Рукер. Вам нужно будет копать, и если вы «приземлитесь где-то на вершине коренных пород, все будет напрасно».
Если не извлекать водород из марсианской воды, планом Б будет отправка груза с водородом на Марс как затравка для производства метана. Но для первоначальной миссии эта идея тоже не лучшая. Хотя водород не особо тяжелый, он требует крупных баков для хранения, которые займут много драгоценного пространства.
«У нас есть проект посадочного модуля; сейчас он имеет сверху плоскую палубу, — говорит Тара Пулсгров, аэрокосмический инженер Центра управления космическими полетами Маршалла при NASA. — Сейчас MAV занимает большую часть этой палубы. На ней не так уж и много места для водородного бака».
Инженеры NASA могли бы вместить баки с водородом, сделав MAV выше, а не шире. Но увеличивать высоту космического аппарата крайне нежелательно. Они беспокоятся, что если аппарат будет слишком высоким, увеличится риск его опрокидывания после приземления.
Также, говорит Рукер, высокий MAV может усугубить физическую нагрузку на астронавтов. Если один или несколько из них станут недееспособными в ходе миссии, подниматься по высоким лестницам будет последнее, что они бы хотели. Легкий доступ будет в приоритете.
Таким образом, нынешний план предусматривает отправку полностью загруженного жидким метаном аппарата восхождения, а с ним и химический завод для производства жидкого кислорода из атмосферы Марса.
Этот процесс, как ожидается, займет от одного до двух лет. Когда баки MAV будут полны, человеческий экипаж будет отправлен на Марс в полной уверенности в том, что найдут там заправленный транспорт, ожидающий момента подъема их в космос.
Но инженеры NASA пока не готовы поднимать паруса. «Одна из проблем в том, что мы используем криогенное топливо, — говорит Рукер. — После того как вы сделаете свое топливо на Марсе, вам придется держать его в холодном состоянии несколько лет, прежде чем оно вам понадобится, чтобы оно не выпарилось».
«У нас есть топливо, но нет клапанов, которые гарантируют нулевую утечку, — добавляет Пулсгров. — Об этом приходится задумываться, поэтому мы уделяем особое внимание развитию технологий в области клапанов с низкой степенью утечки».
В более широком смысле, инженеры опасаются, что время не на их стороне. MAV потребует от одного до двух лет, чтобы произвести топливо. Затем экипаж людей потратит от 200 до 350 дней на дорогу к Марсу, а затем до 500 дней на исследование Красной планеты.
Сложите все это, и окажется, что MAV должен оставаться в рабочем состоянии и готовым ко взлету в течение четырех лет после первоначальной посадки на Марсе. «Он будет находиться в марсианской среде, — говорит Рукер. — Она очень пыльная. Там интенсивное ультрафиолетовое излучение. Как бы выглядела мебель вашего внутреннего дворика после такого? Так это на Земле, где защиты против этого всего куда больше».
Задраить люки
Среди многих вопросов, которые инженеры должны учитывать при проектировании MAV, есть один важный: что будут носить астронавты?
«Вы видели фотографии с космической станции, — говорит Рукер. — Они там гуляют в шортах и футболках. Когда вы пребываете в стабильном полете в большом транспорте, вы можете себе такое позволить. Если вы взлетаете в транспорте, деться просто некуда. Если в нем окажется дырка, лучше бы вам быть в одежде».
Но в какой? Те скафандры для внекорабельной деятельности, что астронавты будут надевать во время изучения поверхности Марса, тяжелые и громоздкие. Если астронавты наденут их на борту MAV, инженерам придется увеличить размер кабины.
Еще возникает проблема марсианской пыли, которая будет цепляться к костюмами. Это не то, что астронавты должны привозить домой без надлежащих протоколов планетарной защиты. Рукер считает, что лучшим решением было бы оставить громоздкие скафандры на Марсе, где будущие миссии смогут разобрать их на части. А возвращение астронавтов осуществить в скафандрах корабельной деятельности (IVA) — таких пухлых оранжевых скафандрах, которые экипажи надевали во время запуска и повторного входа в атмосферу.
Скафандры IVA весят меньше и куда более подвижны. Их также можно избавить от пыли, ограничив их использование пределами транспорта на Марсе. Астронавты могут покинуть свое жилье и попасть в ровер с помощью порта стыковки. Уже оказавшись в ровере, они могут надеть чистые IVA-скафандры и доехать до MAV, в который попадут через специально спроектированный туннель под давлением.
Недостаток отправки такого туннеля на Марс в том, что он добавит веса к общему оборудованию, да еще и будет использоваться только один раз. Рукер, однако, считает, что туннелю можно найти и другие применения.
«Думаю, это вообще неплохая вещь, — говорит она. — Вместо одного большого жилища вы можете разделить его на небольшие жилища и использовать туннель для их присоединения. Добавлять новый элемент всегда не очень хорошо, но если этот элемент решает множество проблем, он может стать хорошим дополнением».
Дорога домой
Наконец, пришло время отправляться.
Интерьер MAV будет спартанским, чтобы минимизировать вес. Это такси в один конец, а не жилье. Инженеры могут даже не включить сиденья — во время поездки астронавты будут стоять.
Восхождение с помощью ракетного двигателя продлится семь минут. Но на этом путешествие не заканчивается. Астронавты сожгут еще больше топлива для маневра на орбите, который позволит им встретиться и состыковаться с аппаратом для возвращения на Землю (ERV).
Это означает, что астронавты могут пробыть на борту подъемного транспорта до 43 часов, при условии что ERV будет припаркован на эллиптической орбите в диапазоне высот от 300 до 40 000 километров над поверхностью Марса. Однако Рукер говорит, что этот вопрос пока не решили планировщики марсианской миссии.
«Ребята, которые занимаются движением в космосе, хотят, чтобы это большое, толстое переходное жилье оставалось так высоко, как только сможет, — говорит она. — Они не хотят, чтобы оно погружалось в гравитацию Марса. Им было бы удобнее, чтобы транспорт восхождения подъезжал к нему».
Но есть проблема: длительное пребывание на борту MAV потребует дополнительных мер.
«Возможно, вы сможете остаться в скафандре и обойдетесь без горячего супа и ванной в течение сорока трех часов, — говорит она. — Но вам придется начать перетаскивать все, что вы с собой взяли, в течение трех, пяти, семи дней — все это суммируется, учитывая размеры транспорта восхождения».
Как только стыковка наконец осуществится — и экипаж с грузом перейдут в космический аппарат, который доставит их на Землю, — MAV отсоединится и начнет финальный маневр: выход на орбиту, которая не будет мешать будущим миссиям на Марс: неблагородный конец для небольшого космического аппарата, который сыграет ключевую роль в истории человечества.
http://hi-news.ru/space/kak-my-budem-uletat-s-marsa.html
Последние аномальные новости

Ведьму арестовали за неосторожное обращение с огнем

Вода сохранялась в марсианском кратере намного дольше

Вторжение яйцевидных НЛО в окрестностях Левелленда

Голубые сверхгиганты образовываются из слияния двух звезд

Домашние роботы со здравым смыслом

Есть места, куда сталкеры боятся ходить

Жизнь можно обнаружить в отдельном инопланетном зерне

Инопланетяне приглядывают за атомными станциями Индии

Как и когда можно увидеть дьявольскую комету

Люди скоро превратяться в Боргов

Миссия по сбору ресурсов с астероида Апофис

НЛО замечен над атомной станцией в Тамилнаду

Обнаружен потенциально обитаемый водный мир

Планетарный каннибализм распространен среди звезд

Половина всех менеджеров стремятся заменить работников ИИ

Полупроводниковые волокна для одежды людей

Рождение и смерть гигантских звезд

Тайна врат в Ад Иераполиса

Темная материя может образовывать звезды

Элитные коммандос обнаружили НЛО

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика