Η NASA έχει ένα νέο όραμα για την εξερεύνηση του διαστήματος: τις επόμενες δεκαετίες, οι άνθρωποι θα προσγειωθούν στον Άρη και θα εξερευνήσουν τον κόκκινο πλανήτη. Οι σύντομες επισκέψεις θα οδηγήσουν σε μεγαλύτερες διαμονές και, ίσως μια μέρα, σε αποικίες.
Πρώτα όμως επιστρέφουμε στη Σελήνη.
Γιατί η Σελήνη πριν από τον Άρη;
«Το φεγγάρι είναι ένα φυσικό πρώτο βήμα», εξηγεί ο Philip Metzger, φυσικός στο Διαστημικό Κέντρο της NASA Kennedy. "Είναι κοντά. Μπορούμε να εξασκηθούμε εκεί, να εργαστούμε και να κάνουμε επιστήμη εκεί πριν κάνουμε μακρύτερα και πιο επικίνδυνα ταξίδια στον Άρη. "
Η Σελήνη και ο Άρης έχουν πολλά κοινά. Η Σελήνη έχει μόνο το ένα έκτο της βαρύτητας της Γης. Ο Άρης έχει το ένα τρίτο. Η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα. η αττική ατμόσφαιρα είναι πολύ σπάνια. Η Σελήνη μπορεί να πάρει πολύ κρύο, τόσο χαμηλή όσο -240ο C σε σκιές. Ο Άρης κυμαίνεται μεταξύ -20ο και -100ο C.
Ακόμα πιο σημαντικό, και οι δύο πλανήτες καλύπτονται με λεπτή σκόνη από λάσπη, που ονομάζεται «regolith». Το Ρεκόλιθ της Σελήνης δημιουργήθηκε από τον αδιάκοπο βομβαρδισμό μικρομετεωριτών, κοσμικών ακτίνων και σωματιδίων ηλιακού ανέμου που διαλύουν βράχους για δισεκατομμύρια χρόνια. Ο αρειανός regolith προέκυψε από τις επιπτώσεις των πιο μαζικών μετεωριτών και ακόμη και των αστεροειδών, καθώς και τις ηλικίες της καθημερινής διάβρωσης από το νερό και τον άνεμο. Υπάρχουν μέρη και στους δύο κόσμους όπου το regolith έχει βάθος 10+ μέτρα.
Ο χειρισμός του μηχανολογικού εξοπλισμού παρουσία τόσο πολλών σκόνης είναι μια τρομερή πρόκληση. Μόλις τον περασμένο μήνα, ο Metzger προεδρεύει σε μια συνάντηση με θέμα: «Κοκκώδη υλικά σε σεληνιακή και εξερεύνηση του Άρη», που πραγματοποιήθηκε στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy. Οι συμμετέχοντες αντιμετώπισαν ζητήματα που κυμαίνονται από τη βασική μεταφορά ("Τι είδους ελαστικά χρειάζεται ένα αμαξάκι Άρη;") έως την εξόρυξη ("Πόσο βαθιά μπορείτε να σκάψετε πριν καταρρεύσει η τρύπα;") έως καταιγίδες σκόνης - τόσο φυσικά όσο και τεχνητά ("Πόσο θα ξεσπάσει σκόνη από έναν πύραυλο προσγείωσης; »).
Η απάντηση σε αυτές τις ερωτήσεις στο Earth δεν είναι εύκολη. Η σκόνη Moondust και Mars είναι τόσο… ξένη.
Δοκιμάστε το: Τραβήξτε το δάχτυλό σας στην οθόνη του υπολογιστή σας. Θα έχετε λίγο υπόλοιπο σκόνης προσκολλημένο στο δάχτυλό σας. Είναι μαλακό και ασαφές - αυτή είναι η σκόνη της Γης.
Η σεληνιακή σκόνη είναι διαφορετική: «Είναι σχεδόν σαν θραύσματα από γυαλί ή κοραλλιογενή σχήματα που είναι πολύ αιχμηρά και αλληλοσυνδέονται», λέει ο Metzger. (Δείτε μια εικόνα της σεληνιακής σκόνης.)
«Ακόμα και μετά από σύντομες βόλτες στο φεγγάρι, οι αστροναύτες του Απόλλωνα 17 διαπίστωσαν ότι σωματίδια σκόνης είχαν μπλοκάρει τις αρθρώσεις των ώμων των διαστημικών στολών τους», λέει ο Masami Nakagawa, αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα μηχανικής εξόρυξης της Σχολής Ορυχείων του Κολοράντο. «Η υγρασία διεισδύει σε σφραγίδες, προκαλώντας διαρροές από την πίεση των αέρα.»
Σε ηλιόλουστες περιοχές, προσθέτει η Nakagawa, λεπτή σκόνη που αιωρείται πάνω από τα γόνατα των αστροναυτών του Απόλλωνα και ακόμη και πάνω από τα κεφάλια τους, επειδή μεμονωμένα σωματίδια φορτίστηκαν ηλεκτροστατικά από το υπεριώδες φως του Ήλιου. Τέτοια σωματίδια σκόνης, όταν εντοπίζονται στο βιότοπο των αστροναυτών όπου θα γίνουν αερομεταφερόμενα, ερεθίζουν τα μάτια και τους πνεύμονές τους. "Είναι ένα δυνητικά σοβαρό πρόβλημα."
