Сложности полетов на Марс
Забытому на Марсе Мэтту Деймону в голливудском блокбастере «Марсианин» пришлось самостоятельно справляться со множеством трудностей, чтобы выжить на Красной планете. Однако в реальной жизни бороться за эту самую жизнь пришлось бы еще задолго до того, как попадешь собственно на сам Марс. Ведь, помимо радиации, психологических и физических проблем, связанных с долгим пребыванием в космосе, человеку придется столкнуться и с другими испытаниями при реальных полетах на Марс. Давайте рассмотрим самые очевидные из них.
Более продолжительные марсианские сутки
Марсианский день всего примерно на 40 минут длиннее, чем на Земле. И хотя на первый взгляд можно, наоборот, обрадоваться тому, что у тебя будет на целых 40 минут больше каждый день, это на самом деле может оказаться очень серьезной проблемой, так как суточный биологический ритм человека рассчитан на 24 часа. Дополнительные 40 минут каждый день на Марсе вскоре приведут к тому, что у человека разовьется синдром бесконечной смены часовых поясов, что, в свою очередь, будет проявляться в виде постоянной усталости и плохого самочувствия.
Операторы аэрокосмического агентства NASA уже успели испытать на себе все «радости» этого синдрома, так как им пришлось работать в соответствии с марсианским временем, как только одни из первых отправленных на Марс роверов начали свою ежедневную работу на Красной планете. Все работники космической марсианской миссии «Соджорнер», например, придерживались того же времени, в каком приходилось работать роверу. Спустя месяц такого напряженного графика операторы, что называется, выдохлись.
Для последующих марсианских роверов центр управления NASA смог успешно придерживаться марсианского времени в течение трех месяцев, однако к концу миссии работники по-прежнему очень сильно уставали. На основе наблюдений ученые выяснили, что человек способен придерживаться марсианского времени только лишь на кратковременные периоды. Астронавтам же, которым придется оставаться на Марсе месяцами, никак не удастся выбраться из рамок марсианского времени.
Более ранние исследования вопросов сна показали, что человеческое тело обладает естественным 25-часовым биологическим ритмом, однако, как оказалось позже, результаты этих исследований были неверны. После проведения новых наблюдений ни один из участников не смог адаптироваться к марсианскому времени.
Пониженная гравитация
Несмотря на имеющуюся возможность симуляции космического путешествия к Марсу на борту Международной космической станции путем долгого пребывания на ней, эффект продолжительного воздействия на человеческое тело марсианской гравитации (составляет 38 процентов от земной) по-прежнему остается загадкой для ученых. Позволит ли долгое воздействие такой частичной гравитации сохранить целостность мышечной и скелетной плотности? И если нет, то как с этим бороться? Если учесть, что при любом полете на Марс человеку придется провести долгие месяцы в закрытой консервной банке, поиск ответов на эти вопросы является критически важным аспектом.
В рамках не самых идеальных симуляций два исследования на мышах показали, что потеря костной и мышечной массы в условиях марсианской гравитации могут быть равнозначны полному ее отсутствию. Первое исследование обнаружило, что даже нахождение в условиях с 70-процентной от земной гравитации не предотвратит потерю мышечной и костной массы.
В рамках второго исследования ученые выяснили, что мыши, находясь в условиях с пониженной гравитацией, утратили по меньшей мере около 20 процентов скелетной массы. Однако следует учитывать, что все эти исследования основаны на симуляциях. До тех пор, пока астронавты на самом деле не высадятся на Марсе, узнать истинные последствия воздействия пониженной гравитации на их тела будет невозможно.
Суровая марсианская поверхность
Первое, что выяснил Нил Армстронг после своего шага на поверхность Луны, было то, что посадочная область была в буквальном смысле покрыта большими булыжниками, представляющими опасность для его посадочного модуля. Аналогичная проблема может возникнуть у астронавтов, которые будут совершать посадку на Марс. У них будет очень мало времени для определения и избегания попадания посадочного модуля на такие вот булыжники или песчаники. Камни и различные склоны могут привести к опрокидыванию марсианского посадочного модуля. Дело в том, что даже весьма крупные изменения в плоскости поверхности бывает очень трудно обнаружить с орбиты, поэтому люди, которые будут создавать планы посадки, могут такие изменения просто случайно пропустить.
Небольшие трещины и впадины тоже могут обмануть сенсоры, что, в свою очередь, может привести к несвоевременному выпуску парашютов или посадочных ног, а также неправильному автоматическому расчету посадочной скорости. Шансы на то, что посадочный модуль может ждать катастрофа из-за неправильно проанализированного места посадки, на удивление очень высоки. Одним из исследований было установлено, что эти шансы составляют около 20 процентов.
Размер головного обтекателя ракеты
При разработке пилотируемого посадочного марсианского модуля практически мгновенно возникает одна серьезная техническая проблема — диаметр головного обтекателя ракеты, на которой этот марсианский модуль будет запущен. Несмотря на то, что в настоящий момент диаметр самого большого обтекателя составляет 8,4 метра, будет очень сложно сделать так, чтобы его размер соотносился с конструкцией пилотируемого марсианского посадочного модуля.
Защитный тепловой экран, необходимый для протекции тяжелого груза, в этом случае будет слишком громадным, чтобы уместиться под обтекателем. Поэтому в этом случае, скорее всего, придется использовать надувную технологию теплового экрана, разработка которой к настоящему моменту находится только на стадии экспериментов.
Если использовать нынешний дизайн обтекателя для марсианской миссии, то потребуется использовать гораздо более компактный посадочный модуль, который будет соответствовать диаметру 8,4 метрового обтекателя. Любые более крупные модули просто не поместятся.
Даже если будет решено использовать более компактный посадочный модуль, то, скорее всего, из-за таких технических ограничений придется переделывать его конструкцию. Придется, например, переработать не только месторасположение астронавтов, но и топливные баки модуля. Сам же размер обтекателя изменить не получится, потому что это дестабилизирует ракету-носитель.
Сверхзвуковая ТДУ
Одним из основных способов снизить скорость посадочного марсианского модуля для мягкой стыковки с марсианской поверхностью является система сверхзвуковой тормозной двигательной установки (ТДУ). Суть ее заключается в использовании направленных в сторону движения реактивных двигателей для замедления аппарата со сверхзвуковых скоростей.
Использование сверхзвуковой ТДУ в тонкой разряженной атмосфере Марса является обязательным условием. Однако запуск двигателей сверхзвуковых мощностей может создать ударную волну, которая может повредить марсианский посадочный модуль. У NASA, например, практически нет опыта использования подобных процедур, что, в свою очередь, уменьшает шансы на успешность всей миссии.
Данная технология имеет три проблемных аспекта. Во-первых, эффект взаимодействия между воздушным потоком и выхлопными газами двигателей могут в буквальном смысле развалить посадочный модуль пополам. Во-вторых, тепло, генерируемое выхлопом отрабатываемого ракетного топлива, может нагреть посадочный модуль. В-третьих, сохранить стабильность посадочного модуля при запуске сверхзвуковых ТДУ может быть очень непростой задачей.
Несмотря на проведенные ранее мелкомасштабные испытания таких ТДУ с использованием аэродинамических труб, требуется проведение множества полномасштабных тестовых испытаний для определения надежности такой системы. Это очень дорогая и длительная задача. Однако у того же NASA, возможно, имеется и альтернативный (непрямой) вариант испытаний подобных систем. Американская частная компания SpaceX активно пытается разработать многоразовую ракету, которая использует аналогичный принцип посадки. И следует отметить, что успехи в этом направлении есть.
Статическое электричество
Да, да, то самое, от которого волосы встают дыбом, или происходит небольшой электрический удар, когда вы чего-либо касаетесь. Здесь, на Земле, статическое электричество, может, и является предметом различных шуток и розыгрышей (хотя в земных условиях оно тоже может быть опасным), но на Марсе статическое электричество может обернуться серьезными проблемами для астронавтов.
На Земле большинство статических разрядов происходят благодаря изолирующим свойствам резиновых основ обуви, которую мы носим. На Марсе изолирующим материалом будет служить сама поверхность Марса. Даже просто пройдя по марсианской поверхности, астронавт может накопить статический разряд достаточной силы для того, чтобы сжечь электронику, например, входного шлюза воздушной камеры, просто прикоснувшись к внешней металлической обшивке корабля.
Особенность и сухость марсианской поверхности делает ее отличным изолирующим материалом. Частицы марсианской поверхности могут до 50 раз быть меньше частиц пыли на Земле. При хождении по ней, на ботинках астронавтов будет накапливаться ее определенный запас. Когда марсианский ветер ее сдует, его обувь накопит достаточно заряда, чтобы вызвать легкий электрический удар, которого в таких условиях может быть достаточно, чтобы похоронить всю миссию.
Марсианские роверы, работающие сейчас на Красной планете, используют специальные тончайшие иглы, которые разряжают заряд в атмосферу и не дают ему поразить электронику марсоходов. В случае с пилотируемыми миссиями на Марс, потребуется использование специальных скафандров, которые позволят защитить и астронавтов, и оборудование, которое они будут использовать.
Подходящая ракета-носитель
Система Космических Запусков (Space Launch System, SLS) является в настоящий момент крупнейшей находящейся в разработке ракетой-носителем, которую планируют использовать в ближайшем будущем. Именно эту ракету Запад планирует использовать для пилотируемых миссий на Марс.
Согласно текущим планам NASA, для одной пилотируемой миссии на Марс потребуется с десяток ракет SLS. Однако нынешняя наземная инфраструктура для запусков SLS лишь по минимальным параметрам соответствует необходимым условиям: необходимо иметь как минимум одно помещение для сборки ракеты, один гигантский транспортер для доставки ракеты на стартовую площадку и собственно одну стартовую площадку.
Если хотя бы один из этих компонентов сломается или не справится со своей задачей, то возникнут серьезные опасения по поводу доступности необходимой ракеты-носителя, что в свою очередь поставит под вопрос саму возможность пилотируемой миссии на Марс.
Например, любые задержки, связанные с настройкой и проверкой всех систем SLS, могут внести серьезные изменения в графики пусков. Такие же проблемы могут создать и менее значительные технические проблемы и даже погодные условия.
Кроме того, стыковка на орбите, необходимая для сборки космического аппарата, который отправится на Марс, требует соблюдения так называемого окна запуска, то есть времени, в рамках которого будет осуществляться запуск ракеты. Помимо этого, запуск корабля к Марсу уже непосредственно с самой орбиты Земли тоже требует соблюдения определенных временных рамок. На основе исторических данных о ранних запусках шаттлов ученые разработали целые модели запусков. Они показывают отсутствие уверенности в том, что ракета SLS будет доступна к определенном пусковому окну, что в свою очередь тоже может поставить крест на любой пилотируемой миссии на Марс.
Токсичный марсианский грунт
В 2008 году автоматический зонд NASA сделал историческое открытие. На поверхности Марса были обнаружены перхлораты. Несмотря на то, что эти токсичные реагенты нашли свое применение в индустриальном производстве, они способны вызывать у людей серьезные проблемы с их щитовидной железой даже при использовании в малых количествах.
