NASA: lla on uusi visio avaruuden tutkimiseen: tulevina vuosikymmeninä ihmiset laskeutuvat Marsille ja tutkivat punaista planeettaa. Lyhyet vierailut johtavat pidempään oleskeluun ja ehkä jonain päivänä pesäkkeisiin.
Ensin palaamme kuitenkin Kuuhun.
Miksi Kuu ennen Marsia?
"Kuu on luonnollinen ensimmäinen askel", selittää NASA Kennedyn avaruuskeskuksen fyysikko Philip Metzger. ”Se on lähellä. Voimme harjoitella siellä asumista, työskentelyä ja tiedettä tekemistä ennen pidempiä ja riskialttiimpia matkoja Marsille. ”
Kuulla ja Marsilla on paljon yhteistä. Kuulla on vain yksi kuudes maapallon painovoima; Marsilla on kolmasosa. Kuulla ei ole ilmapiiriä; Marsin ilmapiiri on erittäin harvinainen. Kuu voi lämmetä hyvin kylmäksi, jopa -240 ° C varjoissa; Mars vaihtelee välillä -20 ° C - -100 ° C.
Vielä tärkeämpää on, että molemmat planeetat on peitetty liete-hienolla pölyllä, nimeltään “regolith”. Kuun regoliitti luotiin mikrometeoriittien, kosmisten säteiden ja aurinkotuulipartikkeleiden lakkaamattomilla pommituksilla, jotka hajottivat kiviä miljardeja vuosia. Marsin regolith johtui massiivisempien meteoriittien ja jopa asteroidien vaikutuksista sekä veden ja tuulen aiheuttamasta päivittäisestä eroosiosta. Molemmissa maailmoissa on paikkoja, joissa regoliitti on yli 10 metriä syvä.
Mekaanisten laitteiden käyttäminen niin paljon pölyä läsnäollessa on valtava haaste. Vain viime kuussa Metzger oli puheenjohtajana Kennedyn avaruuskeskuksessa pidetyssä kokouksessa, jonka aiheena oli ”Rakeiset materiaalit kuun ja marsin tutkinnassa”. Osallistujat kamppailivat asioista, jotka vaihtelivat peruskuljetuksista (”Minkälaisia renkaita Marsin buginen tarvitsee?”) Louhintaan (“Kuinka syvälle voit kaivaa, ennen kuin reikä putoaa?”) Pölymyrskyihin - sekä luonnollisiin että keinotekoisiin (“Kuinka paljon pöly tuleeko laskeutuva rakettia? ”).
Näihin kysymyksiin vastaaminen maapallolla ei ole helppoa. Moondustin ja Marsin pöly on niin… vieras.
Kokeile tätä: Suorita sormi tietokoneen näytön poikki. Saat pienen pölyjäännöksen tarttumalla sormenpäähän. Se on pehmeää ja sumeaa - se on maan pölyä.
Lunar-pöly on erilainen: "Se on melkein kuin lasin tai korallin muodon sirpaleita, jotka ovat erittäin teräviä ja lukkiutuvia", Metzger sanoo. (Näytä kuva kuunpölystä.)
"Jopa lyhyiden kuunretkien jälkeen Apollo 17 -astronautit löysivät pölyhiukkasia juuttuneiksi avaruuspuvunsa olkahiveihin", sanoo Masami Nakagawa, apulaisprofessori Coloradon kaivoskoulun kaivostekniikan laitokselta. "Moondust tunkeutui tiivisteisiin aiheuttaen avaruuspuvut vuotaa jonkin verran ilmanpainetta."
Nakagawa lisää aurinkoisilla alueilla hienoa pölyä, joka levittui Apollo-astronautien polvien yläpuolelle ja jopa heidän päänsä yläpuolelle, koska auringon ultraviolettivalo latasi yksittäiset hiukkaset sähköstaattisesti. Tällaiset pölyhiukkaset, kun niitä seurataan astronauttien elinympäristössä, josta ne tulevat ilmassa, ärsyttävät silmiä ja keuhkoja. "Se on mahdollisesti vakava ongelma."
Pölyä esiintyy myös kaikkialla Marsissa, vaikka Marsin pöly ei todennäköisesti ole yhtä terävä kuin moondustti. Säänkestävyys tasoittaa reunat. Siitä huolimatta, Marsin pölymäiset piiskaavat nämä hiukkaset 50 m / s (100+ mph) pesemällä ja kuluttaen kaikkia paljaita pintoja. Kuten roverit Henki ja Opportunity ovat paljastaneet, Marsin pöly (kuten moondust) on todennäköisesti sähköisesti varautunut. Se tarttuu aurinkopaneeleihin, estää auringonvaloa ja vähentää pintaoperaatioon tuotettavan energian määrää.
Näistä syistä NASA rahoittaa Nakagawan Project Dust -tapahtumaa, nelivuotista tutkimusta, jonka tarkoituksena on löytää tapoja lieventää pölyn vaikutuksia robotti- ja ihmishavainnointiin aina ilmansuodattimien suunnittelusta ohutkalvopäällysteisiin, jotka torjuvat avaruuspukujen ja koneiden pölyä. .
Kuu on myös hyvä testauspaikka sille, mitä operaation suunnittelijat kutsuvat ”in situ -resurssien hyödyntämiseksi” (ISRU) –a.k.a. "Elää maasta." Marsin astronautit haluavat kaivata tiettyjä raaka-aineita paikallisesti: happea hengittämistä, juomavettä ja rakettipolttoainetta (lähinnä vetyä ja happea) kotimatkalle. "Voimme kokeilla tätä ensin kuuhun", Metzger sanoo.
Sekä Kuun että Marsin uskotaan pitävän maahan jäätynyttä vettä. Todisteet tästä ovat epäsuoria. NASA ja ESA-avaruusalukset ovat havainneet vedyn - oletettavasti H: n H2O: ssa - Marsin maaperästä. Oletetut jäiset talletukset vaihtelevat Marsin navoista melkein päiväntasaajaan. Lunarjäät puolestaan sijaitsevat lähellä Kuun pohjois- ja eteläpylväitä syvissä kraatereissa, joissa aurinko ei koskaan paista, Lunar Prospectorin ja Clementinen, kahden avaruusaluksen, jotka kartoittivat Kuua 1990-luvun puolivälissä, vastaavien tietojen mukaan.
Jos tämä jää voitaisiin louhia, sulattaa ja hajottaa vedyksi ja happeksi… Voila! Välittömät tarvikkeet. NASA: n Lunar Reconnaissance Orbiter, joka on tarkoitus käynnistää vuonna 2008, käyttää nykyaikaisia antureita etsimään talletuksia ja määrittämään mahdolliset kaivosalueet.
"Kuun pylväät ovat kylmä paikka, joten olemme tehneet yhteistyötä kylmiin paikkoihin erikoistuneiden ihmisten kanssa selvittääksesi kuinka laskeutua maaperään ja kaivaa ikiroutaan kaivaa vettä", Metzger sanoo. Pääministerinä NASA: n yhteistyökumppaneiden joukossa ovat tutkijat armeijan Corps of Engineersin kylmien alueiden tutkimus- ja tekniikkalaboratoriosta (CRREL). Keskeisiä haasteita ovat rakettien laskeutumisen tai elinympäristöjen rakentamisen jäärikkaat maaperät ilman, että niiden lämpö sulaa maata niin, että se romahtaa painoidensa alla.
Kaikkien tämän tekniikan testaaminen kuulla, joka on vain 2 tai 3 päivän päässä maapallosta, on paljon helpompaa kuin sen testaaminen kuuden kuukauden päässä Marsilla.
Joten… Marsiin! Mutta ensin Kuu.
Alkuperäinen lähde: [sähköpostitse suojattu] artikkeli