Η σκόνη είναι επίσης πανταχού παρούσα στον Άρη, αν και η σκόνη του Άρη πιθανότατα δεν είναι τόσο έντονη όσο η υγρασία. Ο καιρός λειαίνει τις άκρες. Παρ 'όλα αυτά, οι καταιγίδες σκόνης του Άρη μαστίζουν αυτά τα σωματίδια 50 m / s (100+ mph), καθαρίζοντας και φορώντας κάθε εκτεθειμένη επιφάνεια. Όπως αποκάλυψαν οι Rovers Spirit and Opportunity, η σκόνη του Άρη (όπως το moondust) πιθανότατα φορτίζεται ηλεκτρικά. Προσκολλάται στα ηλιακά πάνελ, μπλοκάρει το ηλιακό φως και μειώνει την ποσότητα ισχύος που μπορεί να παραχθεί για μια επιφανειακή αποστολή.
Για αυτούς τους λόγους, η NASA χρηματοδοτεί το έργο Dust της Nakagawa, μια τετραετή μελέτη αφιερωμένη στην εξεύρεση τρόπων μετριασμού των επιπτώσεων της σκόνης στη ρομποτική και ανθρώπινη εξερεύνηση, από σχέδια σχεδιασμού φίλτρων αέρα έως επικαλύψεις λεπτής μεμβράνης που απωθούν τη σκόνη από διαστημικές στολές και μηχανήματα .
Η Σελήνη είναι επίσης ένας καλός χώρος δοκιμών για αυτό που οι υπεύθυνοι σχεδιασμού αποστολής αποκαλούν «in-situ χρησιμοποίηση πόρων» (ISRU) –α.κ.α. «Ζουν έξω από τη γη». Οι αστροναύτες στον Άρη θα θέλουν να εξορύξουν ορισμένες πρώτες ύλες τοπικά: οξυγόνο για αναπνοή, νερό για πόσιμο και καύσιμο πυραύλων (ουσιαστικά υδρογόνο και οξυγόνο) για το ταξίδι στο σπίτι. «Μπορούμε να το δοκιμάσουμε πρώτα στη Σελήνη», λέει ο Metzger.
Τόσο η Σελήνη όσο και ο Άρης θεωρείται ότι φιλοξενούν νερό παγωμένο στο έδαφος. Τα στοιχεία για αυτό είναι έμμεσα. Το διαστημικό σκάφος της NASA και της ESA έχουν ανιχνεύσει υδρογόνο – πιθανώς το H σε H2O– στο έδαφος του Άρη. Οι πιθανές παγωμένες καταθέσεις κυμαίνονται από τους πόλους του Άρη σχεδόν έως τον ισημερινό. Ο σεληνιακός πάγος, από την άλλη πλευρά, εντοπίζεται κοντά στους βόρειους και νότιους πόλους της Σελήνης, βαθιά μέσα στους κρατήρες, όπου ο Ήλιος δεν λάμπει ποτέ, σύμφωνα με παρόμοια στοιχεία από το Lunar Prospector και την Clementine, δύο διαστημόπλοια που χαρτογράφησαν τη Σελήνη στα μέσα της δεκαετίας του 1990.
Αν αυτός ο πάγος θα μπορούσε να ανασκαφεί, να ξεπαγώσει και να διαλυθεί σε υδρογόνο και οξυγόνο… Voila! Άμεσες προμήθειες. Το Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA, που πρόκειται να κυκλοφορήσει το 2008, θα χρησιμοποιήσει σύγχρονους αισθητήρες για να αναζητήσει καταθέσεις και να εντοπίσει πιθανές περιοχές εξόρυξης.
"Οι σεληνιακοί πόλοι είναι ένα κρύο μέρος, οπότε συνεργαζόμαστε με ανθρώπους που ειδικεύονται σε κρύα μέρη για να καταλάβουμε πώς να προσγειωθούμε στα εδάφη και να σκάψουμε στο μόνιμο πάγωμα για να εκσκαφή νερού", λέει ο Metzger. Οι πρωταγωνιστές μεταξύ των εταίρων της NASA είναι ερευνητές από το Στρατό του Εργαστηρίου Έρευνας και Μηχανικής Ψυχρών Περιοχών του Μηχανικού (CRREL). Οι βασικές προκλήσεις περιλαμβάνουν τρόπους προσγείωσης πυραύλων ή οικοδόμησης οικοτόπων σε εδάφη πλούσια σε πάγο χωρίς να έχει η θερμότητα τους να λιώσει το έδαφος, έτσι καταρρέει κάτω από το βάρος τους.
Η δοκιμή όλης αυτής της τεχνολογίας στη Σελήνη, η οποία απέχει μόλις 2 ή 3 ημέρες από τη Γη, θα είναι πολύ πιο εύκολη από τη δοκιμή της στον Άρη, έξι μήνες μακριά.
Λοιπόν ... στον Άρη! Αλλά πρώτα, η Σελήνη.
Αρχική πηγή: [προστατευμένο μέσω email] Άρθρο
