Главная Наука И Техника Сядут ли люди на Марс? Узнайте об истории исследования Марса и 7 основных проблемах отправки людей на Марс

Сядут ли люди на Марс? Узнайте об истории исследования Марса и 7 основных проблемах отправки людей на Марс

Ваш гороскоп на завтра

Исследование Марса давно было предметом человеческого увлечения. Хотя миссии на Марс часто являются темой научно-фантастических книг и фильмов, в действительности, возможно, не так уж и далеко. Недавние достижения в области космических технологий и быстрая коммерциализация космического рынка могут вскоре сделать возможным полет человека на Марс. Более того, если вы посмотрите на 300 000-летнюю историю исследований человека, становится очевидным, что потребность в исследованиях является фундаментальной для нашей природы. Таким образом, миссия на Марс - это не вопрос «если», а скорее вопрос «когда».



Перейти к разделу


Крис Хэдфилд преподает исследование космоса Крис Хэдфилд преподает исследование космоса

Бывший командир Международной космической станции учит вас науке об освоении космоса и о том, что ждет вас в будущем.



Учить больше

Почему люди должны путешествовать на Марс?

Одним из самых значительных результатов миссии на Марс будет обнаружение жизни или свидетельств вымершей жизни, независимо от того, насколько простой может быть эта жизнь. Это не только ответит на вопрос, одиноки ли мы в космосе, но и укажет на то, что есть потенциал для жизни повсюду во Вселенной.

Какова история исследования Марса?

Многие космические корабли, которые приземлились на поверхность Марса, в том числе Viking 1, Viking 2 и Mars Pathfinder. Космические аппараты, такие как Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter, провели исследовательские работы для составления карты поверхности Марса. Марсоходы для исследования Марса от НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА) исследовали поверхность Марса, отправляя ценные данные и изображения обратно на Землю.

В 2010 году президент США Барак Обама объявил в Космическом центре Кеннеди в Техасе предложение о пилотируемом полете на Марс к 2030-м годам. НАСА планирует запустить миссию марсохода Mars 2020, которая отправит беспилотный марсианский посадочный модуль на красную планету для изучения признаков жизни, как в прошлом, так и в настоящем.



НАСА также впервые тестирует космический корабль, предназначенный для перевозки людей на Марс.

Крис Хэдфилд преподает освоение космоса Доктор Джейн Гудолл преподает охрану природы Нил деГрасс Тайсон учит научному мышлению и общению Мэтью Уокер преподает науку о лучшем сне

7 ключевых проблем на пути к Марсу

Техническая и инженерная задача добраться до Марса непростая. Земля и Марс имеют разные орбиты вокруг Солнца, а это означает, что расстояние между двумя планетами постоянно меняется. Даже с оптимальным периодом запуска это все еще долгое путешествие в неизвестность с непроверенным кораблем, перевозящим все, что вам нужно, без возможности пополнить запасы критически важных предметов. И это только начало. Другие проблемы включают:

  1. Создание правильного космического корабля . Поездка на Луну займет три дня, поэтому утилитарного космического корабля вроде «Аполлона» будет достаточно. Первая миссия на Марс требует гораздо более длительного путешествия, поэтому космическому кораблю потребуется больше жилого пространства, больше места для резервных систем, оборудования для выхода в открытый космос, надежной двигательной установки и, что, возможно, наиболее важно, рекреационных объектов, чтобы астронавты были заняты , продуктивным и разумным во время космических путешествий.
  2. Возможности рециркуляции воздуха и воды . Многое из того, что делает система жизнеобеспечения на Международной космической станции (МКС), имитирует то, что происходит естественным образом на Земле. Процессоры очищают воздух космонавтов, фильтруя следовые газы и удаляя выдыхаемый углекислый газ. По возможности кислород извлекается и выпускается обратно в кабину, но небольшие потери дополняются накопленным кислородом. Аналогичным образом рециркулируют воду из мочи и осушителей, как правило, с эффективностью около 90%. Это лучше, чем когда-либо, но каждый грузовой корабль по-прежнему доставляет на МКС воздух и воду. Прежде чем мы уверенно отправимся на Марс и дальше в глубокий космос, нам нужно перейти к практически 100% переработке.
  3. Рост еды . Для космических миссий на Марс и дальше приносить готовую еду станет менее практичным. В настоящее время на МКС проводятся эксперименты, чтобы изучить, как выращивать сельскохозяйственные культуры, проверяя, например, в каком направлении растет растение без силы тяжести, как опылять и какие типы гидропонной почвы лучше всего. Способность к самообеспечению и выращиванию пищи в космосе - лишь одна из многих необходимых технологий для миссий на Марс и будущих исследований космоса.
  4. Нанесение ущерба человеческому телу . Длительная невесомость сказывается на теле человека. Это оказывает значительное влияние на баланс, регуляцию артериального давления, плотность костей, а иногда и на зрение. Для космонавтов, которые отправляются на Красную планету, не будет наземной группы поддержки, которая могла бы помочь после приземления на поверхность Марса. Вес и конфигурация марсианских скафандров также должны будут учитывать период адаптации к марсианской гравитации. Кроме того, естественная среда на поверхности планеты смертельна для жизни человека; Атмосфера Марса имеет очень низкое атмосферное давление, отсутствие кислорода, 96% углекислого газа, высокую радиацию и космические лучи. Среда обитания и скафандры понадобятся для защиты экипажей от марсианской атмосферы.
  5. Отсутствие связи . Жизнь на Марсе также будет сложной психологически. Даже когда Земля и Марс находятся на самом близком расстоянии, расстояние между ними составляет 35 миллионов миль, радиоволнам требуется около четырех минут, чтобы добраться отсюда до места. Таким образом, если марсианский экипаж передает сигнал в Хьюстон, самый быстрый ответ от НАСА они услышат на восемь минут позже, а в худшем случае - на 48 минут позже. Таким образом, связь в реальном времени будет невозможна, и марсианский экипаж должен будет знать, как быть уверенным в себе, технически и морально, особенно в случае пыльной бури или другой чрезвычайной ситуации.
  6. Определение правильного пути . Необходимо решить, какой путь мы выберем между Землей и Марсом. Каждый день путешествия - это еще один день, потраченный на еду, питьевую воду, дыхание корабельным воздухом и производство отходов, а также на воздействие межпланетной радиации и риск сбоев критических систем. Если топлива достаточно, можно использовать более прямой путь, взломав орбитальную механику. Если бы мы изобрели более эффективные двигатели, мы могли бы запускать их дольше и меньше двигаться по инерции, что также сократит общее время.
  7. Тщательная посадка . Даже если мы доберемся до атмосферы Марса, посадка представляет собой еще один набор проблем. Когда мы достигнем орбитальной скорости, мы сможем использовать тонкую атмосферу Марса для обеспечения тормозного трения, рулевого управления, чтобы точно погрузиться в нее, чтобы постепенно замедляться до нужной скорости. Но весь транзитный корабль должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать сопутствующие тепло и давление. Компромиссный вариант - выбросить за борт среду обитания, которая привела нас на Марс, попасть в капсулу и отправиться на ней прямо на поверхность. Но марсианская атмосфера намного тоньше земной, а это значит, что парашюты почти не работают. Тем не менее, он достаточно толстый, чтобы трение приводило к нагреву, поэтому корабль нуждается в соответствующей тепловой защите. Самым тяжелым объектом, который мы приземлили на Марсе по состоянию на 2018 год, был марсоход НАСА Curiosity (часть миссии Марсианской научной лаборатории), который весит около одной тонны (на Земле). Корабль с экипажем будет весить намного больше марсохода. Чтобы отправить людей на Марс, нам, вероятно, потребуется использовать марсианскую атмосферу, чтобы частично замедлить космический корабль, а затем запустить двигатели, чтобы замедлить скорость выхода на поверхность к месту посадки.

Мастер класс

Предлагается для вас

Онлайн-классы, которые проводят величайшие умы мира. Расширьте свои знания в этих категориях.



как устроить стриптиз
Крис Хэдфилд

Обучает освоению космоса

Узнать больше Доктор Джейн Гудолл

Учит сохранению

Подробнее Neil deGrasse Tyson

Обучает научному мышлению и общению

Узнать больше Мэтью Уокер

Обучает науке лучшего сна

Учить больше

Как люди в конечном итоге попадут на Марс?

Думай как профессионал

Бывший командир Международной космической станции учит вас науке об освоении космоса и о том, что ждет вас в будущем.

Просмотр класса

Хотя добраться до Марса будет сложно с финансовой и логистической точек зрения, ученые считают, что в конечном итоге этого можно достичь, выполнив несколько ключевых шагов:

  • Продолжайте исследовать Луну . Миссии на Луну и Марс взаимосвязаны, поскольку Луна дает возможность испытать новые инструменты, такие как системы жизнеобеспечения и среды обитания человека, которые могут быть использованы в будущей миссии на Марс. Продолжение исследования Луны имеет решающее значение для одного дня полета на Марс.
  • Разработка более совершенных технологий космических кораблей . В глубоком космосе нет космических станций, а это означает, что корабль, который доставит людей на Марс, должен будет совершить путешествие без дозаправки. НАСА в настоящее время разрабатывает солнечную электрическую двигательную установку для полета в дальний космос. Кроме того, космическому кораблю потребуется система навигации в дальнем космосе, ракеты, достаточно мощные, чтобы продвигать астронавтов на расстояние полета и обратно, а также посадочное оборудование, которое работает на Марсе с тонкой атмосферой.
  • Создавайте скафандры, чтобы гарантировать безопасность космонавтов . Окружающая среда на Марсе враждебна: отсутствие озонового слоя означает, что нет встроенной защиты от ультрафиолетового излучения, а супероксиды марсианской почвы могут воздействовать на людей, которые ходят по ее поверхности. Инженеры должны будут спроектировать защитные скафандры среды обитания, чтобы предотвратить нанесение вреда человеческому организму.

Хотите узнать больше об освоении космоса?

Независимо от того, являетесь ли вы начинающим инженером-космонавтом или просто хотите больше узнать о науке о космических путешествиях, изучение богатой и подробной истории полета человека в космос имеет важное значение для понимания того, как продвинулись исследования космоса. В мастер-классе Криса Хэдфилда по исследованию космоса бывший командир Международной космической станции дает неоценимое представление о том, что нужно для исследования космоса и что ждет людей в будущем на последнем рубеже. Крис также рассказывает о науке о космических путешествиях, о жизни космонавта и о том, как полеты в космос навсегда изменят ваше представление о жизни на Земле.

Хотите узнать больше об освоении космоса? Ежегодное членство MasterClass предоставляет эксклюзивные видео-уроки от ведущих ученых и астронавтов, таких как Крис Хэдфилд.


Калькулятор калорий