Els humans aterraran a Mart? Més informació sobre la història de l’exploració de Mart i 7 reptes clau de l’enviament d’humans a Mart

L’exploració de Mart ha estat durant molt de temps objecte de fascinació humana. Tot i que les missions a Mart solen ser objecte de llibres i pel·lícules de ciència ficció, la realitat potser no queda tan enrere. Els recents avenços en tecnologia espacial i la ràpida comercialització del mercat espacial poden fer possible aviat una missió humana a Mart. És més, si ens fixem en la història de l’exploració humana de 300.000 anys, és evident que la necessitat d’explorar és fonamental per a la nostra naturalesa. Emmarcada d’aquesta manera, una missió a Mart no és realment una qüestió de si és més aviat una qüestió de quan.

Vés a la secció

• Per què els humans hauríem de viatjar a Mart?
• Quina és la història de l'exploració de Mart?
• 7 reptes clau per arribar a Mart
• Com arribaran els humans a Mart en última instància?
• Voleu obtenir més informació sobre l'exploració espacial?
• Més informació sobre la MasterClass de Chris Hadfield

L’ex comandant de l’Estació Espacial Internacional us ensenya la ciència de l’exploració espacial i el que ens depara el futur.

Per què els humans hauríem de viatjar a Mart?

Un dels majors impactes d’una missió a Mart seria trobar la vida o proves de vida extinta, per senzilla que sigui. No només respondria a la pregunta de si estem sols al cosmos, sinó que també indicaria que hi ha un potencial de vida a tot arreu de l'univers.

Quina és la història de l'exploració de Mart?

Moltes naus espacials que han aterrat a la superfície de Mart, incloses la Viking 1, la Viking 2 i la Mars Pathfinder. Naus espacials com el Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, Mars Odyssey del 2001, Mars Global Surveyor i Mars Reconnaissance Orbiter han realitzat treballs d’enquesta per cartografiar la superfície de Mart. Mars Exploration Rovers tant de la NASA com de l'Agència Espacial Europea (ESA) van explorar la superfície de Mart, enviant dades i imatges valuoses a la Terra.

El 2010, el president dels Estats Units, Barack Obama, va anunciar al Centre Espacial Kennedy de Texas una proposta que pretenia una missió tripulada a Mart per a la dècada del 2030. La NASA té previst llançar la missió del rover Mars 2020, que enviarà un lander no tripulat al planeta vermell per explorar els signes de vida, tant del passat com del present.

La NASA també està provant naus espacials dissenyades per transportar humans a Mart per primera vegada.

7 reptes clau per arribar a Mart

El repte tècnic i d’enginyeria per arribar a Mart és descoratjador. La Terra i Mart tenen diferents òrbites al voltant del sol, la qual cosa significa que la distància entre els dos planetes canvia constantment. Fins i tot amb una finestra de llançament òptima, continua sent un llarg viatge cap al desconegut amb un vaixell no demostrat, que transporta tot el que necessiteu, sense manera de subministrar articles crítics. I això és només el principi. Altres reptes inclouen:

