Hay muchas cosas que la humanidad debe superar antes de que pueda comenzar cualquier viaje de regreso a Marte.
Los dos jugadores principales son la NASA y SpaceX, que trabajan en estrecha colaboración en misiones a la Estación Espacial Internacional, pero tienen ideas contrapuestas sobre cómo sería una misión a Marte.
El tamaño importa
El mayor desafío (u obstáculo) es la carga útil (naves espaciales, personas, combustible, suministros, etc.) necesaria para realizar el viaje.
Todavía estamos hablando de lanzar algo al espacio.
La masa de la carga útil suele ser un pequeño porcentaje de la masa total del vehículo de misiles.
Por ejemplo, el Saturno vs. Cohete lanzado Apolo 11 La luna pesaba 3000 toneladas.
Pero solo puede orbitar la Tierra a 140 toneladas (5% de su sitio de lanzamiento inicial) y puede enviar 50 toneladas (menos del 2% de su sitio de lanzamiento inicial) a la Luna.
Mass controla el tamaño de la nave espacial de Marte y lo que puede hacer en el espacio. Cada maniobra consume combustible para los motores de los cohetes de fuego, y este combustible ahora debe transportarse al espacio en la nave espacial.
El plan de SpaceX es para su tripulación Nave estelar Vehículo a ser El espacio se llena de combustible Por cisterna de combustible lanzado por separado. Eso significa que puede llevar más combustible a la órbita del que puede transportar una plataforma de lanzamiento.
El tiempo es la esencia
Otro desafío, muy ligado al combustible, es el tiempo.
Las misiones que envían la nave espacial a los planetas exteriores sin tripulación a menudo viajan en órbitas complejas alrededor del sol. Usan lo que se llama Maniobras de ayuda por gravedad Realice tirachinas de manera efectiva para ganar suficiente velocidad para alcanzar el objetivo de diferentes planetas.
Ahorra mucho combustible, pero se necesitan muchos años para lograr sus objetivos. Claramente, esto es algo que los humanos no quieren hacer.
Tanto la Tierra como Marte tienen órbitas (casi) circulares y una maniobra Intercambio Hohmann La forma más económica de viajar entre dos planetas. Básicamente, sin entrar en demasiados detalles, una nave espacial arde sola en una órbita de transición elíptica de un planeta a otro.
Un intercambio de Hohmann entre la Tierra y Marte toma alrededor de 259 días (entre ocho y nueve meses) y solo es posible una vez cada dos años debido a las diferentes órbitas de la Tierra alrededor del Sol y Marte.
Una nave espacial podría llegar a Marte en poco tiempo (SpaceX dice Seis meses) Pero, lo has adivinado, cuesta más combustible hacerlo.
Aterrizaje seguro
Supongamos que nuestra nave espacial y nuestra tripulación llegan a Marte. El próximo desafío es aterrizar.
Una nave espacial que ingresa a la Tierra puede usar la tracción creada al interactuar lentamente con la atmósfera. Esto permite que la nave aterrice de forma segura en la superficie de la tierra (que retendrá el calor correspondiente).
Pero la atmósfera de Marte es 100 veces más delgada que la de la Tierra. Es decir, poca capacidad para tirar, por lo que no puede aterrizar de manera segura sin ayuda.
Algunas misiones han venido en bolsas de aire (como la NASA) Bathfighter Misión) Otros utilizaron propulsores (NASA) Fénix Trabaja). Este último, nuevamente, requiere más combustible.
Vida en Marte
Un día marciano dura 24 horas y 37 minutos, pero las similitudes con la Tierra permanecen ahí.
La delgada atmósfera de Marte significa que no puede retener la Tierra y el calor, por lo que la vida en Marte se caracteriza por grandes picos de temperatura durante el ciclo día / noche.
La temperatura máxima de Marte es 30, lo que parece muy agradable, pero su temperatura mínima es -140, y su temperatura media -63. La temperatura promedio de invierno en el Polo Sur de la Tierra. Aproximadamente -49.
Entonces, tenemos que ser muy selectivos sobre dónde queremos vivir en Marte y cómo manejamos la temperatura por la noche.
La gravedad de Marte es el 38% de la Tierra (por lo que te sentirás más liviano) pero el aire es principalmente dióxido de carbono (CO₂) con un alto porcentaje de nitrógeno, por lo que es completamente respirable. Para vivir allí, necesitamos crear un espacio de control climático.
SpaceX Proyectos A Iniciar varios vuelos de carga Infraestructura importante como invernaderos, paneles solares y, lo adivinó, una instalación de producción de combustible para regresar a la Tierra.
La vida en Marte es posible y muchas simulaciones Pruebas A Ya Estaba Hecho En la tierra para ver cómo la gente se enfrentará a tal existencia.
Volver a la tierra
El último desafío es regresar y transportar personas de manera segura a la Tierra.
El Apolo 11 entró en la atmósfera de la Tierra a unos 40.000 km / h, justo por debajo de la velocidad necesaria para escapar de la órbita terrestre.
Las naves espaciales de retorno desde Marte tendrán velocidades de reentrada de 47.000 km / ha 54.000 km / h, dependiendo de la órbita que utilicen para llegar a la Tierra.
Antes de entrar en nuestra atmósfera, pueden entrar lentamente en órbita baja alrededor de la Tierra a 28.800 km / h, pero, lo adivinó, necesitan combustible adicional para hacer eso.
Si tuvieran un barril en la atmósfera, sería la caída para ellos. Asegúrese de que los astronautas no mueran a causa de las fuerzas G ni se quemen debido al calor excesivo.
Estos son algunos de los desafíos que enfrenta la misión a Marte y todos los módulos técnicos de construcción para lograrlo. Tenemos que gastar tiempo y dinero para unirlo todo.
Artículo Chris James, Profesor, Centro de Hipersónica, Universidad de Queensland
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