Saada inimesed Marsi orbiidile, mitte pinnale (Op-Ed)

Marsi nägi India

Marss, nagu nägi India Mangalyaani orbiit, mis saabus Punasele planeedile 2014. aasta septembris. (Pildikrediit: India kosmoseuuringute organisatsioon)



Neil MacDonald on Federal Technology Watchi toimetaja ja Joshua Chamot on demokratija.eui jaotise Expert Voices: Op-Ed & Insights toimetaja. Autorid andsid selle artikli demokratija.eu -i eksperthäältele.



Inimeste püsiva kohaloleku loomine Marsil on iga riigi jaoks hirmutav väljakutse. Siiski eeldavad globaalsed partnerid, et Ameerika Ühendriigid juhivad jõupingutusi, hoolimata uute presidentide poliitilisest kinnipidamisest iga nelja kuni kaheksa aasta tagant, vahetustest Kongressis iga kahe aasta tagant ja ebakindlast, arenevast lennundustööstusest.

Sellistes tingimustes tundub parimal juhul ebatõenäoline mitmeaastase, miljardi dollari suuruse eelarve mandaadi tagamine massiivsete kosmoselaevade ehitamiseks ja meeskonnatugi Marsi esimestele külastajatele. [ 5 mehitatud missiooni Marsile ]



Aga mis siis, kui Marsi uurimine olid Ameerika poliitika külmutus-sulamistsüklitest lahti ühendatud? Mis siis, kui ühe aastakümne ulatusliku missiooni asemel Punasele planeedile käivitaksid avaliku ja erasektori kosmosetööstused kümneid väiksemaid ja tõhusamaid koordineeritud missioone - alustades kohe?

Tehnoloogia on meil olemas

Meeskondlik missioon Marsi pinnale jääb tõenäoliselt mitme poliitilise põlvkonna eelarvekõnelustele, kuid on olemas alternatiiv, mis võib käivituda aastate, mitte aastakümnete jooksul. Kui eesmärk nihkub koloonia rajamisest Marsi pinnale Marsi alalise kosmosejaama väljaarendamiseks, võib meeskonna kosmoselend areneda madalalt Maa orbiidilt madala Marsi orbiidile kooskõlas transpordi läbimurretega.

See lähenemisviis ühendaks parimad edusammud ligi kahe aastakümne jooksul Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) pardal ehitamisel, tegutsemisel ja turvalisel elamisel koos parema turvalisuse, hiljutiste edusammudega kaubaveosõidukitega ja ballistilise püüdmise dikteeritud kriitilise läbimurdega orbitaalmehaanikas.



Ja see tähendaks, et Marsi missioon ei pea toetuma ühegi riigi eelarvetsüklile. Selle asemel võiksid olemasolevad rahvusvahelised partnerid ja klubi uued liikmed samaaegselt ISS -i välja tõmmata, saates samal ajal meeskonna kosmosereisile Punase planeedi ümber.

Planeedilt lahkumine, tükkhaaval

Kohe alustamise võti on komponentide-sealhulgas ISS-i moodustavate osade eeskujul koostatud elamumoodulite-saatmine Marsi ümber orbiidile osana pidevast tarnetest, mida saab käivitada igal ajal, kui eelarved ja kokkupanek seda nõuavad.

Sellise paindlikkuse võimaldab hiljutine avastus orbitaalmehaanikas. 2014. aastal pakkusid New Jersey osariigi Princetoni ülikooli matemaatik Edward Belbruno ja Itaalia Politecnico di Milano Francesco Topputo välja ainulaadse mehhanismi. ballistiline tabamine , kosmoselaevade Marsile saatmiseks. Saates veesõiduki esmalt ühte paljudest kohtadest mööda planeedi orbiiti päikese ümber, mitte otse planeedile endale, jõuab sõiduk planeedile aja jooksul järele.



Kui selline veesõiduk suundub kosmosejaama või jaama ehitamise koha poole, muutub Marsi orbiidile sisenemine maandumise asemel (palju lihtsamaks) eesmärgiks - mis on reserveeritud väiksemateks reisideks jaamast pinnale. Kuni missioonid on koordineeritud, on teoreetiliselt võimalikud samaaegsed ehitusprojektid, mis võimaldavad riikidel või ettevõtetel saata komponente lõpetatuna.

Kuna stardiaeg on peaaegu ebaoluline, saab struktuure ja tarvikuid saata regulaarselt, hallatavas suuruses, kasutades enamasti standardseid moodulüksusi. Need oleksid kõikjal levivate veokonteinerite kosmosekvivalendid, mis domineerivad enamikul kaubaveol Maal.

See orbitaalne eelkoloniseerimine võimaldab a Marsi missioon rahvusvahelise meeskonnaga, et ületada kolm kriitilist takistust:

  1. Meeskonna turvalisusega seotud probleemid, kuna kaitset pakuksid mehhanismid, mis sarnanevad ISS-i meeskondade kaitsmise mehhanismidega, mida täiendaksid pikaajaliste astronaudimissioonide praegused teadmised
  2. Marsi pinnale suhtlemise ajaline viivitus
  3. Eelarve viivitused, konkureerivate ettevõtmistena või riikidena, võivad sõltumatult käivitada mooduleid, kui need on saadaval, sõltumata ühegi riigi eelarvetsüklitest

Marsi rahvusvaheline kosmoseterminal (MIST)

Meeste ohutus ja tervis on inimeste Marsile saatmisel endiselt peamine mure. ISS on andnud palju kasulikku teavet selle kohta, kuidas inimkeha tuleb pikka aega suletud ruumis toime mikronullgravitatsioonitingimustega (nt luumassi vähenemine ja nägemisprobleemid), samuti võimaliku kokkupuute kohta suure kiirgusega kohapeal ja teel.

Rohkem eksperimente ISS-i kohta, mis peaks orbiidil püsima kuni 2024. aastani, võivad parandada teadmisi inimeste terviseprobleemide kohta nii noorte kui ka vanade meeste ja naiste pikaajaliste kosmoseülesannete jaoks.

Marsi kohal tiirlev kosmosejaam võiks jätkata nende teadmiste laiendamist, mis on varustatud meditsiiniasjadega reaalajas tegelemiseks ja kus töötab arst (kes võib olla ka osalise tööajaga teadlane). Luksus, mida väike pinnauuringute meeskond ei saa õigustada.

Marsi tugeva kosmosejaama ehitamiseks vajalikud komponendid võidakse saata planeedi ümber orbiidile, kui need on valmistatud, eemalt kokku pandud, kiirguse eest kaitstud ja ohutuse tagamiseks, hädaabitarbed ja -süsteemid on saadaval alati, kui inimesed saabuvad.

Meeskonna tagasipöördumissõiduki võiks samuti eelnevalt paigutada, samas kui väiksemad missioonid, mille mõned viisid läbi erasektori partnerid, võiksid täita mitmeid keerukaid eesmärke, mida harvem, suuremad ja kallimad käivitused ei suutnud.

Pärast valmimist võib orbiidile jaam, mida me nimetame Marsi rahvusvaheliseks kosmoseterminaliks (MIST), pakkuda Marsile püsivat kohalolekut ja turvalist eelpostit, kust alustada tegevust tagasihoidlikumate ja korduvkasutatavate süstikutega Punase planeedi pinnale. [ Kuidas Marsil elamine võiks koloniste väljakutse esitada (infograafik) ]

Ja kriitiliselt on meeskonnad võimelised juhtima pinna robootikat ja suhtlema maapinna missioonidel olevate inimestega peaaegu koheselt, selle asemel, et tegeleda Maa-Marsi viivitusajaga, mis võib ühesuunaline olla kuni 24 minutit (sõltuvalt alati kahe planeedi positsiooni muutmine ruumis).

Originaal

Uus tee edasi

Enne alaliste elanike saabumist Marsile võiks ISS -i kasutada platvormina, et teha vajalikke katseid, et mõista metallist, komposiitidest ja võib -olla süsinikkomposiitidest ja nanokiududest moodulkonstruktsioonide ehitamist ja kokkupanekut Marsi ümber.

ISSi partnerid võiksid järk -järgult eelarveid MISTi missiooniportfelli suunata, vältides üleminekuajal rahastamiskatkestusi - ja parandades MIST -i juhtimise stabiilsust.

Lisaks selle asemel, et nõustuda sellega, et ISS-ist saab pärast 2024. aasta dekomisjoneerimist tohutu kosmoseprügi-suurim inimtegevusest valmistatud objekt kosmoses, mis on mõeldud uuesti sisenemise ajal põlema-, võib olla võimalik ISS-i struktuure ja neid Marsi tiirleva jaama jaoks ümber korraldada. Pärast tohutut rahvusvahelist investeeringut ISS -i (rohkem kui 100 miljardit dollarit viimase paarikümne aasta jooksul) oleks rahuldav näha jõupingutusi nende kulude katmiseks osa ISS -i struktuuri ja komponentide ringlussevõtuga. Vahepeal võiks ISSi ohutu lammutamine pakkuda õppetunde kosmoseprügi tõrje kohta, võib-olla tulevikus suur väljakutse jätkusuutlikkusele.

MIST -ettevõtmise väljavaadete uurimiseks võiks NASA kokku kutsuda ISS -i partnerite kohtumise, et teha ettepanek rahvusvahelisteks jõupingutusteks, et: teha kindlaks ISS -i osad, mida võiks ümber korraldada, anda nõu meetodite ja tehnikate kohta, mida kasutada ISS -i osade lammutamiseks ilma lisaruumi tekitamata. ning soovitage võimalusi, kuidas kasutada ISS -i ainulaadseid või spetsiaalseid seadmesüsteeme potentsiaalsel orbiidil Marsi jaamas, paigaldamata seda jaama vananenud või vananenud süsteemidega.

Tunnistades, et intensiivsed tehnilised, operatiivsed, eelarve- ja geopoliitilised küsimused kaasnevad USA või rahvusvaheliste jõupingutustega Punase planeedi ümber tiirleva kosmosejaama ehitamiseks ja käitamiseks, pole ükski meeskonna missioon Marsile lihtne. Kuid takistused, mis on aastakümneid inimeste uurimist tagasi hoidnud, ei pea enam olema takistused, mis nad kunagi olid.

Jälgige kõiki eksperthäälte küsimusi ja arutelusid ning osalege arutelus Facebook , Twitter ja Google+ . Avaldatud seisukohad on autori seisukohad ega pruugi kajastada kirjastaja seisukohti. See artikli versioon avaldati algselt saidil demokratija.eu.