1. Construint la nau espacial adequada . Arribar a la lluna és un viatge de tres dies, de manera que n’hi haurà prou amb una nau utilitària com l’Apolo. La primera missió de Mart requereix un viatge molt més llarg, de manera que la nau espacial hauria de tenir més espai habitable, més espai per als sistemes de còpia de seguretat, equips per a passejades espacials, un sistema de propulsió fiable i, potser el més important, instal·lacions recreatives per mantenir els astronautes compromesos. , productiu i sa durant els viatges espacials.
2. Capacitats de reciclatge d’aire i aigua . Gran part del que fa el sistema de suport vital a l’Estació Espacial Internacional (ISS) imita el que passa de manera natural a la Terra. Els processadors purifiquen l’aire dels astronautes, filtrant gasos traça i eliminant el seu diòxid de carboni exhalat. Sempre que és possible, l’oxigen s’extreu i s’allibera de nou a la cabina, però les petites pèrdues es complementen amb l’oxigen emmagatzemat. L’aigua també es recicla a partir de l’orina i els deshumidificadors, normalment amb una eficiència del 90% aproximadament. Això és millor que mai, però tots els vaixells de càrrega continuen transportant aire i aigua a la ISS. Hem d’arribar pràcticament al 100% del reciclatge abans de viatjar amb seguretat a Mart i més enllà a l’espai profund.
3. Creixement dels aliments . Per a les missions espacials a Mart i més enllà, portar menjar preparat serà menys pràctic. Actualment, a la ISS hi ha experiments per explorar com cultivar cultius, provant coses com ara en quina direcció creix una planta sense gravetat, com pol·linitzar i quins tipus de sòl hidropònic són els millors. La capacitat d’autosostenir-se i cultivar aliments mentre es troba a l’espai és només una de les moltes tecnologies necessàries per a les missions a Mart i la futura exploració espacial.
4. Peatge en el cos humà . La ingravidesa estesa afecta el cos humà. Hi ha impactes significatius sobre l'equilibri, la regulació de la pressió arterial, la densitat òssia i, de vegades, la visió. Per als astronautes que viatgin al planeta vermell, no hi haurà un equip de suport terrestre que assisteixi després d’aterrar a la superfície marciana. El pes i la configuració dels vestits espacials marcians també hauran de permetre el període d'adaptació a la gravetat marciana. A més, el medi natural a la superfície del planeta és mortal per a la vida humana; l'atmosfera de Mart té una pressió d'aire molt baixa, sense oxigen, 96% de diòxid de carboni, alta radiació i raigs còsmics. L’hàbitat i els vestits espacials hauran de protegir les tripulacions de l’atmosfera marciana.
5. Falta de comunicació . La vida a Mart també serà un desafiament psicològic. Fins i tot quan la Terra i Mart estan a prop, a 35 milions de quilòmetres de distància, es necessiten unes ones de ràdio aproximadament quatre minuts per arribar d’aquí cap allà. Per tant, si la tripulació marciana transmet un senyal a Houston, el més ràpid que escoltaran la resposta de la NASA és vuit minuts després, el pitjor dels casos és 48 minuts després. Per tant, la comunicació en temps real serà impossible i la tripulació marciana haurà de saber autosuficient-se, tècnicament i mentalment, especialment en cas de tempesta de pols o d’altra emergència.
6. Determinar el camí correcte . Cal decidir el camí que prenem entre la Terra i Mart. Cada dia de viatge és un altre dia dedicat a menjar menjar, beure aigua, respirar l’aire del vaixell i produir residus, a més d’estar exposat a la radiació interplanetària i al risc de fallades en els sistemes crítics. Si hi ha prou combustible, es podria fer servir una ruta més directa, forçant la brutalitat de la mecànica orbital. Si inventem motors més eficients, podríem disparar-los més temps i baixar de costa, disminuint també el temps total.
7. Aterratge amb compte . Fins i tot si arribem a l’atmosfera de Mart, l’aterratge presenta un altre conjunt de reptes. Un cop estiguem a velocitat orbital, podríem fer servir la fina atmosfera de Mart per proporcionar friccions de frenada, dirigint-nos a submergir-s’hi exactament per disminuir gradualment la velocitat adequada. Però tot el vaixell de trànsit hauria de ser prou resistent per agafar la calor i la pressió associades. Una opció de compromís podria ser desfer l’hàbitat que ens va portar a Mart, entrar en una càpsula i conduir-lo directament a la superfície. Però l’atmosfera marciana és molt més prima que la de la Terra, cosa que significa que els paracaigudes no funcionen gaire bé. Tot i així, és prou gruixut com que la fricció provoqui escalfament, de manera que el vaixell necessita un blindatge tèrmic adequat. L’objecte més pesat que hem aterrat a Mart el 2018 va ser el Curiosity Rover de la NASA (que forma part de la Missió del Laboratori de Ciències de Mars), que pesa al voltant d’una tona (a la Terra). Un vaixell amb tripulació pesaria molt més que un rover de Mart. Per situar la gent a Mart, probablement haurem d’utilitzar l’atmosfera marciana per alentir parcialment l’embarcació i, a continuació, provocar vehicles de bombers per reduir la velocitat fins a la superfície fins al lloc d’aterratge.

Classe magistral

Suggerit per a vosaltres

Classes en línia impartides per les ments més grans del món. Amplieu els vostres coneixements en aquestes categories.

quants ml hi ha en 1 tassa

Ensenya exploració espacial

Ensenya Conservació

Imparteix pensament i comunicació científics

Ensenya la ciència d’un millor son

Com arribaran els humans a Mart en última instància?

Penseu com un professional

L’ex comandant de l’Estació Espacial Internacional us ensenya la ciència de l’exploració espacial i el que ens depara el futur.

Tot i que arribar a Mart seria difícil des del punt de vista financer i logístic, els científics creuen que en última instància es pot aconseguir seguint uns quants passos clau:

• Continueu explorant la lluna . Les missions a la lluna i a Mart estan entrellaçades, ja que la lluna ofereix l’oportunitat de provar noves eines com sistemes de suport vital i hàbitats humans que es podrien utilitzar en una futura missió a Mart. L’exploració continuada de la lluna és fonamental per volar algun dia a Mart.
• Desenvolupar tecnologia de naus espacials més avançada . No hi ha estacions espacials a l'espai profund, cosa que significa que el vaixell que porti els humans a Mart haurà de fer el viatge sense repostar combustible. Actualment, la NASA està en procés de desenvolupar un sistema de propulsió elèctrica solar per fer el vol a l’espai profund. A més, la nau espacial necessitarà un sistema de navegació a l’espai profund, coets prou forts com per propulsar els astronautes durant la durada del viatge i la tornada i equips d’aterratge que funcionin a Mart, amb una atmosfera fina.
• Dissenya vestits espacials per garantir la seguretat dels astronautes . L’entorn de Mart és hostil: la manca d’una capa d’ozó significa que no hi ha cap escut integrat contra la radiació ultraviolada i que els superòxids del sòl marcià poden afectar els humans que caminen per la seva superfície. Els enginyers hauran de dissenyar vestits espacials d’hàbitats protectors per evitar danys al cos humà.

Voleu obtenir més informació sobre l'exploració espacial?

Tant si sou un enginyer astronàutic incipient com si voleu estar més informat sobre la ciència del viatge espacial, és essencial conèixer la rica i detallada història del vol espacial humà per entendre com ha avançat l’exploració espacial. A la MasterClass sobre exploració espacial de Chris Hadfield, l'ex comandant de l'Estació Espacial Internacional proporciona una informació inestimable sobre el que es necessita per explorar l'espai i el futur dels humans a la frontera final. Chris també parla de la ciència del viatge espacial, de la vida com a astronauta i de com volar a l’espai canviarà per sempre la forma de pensar sobre viure a la Terra.

Voleu obtenir més informació sobre l’exploració espacial? La membresia anual de MasterClass ofereix lliçons en vídeo exclusives de mestres científics i astronautes com Chris Hadfield.