NASA má novou vizi pro vesmírný průzkum: v příštích desetiletích lidé přistanou na Marsu a prozkoumají rudou planetu. Krátké návštěvy povedou k delším pobytům a možná jednoho dne ke koloniím.
Nejprve se však vracíme na Měsíc.
Proč Měsíc před Marsem?
„Měsíc je přirozeným prvním krokem,“ vysvětluje Philip Metzger, fyzik z Kennedyho vesmírného střediska NASA. 'Je to blízko.' Můžeme si tam vyzkoušet život, práci a vědu, než podnikneme delší a riskantnější cesty na Mars.“
Měsíc a Mars mají mnoho společného. Měsíc má pouze jednu šestinu zemské gravitace; Mars má jednu třetinu. Měsíc nemá atmosféru; atmosféra Marsu je velmi vzácná. Měsíc se může velmi ochladit, až -240o C ve stínu; Mars se pohybuje mezi -20o a -100oC.
Ještě důležitější je, že obě planety jsou pokryty jemným prachem nazývaným „regolit“. Měsíční regolit vznikl neustálým bombardováním mikrometeoritů, kosmického záření a částic slunečního větru, které po miliardy let rozbíjely horniny. Marťanský regolit byl důsledkem dopadů masivnějších meteoritů a dokonce i asteroidů, plus věky každodenní eroze způsobené vodou a větrem. Na obou světech jsou místa, kde je regolit hluboký 10+ metrů.
Obsluha mechanického zařízení v přítomnosti tak velkého množství prachu je obrovskou výzvou. Zrovna minulý měsíc Metzger spolupředsedal setkání na téma: „Granulární materiály při průzkumu Měsíce a Marsu“, které se konalo v Kennedyho vesmírném středisku. Účastníci se potýkali s problémy od základní dopravy („Jaký druh pneumatik potřebuje bugina na Mars?“) přes těžbu („Jak hluboko můžete kopat, než se díra zhroutí?“) až po prachové bouře – přirozené i umělé („Kolik prach vyskočí přistávací raketa?“).
Zodpovědět tyto otázky na Zemi není snadné. Měsíční prach a prach z Marsu jsou tak... cizí.
Zkuste toto: Přejeďte prstem po obrazovce počítače. Na konečku prstu vám bude ulpívat malý zbytek prachu. Je měkký a rozmazaný – to je pozemský prach.
Lunární prach je jiný: „Je to skoro jako úlomky skla nebo korálů – zvláštní tvary, které jsou velmi ostré a do sebe zapadající,“ říká Metzger. (Prohlédněte si obrázek měsíčního prachu.)
„Dokonce i po krátkých procházkách po Měsíci astronauti Apolla 17 zjistili, že prachové částice ucpaly ramenní klouby jejich skafandrů,“ říká Masami Nakagawa, docent na katedře důlního inženýrství na Coloradské škole Mines. 'Měsíční prach pronikl do těsnění a způsobil, že ze skafandrů unikal určitý tlak vzduchu.'
V oblastech zalitých sluncem, dodává Nakagawa, jemný prach levitoval nad koleny astronautů Apolla a dokonce nad jejich hlavami, protože jednotlivé částice byly elektrostaticky nabity ultrafialovým světlem Slunce. Takové prachové částice, když byly sledovány do biotopu astronautů, kde by se dostaly do vzduchu, dráždily jejich oči a plíce. 'Je to potenciálně vážný problém.'
Prach je na Marsu také všudypřítomný, i když marsovský prach pravděpodobně není tak ostrý jako měsíční. Zvětrávání vyhlazuje hrany. Nicméně marťanské prachové bouře bičují tyto částice rychlostí 50 m/s (100+ mph), drhnou a opotřebovávají každý exponovaný povrch. Jak odhalily vozítka Spirit a Opportunity, prach Marsu (jako měsíční prach) je pravděpodobně elektricky nabitý. Přilne k solárním panelům, blokuje sluneční světlo a snižuje množství energie, které lze vyrobit pro povrchovou misi.
Z těchto důvodů NASA financuje Nakagawův Project Dust, čtyřletou studii věnovanou hledání způsobů, jak zmírnit účinky prachu na robotický a lidský průzkum, od návrhů vzduchových filtrů po tenkovrstvé povlaky, které odpuzují prach ze skafandrů a strojů. .
Měsíc je také dobrým testovacím místem pro to, co plánovači misí nazývají „využívání zdrojů in-situ“ (ISRU) – a.k.a. 'Žije ze země.' Astronauti na Marsu budou chtít lokálně těžit určité suroviny: kyslík na dýchání, vodu na pití a raketové palivo (v podstatě vodík a kyslík) na cestu domů. 'Nejprve to můžeme vyzkoušet na Měsíci,' říká Metzger.
Předpokládá se, že Měsíc i Mars obsahují vodu zamrzlou v zemi. Důkazy pro to jsou nepřímé. Kosmické sondy NASA a ESA detekovaly vodík – pravděpodobně H v H2O – v půdě Marsu. Předpokládaná ledová ložiska se pohybují od marťanských pólů téměř k rovníku. Lunární led je na druhé straně lokalizován poblíž severního a jižního pólu Měsíce hluboko uvnitř kráterů, kde Slunce nikdy nesvítí, podle podobných údajů z Lunar Prospector a Clementine, dvou kosmických lodí, které zmapovaly Měsíc v polovině 90.
Kdyby se dal tento led vykopat, rozmrazit a rozlomit na vodík a kyslík… Voila! Okamžité dodávky. Lunar Reconnaissance Orbiter společnosti NASA, který má být vypuštěn v roce 2008, bude používat moderní senzory k vyhledávání ložisek a určení možných těžebních míst.
'Měsíční póly jsou chladné místo, takže jsme spolupracovali s lidmi, kteří se specializují na chladná místa, abychom zjistili, jak přistát na půdě a kopat do permafrostu, abychom vyhloubili vodu,' říká Metzger. Hlavními partnery NASA jsou vyšetřovatelé z Army Corps of Engineers’ Cold Regions Research and Engineering Laboratory (CRREL). Mezi klíčové výzvy patří způsoby, jak přistávat rakety nebo budovat stanoviště na půdách bohatých na led, aniž by jejich teplo roztavilo zem, takže by se pod jejich tíhou zhroutila.
Testování všech těchto technologií na Měsíci, který je od Země vzdáleno pouhé 2 nebo 3 dny, bude mnohem snazší než testování na Marsu, vzdáleném šest měsíců.
Takže… na Mars! Ale nejdřív Měsíc.
Původní zdroj: [e-mail chráněný] Článek