На Марсе концентрация перхлоратов в грунте составляет 0,5 процента, что уже является очень опасным для человека. Если астронавты занесут эти реагенты в свои марсианские жилища, то со временем обязательно случится загрязнение, а потом и отравление.
В какой-то степени снизить вероятность загрязнения могут помочь технологии процедуры дезактивации, которые обычно применяются в горной промышленности. Однако полностью избавиться от проблемы в условиях Марса не получится, и, следовательно, астронавтов рано или поздно будут ожидать проблемы щитовидных желез.
Помимо этого, отравление перхлоратами организма связывают с различными заболеваниями кровеносной системы. Правда, ученые в этом направлении пока далеко не продвинулись, и поэтому выяснение всех эффектов воздействия перхлоратов на человеческий организм еще только предстоит узнать. Поэтому в долгоиграющей перспективе последствия пребывания на Красной планете очень сложно предсказать.
Вполне вероятно, что астронавтам придется постоянно принимать искусственные гормональные препараты, чтобы поддерживать их метаболизм для борьбы с последствиями долгосрочного воздействия перхлоратов.
Долгосрочное хранение ракетного топлива
Для полета на Марс и обратно нам потребуется ракетное топливо. Огромный запас топлива. Самым эффективным в настоящий момент ракетным топливом является криогенное топливо, представляющее собой жидкий водород и кислород.
Это топливо при хранении необходимо постоянно охлаждать. Однако даже при максимальной подготовке, по статистике, из топливных баков ежемесячно происходит 3-4-процентная утечка водорода. Если, находясь уже в полете астронавты обнаружат, что в их топливных баках не хватает топлива для обратной дороги домой, то — сами понимаете — произойдет полная катастрофа.
Астронавтам придется следить за выкипанием криогенного топлива несколько лет до тех пор, пока будет проходить их миссия на Красной планете. Дополнительное топливо можно было бы производить непосредственно на самом Марсе, однако его хранение и охлаждение потребует установки специальных охладителей, которым, в свою очередь, необходима электроэнергия для работы. Поэтому перед началом миссии на Марс нам необходимо провести множество долгосрочных испытаний технологий хранения топлива, чтобы убедиться в том, что нам его хватит при любых обстоятельствах.
Любовь и размолвки
В рамках долговременных космических перелетов никто не может заречься от возникновения между членами экипажа романтических отношений. К концу сложного трудового дня многим людям необходима психологическая и физическая разрядка, выходом из которой как раз являются любовные отношения. И хотя на первый взгляд все это звучит мило и романтично, на практике в космосе такой вид отношений может очень плохо сказаться на всей миссии.
В 2008 году группа людей участвовала в эксперименте. Долгое нахождение в закрытом пространстве использовалось в качестве симуляции полета на Марс. События эксперимента вышли из-под контроля в тот момент, когда один из «астронавтов» очень расстроился, что его подружка отказалась заняться с ним сексом и вместо этого выбрала третьего астронавта. Находящийся в состоянии постоянного стресса и утомления первый астронавт в какой-то момент не выдержал, и все это закончилось сломанной челюстью третьего астронавта. Если бы это был не эксперимент, а реальная космическая миссия, то такое поведение поставило бы серьезное сомнение в ее успешности.
К сожалению, NASA даже не пытается рассматривать все эти возможности. Согласно недавнему отчету Национальной академии наук США, NASA вообще не исследовало вопросы возможных сексуальных отношений в рамках космических миссий на Марс, а также не занималась вопросами возможной сочетаемости психотипов людей при долговременных космических миссиях.
http://hi-news.ru/space/10-obstoyatelstv-uslozhnyayushhix-vozmozhnost-pilotiruemyx-missij-na-mars.html
Последние аномальные новости

Аорту признали самостоятельным органом

В нашей Вселенной нет темной материи

В Томске встретили черного снегиря

Вулканизма на дне океана Европы нет

Вулканы Марса

Гелий-3 собрались добывать на Луне

ИИ открыл 30 000 спиральных галактик

Как в Бразилии появился свой Розуэлл

Мужчина прожил 39 лет и 100 дней с пересаженным сердцем

Научный сотрудник усомнился в прогнозе коллеги

Новый метод поиска светлой темной материи

Сейсмолог-любитель предрекает мегаземлетрясение

Секреты того, как рождаются планеты

Теплый Юпитер обнаружен у далекой звезды

Удивительные открытия о селевых потоках на Марсе

Фотоноподобные электроны в четырехмерном мире

Цыганский пророк предрек пугающие события

Частицы с одинаковым зарядом притянулись друг к другу

Что климат Арракиса может рассказать нам об экзопланетах

Шарики на морском дне порождены астероидом

Бюджет космических сил США превышает бюджет НАСА

В школе на юге Индии начал работу первый робот-учитель

Воспроизвели ключевой процесс эволюции жизни

Вслед за теленком-клоном могут появиться копии собак

Гигантский вулкан обнаружен на Марсе

Голубая спираль появилась посреди северного сияния

Древний лед может существовать на космических объектах

ИИ помогает определить происхождение тяжелых элементов

Испытывают ли астронавты космические головные боли

Набор зеркал для фокусировки сверхмощных лазеров

Найден способ определять опасные предметы в толпе

НЛО упал в неба в Йорке

Новый минерал открыли в Карелии

Объяснение нитки жемчуга вокруг сверхновой

Пентагон нарушил свое молчание по поводу НЛО

Пентагон публикует новые данные об НЛО

Попробовали бы вы пирог с питоном

Правительство использует дипфейки

Пролетая сквозь шлейфы Энцелада

Редкое явление переноса озона из стратосферы к Земле

Система ИИ для ускорения верификации информации

Скайнет в реальной жизни

Тайна татуировок ледяного человека Эци

Терминаторов обвинят в гибели гражданского населения

Топливозаправщик для спутников с ионными двигателями

Уникальный материал для создания лазеров

Уфологи собрались в Олдхэме

Шеф-повар приготовит еду на орбите

Этанол и другие ингредиенты для молодых миров

Я был похищен инопланетянами в 90-х годах

Белый дом рекомендовал отказаться от C и C++

Более точное понимание темной энергии

В NVIDIA появился отдел исследования сильного ИИ

ВВС США зафиксировали НЛО в Северной Дакоте

Вояджер-1 продолжает слать на Землю бессмысленные сигналы

Все ведущие ИИ нарушают авторские права

Запад США - страна НЛО

ИИ Microsoft Copilot возомнил себя властелином мира

ИИ не угрожает рабочим местам из-за высокой стоимости

ИИ стал для Apple самым серьёзным вызовом

Исследователь выходит за рамки уфо-событий 1966 года

Камера темной энергии запечатлела остатки массивной звезды

Кладбище пришельцев. Шокирующая правдивая история

Максимальная масса невращающейся нейтронной звезды

Молодая Вселенная быстро росла

Новая теория, объясняющая рябь на песках Марса

Определен лучший регион для обнаружения НЛО

Отчет Пентагона об НЛО требует вмешательства Конгресса

Палата представителей должна создать подкомитет по НЛО

Последние сообщения о наблюдениях НЛО в Мэриленде

Рельсотронная катапульта для запуска космопланов

Робот-гуманоид Unitree Robotics H1 установил рекорд скорости

Следующая пандемия уже наступила для дикой природы

Сложная химия в холодных глубинах космоса

Суд обязал NSO поделиться кодом шпионского ПО Pegasus

Телескоп LIFE обнаружил биосигналы на Земле

Телескоп Кондор открывает новый мир для астрофизиков

Трудный путь поисков жизни на Марсе

Хакеры могут взломать мозговой чип Neuralink

Этанол и другие ингредиенты жизни нашли в туманности

Аэрокосмические исследования Аэрофлота

Барханы и линейные дюны Марса

В Аризоне высокий уровень наблюдений НЛО

В документе ЦРУ говорится о быстрых летающих тарелках

В Перуанских Андах обнаружен древний мегалит

Интернет стал расскадником теорий заговора

Как долго инопланетяне будут пытаться связаться с нами

Как космонавт Георгий Гречко НЛО искал

Как раскрывать преступления в космосе

Космонавт оценил перспективу встречи с НЛО

Метеобюро Шотландии объясняет НЛО-облака

Метеорит пролил свет на взрыв из далекого прошлого

Милиционер, державший в холодильнике Алешеньку

На Приморье впервые обрушился огненный смерч

Наблюдения НЛО в районе Ярдли

Ожидаются гигантская комета и экокатастрофы

Разрабатывают искусственные строительные блоки жизни

Расширение Вселенной - загадка остается нерешенной

Секретной работы над инопланетными технологиями нет

Спутник Юпитера Европа производит мало кислорода

Стенограмма закрытого брифинга директора AARO

Титан является испытательным полигоном для метана

Устранение рисков, связанных с ИИ в научных исследованиях

Феномен огней Финикса все еще не разгадан

Череда странных происшествий в Мичигане

Что ждет Россию в високосном году

Что предсказывал Нострадамус России на 2024 год

Экзопланета обречена врезаться в свою звезду

Эксперты обвиняют правительство в искажении правды

Ясновидящая почистила клиентку на 67 млн рублей

Загадка богатой азотом галактики

ИИ доверили сеть железных дорог Китая

Искусственный интеллект назначает встречу в космосе

Как голландская деревня стала одержима НЛО

Как лучше всего упаковать вещи для полета в космос

Наблюдения НЛО в Западном Мичигане

Наблюдения НЛО над штатом Нью-Джерси

Никаких свидетельств сокрытия НЛО не обнаружено

Новое образование на кипящей поверхности Бетельгейзе

Облако НЛО привлекло внимание жителей Окленда

Огни Феникса стали легендой Аризоны

Пентагон одной рукой дает, а другой забирает

Разгадываем тайну оклахомского НЛО

Сеть небольших луноходов готова к запуску

Сокрытие фактов об НЛО рассмотрено в отчете Пентагона

Струя газа в атмосфере Юпитера колеблется раз в 4 года

США предлагает объяснение наблюдений НЛО

Таинственный монолит заметили на уэльском холме

Уфо-лоббист из Вашингтона опровергает отчет Пентагона

Человеческая моча стимулирует рост фасоли на Марсе

2024 год зеленого деревянного дракона, что нам несет

Реставрация зубов. Особенности и этапы

Звезда, разорванная на части черной дырой

ИИ для обнаружения скрытого космического мусора

ИИ, отслеживающий эмоции работников

Крупнейшая в мире конференция на тему НЛО

Лазерное оружие DragonFire показали в действии

Министерство обороны разрабатывает систему Гремлин

Новая порция данных об НЛО

Обнаружили старейшую мертвую галактику

Отчет Пентагона об НЛО вызывает много вопросов

Пентагон не скрывает технологии НЛО

Пентагон раскрыл новую систему наблюдения Гремлин

План Пентагона по реинжинирингу технологий НЛО

Последние наблюдения НЛО в Массачусетсе

Правительство США прячет тела инопланетян

Правительство США хотело реконструировать НЛО

Прокурор города Рок-Спрингс снял НЛО

Таинственные различия между живыми клетками

Телепортирующийся НЛО с оранжевыми огнями

Турист нашел таинственный серебряный монолит

Чем на самом деле является большинство НЛО

Британские охотники за НЛО вызвали инопланетный корабль

Гавайи - горячая точка для наблюдений НЛО

Где в нашей Солнечной системе может скрываться жизнь

Датчики Гремлин помогут выявлять аномалии на орбите

Доказательств существования инопланетян нет

Заявления о наблюдениях НЛО опровергнуты

Интригующие заявления Пентагона об НЛО

Китай клонирует пару тибетских коз

Китай установит на Луне всевидящую систему наблюдения

Майли Сайрус вступала в контакт с инопланетянином

Наблюдения НЛО были ошибочной идентификацией

Надежды найти жизнь на Европе рухнули

Нет никаких свидетельств инопланетных технологий

Нет никаких свидетельств контактов с инопланетянами

НЛО были ошибочно идентифицированы

Отчет Пентагона развенчивает мифы об НЛО

Официальные лица правительства США незнают о НЛО

Полиция Розуэлла представила новые нашивки с НЛО

Полное отсутствие доказательств существования НЛО

Уфолог вызвал инопланетный космический корабль

Риелторское агентство. Плюсы сотрудничества

Большинство НЛО были обычными объектами

Виновата ли Тейлор Свифт в теории заговора о соцсетях

Доказательств присутствия инопланетян не обнаружено

ИИ для ультразвукового исследования астронавтов

Инопланетяне или военная техника

Искусство ИИ и креативность человека

Как превратить Марс в пригодный для жизни мир

Миссия Кеплер позволила открыть тысячи экзопланет

Многие наблюдения НЛО были военными испытаниями

Мумифицированный плод может быть инопланетянином

Мы никогда не видели НЛО и не работали с их технологиями

Очень странное поведение электронов

Пентагон не нашел инопланетных технологий

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика