bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

For All Mankind:Τι μας εμποδίζει να πάμε στον Άρη;

Η εκπομπή AppleTV+ Για όλη την ανθρωπότητα οραματίζεται μια εναλλακτική ιστορία όπου, αντί να προσγειωθεί η Αμερική στη Σελήνη το 1969, οι Ρώσοι έφτασαν εκεί πρώτοι. Αυτό, σύμφωνα με την παράσταση, θα είχε οδηγήσει σε μια σκληρή επιτάχυνση του διαστημικού προγράμματος Apollo, με μια ταπεινωμένη Αμερική να γίνεται απελπισμένη να φτάσει και να ξεπεράσει τους αντιπάλους της στον Ψυχρό Πόλεμο.

Στις δύο πρώτες σειρές, μια τέτοια επιτάχυνση οδηγεί σε μια πλήρως λειτουργική βάση στη Σελήνη, σε μεγαλύτερες ευκαιρίες για γυναίκες αστροναύτες και σε ένα περιστατικό στο οποίο η Γη ωθείται στο χείλος του πυρηνικού αρμαγεδδώνα. Στην τρίτη σειρά, που θα κάνει πρεμιέρα στις 10 Ιουνίου, η σειρά προχωρά ακόμη παραπέρα:υποθέτοντας ότι, στις αρχές της δεκαετίας του 1990, η ανθρωπότητα θα είχε μετακινηθεί πέρα ​​από τη Σελήνη και θα είχε βάλει στο στόχαστρο τον Άρη.

Αλλά φυσικά, η έναρξη μιας επανδρωμένης αποστολής στον Άρη είναι μια πρόκληση αρκετή για τη σύγχρονη NASA, χωρίς να πειράζει μια φανταστική εκδοχή της δεκαετίας του 1990. «Ένα από τα μεγάλα ζητήματα είναι η απόσταση», εξηγεί ο αστρονόμος Colin Stuart, συγγραφέας βιβλίων όπως το Mars:The Traveller’s Guide .

«Είναι ένα τριήμερο ταξίδι στη Σελήνη. Και το θέμα είναι ότι είναι πάντα τρεις μέρες γιατί η απόσταση της Σελήνης από τη Γη είναι πάντα περίπου η ίδια. Ενώ η απόσταση του Άρη από τη Γη αλλάζει συνεχώς, επειδή και οι δύο περιφέρουμε τον Ήλιο με διαφορετικές ταχύτητες. Μερικές φορές βρισκόμαστε στην ίδια πλευρά του Ήλιου ο ένας με τον άλλον, μερικές φορές είμαστε σε αντίθετες πλευρές. Ακόμη και στο πιο κοντινό του, είναι ένα ταξίδι επτά μηνών για να φτάσετε εκεί και το παράθυρο ευκαιρίας για να το κάνετε σε αυτό το διάστημα έρχεται μόνο κάθε 26 μήνες."

Αυτό το χρονικό διάστημα, σε συνδυασμό με ένα τόσο σύντομο παράθυρο εκτόξευσης, παρουσιάζει τεράστιες προκλήσεις για κάθε αστροναύτη που ελπίζει να κάνει το επτάμηνο ταξίδι στον Άρη. Περίπου στα μισά του δρόμου προς τον Άρη, η επικοινωνία μεταξύ του πλοίου και της Γης θα καθυστερούσε κατά 10 λεπτά σε κάθε κατεύθυνση.

«Σε μια πολύ γρήγορη κατάσταση έκτακτης ανάγκης, 20 λεπτά μπορεί να είναι η διαφορά μεταξύ ζωής και θανάτου», λέει ο Stuart. Και ακόμη και τότε, οι αστροναύτες είναι εντελώς μόνοι τους.

«Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός είναι μόλις 400 χιλιόμετρα ψηλά», προσθέτει ο Stuart. «Και έχουν ένα άδειο πλοίο εκεί ανά πάσα στιγμή, ώστε αν κάτι πάει στραβά να μπορούν να δραπετεύσουν και να επιστρέψουν στη Γη σε μισή μέρα. Στα μισά του δρόμου προς τον Άρη, δεν το έχεις αυτό."

Υπάρχει επίσης το μηχανολογικό ζήτημα του τρόπου προστασίας των αστροναυτών από την ακτινοβολία. «Το ηλιακό σύστημα είναι πλημμυρισμένο με φορτία σωματιδίων υψηλής ενέργειας», λέει ο Stuart. "Εδώ κάτω στο έδαφος, προστατευόμαστε από αυτά τα πράγματα από την ατμόσφαιρα της Γης και το μαγνητικό πεδίο της Γης.

"Μόλις βρεθείτε στο διάστημα, πέρα ​​από αυτό το πεδίο, δεν έχετε αυτή την προστασία· το σώμα σας εκτίθεται σε αυτά τα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας. Το να πάτε στη Σελήνη και να επιστρέψετε είναι μια εβδομάδα, επομένως δεν είναι πολύ κακό. Αν πρόκειται να μείνετε στο διάστημα για 500 ημέρες, δεν έχετε την επιλογή να ξεπεράσετε αυτήν την ακτινοβολία. Ένα μόνο ταξίδι στον Άρη θα εξέθετε έναν αστροναύτη στην ακτινοβολία ολόκληρης της καριέρας του."

Πιθανές λύσεις περιλαμβάνουν την επένδυση του δέρματος του πυραύλου με νερό (ή παγωμένα κόπρανα!) ως ασπίδα. ή προσαρμογή στολών αστροναυτών για να παρέχουν ειδική προστασία στα ζωτικά τους όργανα.

Ακόμα κι αν αυτά τα ταξιδιωτικά ζητήματα ξεπεραστούν, υπάρχει ακόμα η πρόκληση της προσγείωσης στον Κόκκινο Πλανήτη. «Περίπου το ένα τρίτο όλων όσων προσπάθησαν ποτέ να προσγειωθούν στον Άρη απέτυχαν», λέει ο Stuart.

«Όταν τα πράγματα πέφτουν στη Γη, αν έχετε τη σωστή γωνία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ατμόσφαιρα της Γης ως φρένο για να σας επιβραδύνει. Το θέμα με τον Άρη είναι ότι η ατμόσφαιρα είναι τόσο αραιή που δεν το έχεις καθόλου αυτό. Πρέπει λοιπόν να επιβραδύνεις, αλλιώς θα τρακάρεις. Και αυτό είναι αρκετά δύσκολο για ένα rover, το οποίο έχει το μέγεθος ενός αυτοκινήτου. Αλλά μιλάτε για ένα διαστημόπλοιο που είναι τόσο μεγάλο όσο το μεγαλύτερο αεροπλάνο στον κόσμο και είναι πλήρως φορτωμένο με όλα τα πράγματα που χρειάζεται μια ομάδα ανθρώπων αστροναυτών για να επιβιώσει. Επιβραδύνοντας έτσι ώστε να προσγειωθείτε απαλά στον Άρη – αυτή είναι η πραγματική πρόκληση.»

Διαβάστε περισσότερα για τον Άρη:

  • Μπορεί να υπάρχουν ακόμα ενεργά ηφαίστεια στον Άρη
  • Μπορεί να υπάρχουν απολιθώματα στον Άρη;
  • Πώς έχασε ο Άρης την ατμόσφαιρά του;

Η προσγείωση είναι τόσο επικίνδυνη που συχνά αναφέρεται ως τα επτά λεπτά του τρόμου, μια αναφορά στο πόσο χρόνο χρειάζεται συνήθως για να προσγειωθεί ένα rover στον Άρη. Και η προαναφερθείσα καθυστέρηση στην επικοινωνία προσθέτει μόνο φόβο.

«Μόλις βρεθείτε στον Άρη, οι καθυστερήσεις είναι περισσότερες από 20 λεπτά κάθε φορά», λέει ο Stuart. «Όταν ο έλεγχος της αποστολής στη Γη παίρνει το σήμα ότι χτυπάς στην κορυφή της ατμόσφαιρας του Άρη, αυτό είναι. Όταν αποκατασταθεί η επικοινωνία, είστε είτε ζωντανοί στο έδαφος είτε νεκροί στο έδαφος.”

Αν οι αστροναύτες του For All Mankind Ελπίζουμε να δημιουργήσουμε μια βάση στον Άρη, όπως έκαναν στη Σελήνη, τότε αυτό παρουσιάζει επίσης μια εντελώς νέα σειρά προβλημάτων.

«Το πρώτο πράγμα που πρέπει να αντιμετωπίσεις είναι να σεβαστείς το εξωτερικό σου», λέει ο Stuart. «Πρέπει να φοράτε διαστημική στολή ανά πάσα στιγμή. Ο αέρας στον Άρη είναι τόσο αραιός που το σημείο βρασμού του νερού είναι περίπου 35°C. Η θερμοκρασία του σώματός σας είναι 37°C. Με άλλα λόγια, το αίμα σας θα αρχίσει να βράζει στις φλέβες σας.”

Για βραχυπρόθεσμες επισκέψεις, οι αστροναύτες μπορούσαν να μείνουν μόνο για περίπου 30 ημέρες (λόγω του σύντομου χρονικού διαστήματος που ο Άρης είναι πιο κοντά στη Γη). μακροπρόθεσμα, οι αστροναύτες θα πρέπει να δημιουργήσουν καταφύγιο από την ακτινοβολία (ο Stuart προτείνει ότι το δίκτυο σωλήνων λάβας περιοχών όπως το Noctis Labyrinthus θα μπορούσε να παρέχει προστασία).

Τα τρόφιμα και οι προμήθειες, εν τω μεταξύ, θα απαιτούσαν μελλοντικό σχεδιασμό. «Αρχικά, θα πρέπει να στείλετε το φαγητό σας και τα καύσιμα πυραύλων για το ταξίδι της επιστροφής σας εκ των προτέρων. Μακροπρόθεσμα, θα μπορούσατε να μιλήσετε για την ανάπτυξη πραγμάτων στον Άρη», λέει ο Stuart. «Όσον αφορά το οξυγόνο, τα καλά νέα είναι ότι υπάρχει άφθονο νερό στον Άρη. Αν και δεν είναι υγρό, είναι παγωμένο σαν πάγος.»

Τα κακά νέα, ωστόσο, είναι ότι η μετατροπή αυτού του νερού σε οξυγόνο θα μπορούσε να είναι περίπλοκη λόγω των άγριων καταιγίδων σκόνης του Άρη. «Εάν έχετε ηλιακά πάνελ στην επιφάνεια του Άρη και αυτά τα ηλιακά πάνελ είναι πλήρως επικαλυμμένα με σκόνη και υπάρχει τόση σκόνη στον ουρανό που εμποδίζει τον Ήλιο, τότε αντιμετωπίζετε σοβαρό πρόβλημα εάν τρέχετε την παροχή οξυγόνου χρησιμοποιώντας την ηλεκτρική ενέργεια από τα ηλιακά πάνελ για την εξαγωγή οξυγόνου από το νερό. Αυτές οι καταιγίδες σκόνης μπορεί να διαρκέσουν για μήνες κάθε φορά. Μπορεί να σκοτεινιάσει και να σκοτεινιάσει στον Άρη."

Ωστόσο, ακόμη κι αν οι αστροναύτες επιβιώσουν από το ταξίδι, την προσγείωση και ξεπεράσουν όλες τις προσπάθειες του Άρη να τους σκοτώσει, πρέπει επίσης να αντιμετωπίσουν έντονες ψυχολογικές δυσκολίες. «Κανένας άνθρωπος στην ιστορία δεν θα ήταν ποτέ τόσο απομονωμένος όσο αυτοί οι ταξιδιώτες», λέει ο Stuart. «Ακόμη και στη Σελήνη, μπορείτε ακόμα να δείτε τη Γη. Είναι καθησυχαστικά εκεί. Στα μισά του δρόμου προς τον Άρη, είναι μόνο μια κουκκίδα σε απόσταση.»

Μεταξύ 2007 και 2017, ένα πείραμα που ονομάζεται MARS-500 προσπάθησε να προσομοιώσει τις ψυχολογικές συνθήκες του ταξιδιού στον Άρη, κλείνοντας τα πληρώματα των αστροναυτών μαζί για 520 ημέρες. Τα πληρώματα το άντεξαν σχετικά καλά, αν και κάποιοι υπέφεραν από προβλήματα ύπνου και ψυχολογικά προβλήματα στο ταξίδι της επιστροφής τους.

Επιπλέον, όπως επισημαίνει ο Stuart, ένα τέτοιο πείραμα δεν ταιριάζει με την πραγματικότητα. «Πρέπει να ξέρατε ότι βρίσκεστε πραγματικά στη Μόσχα», λέει. «Αν έπαθες καρδιακή προσβολή, κάποιος θα μπει και θα σε σώσει». Ενώ στον Άρη, δεν θα υπήρχε τίποτα άλλο από μοναξιά και σκόνη.


Σχετικά με τον ειδικό μας, Colin Stuart

Ο Colin είναι βραβευμένος συγγραφέας και ομιλητής αστρονομίας.

Διαβάστε περισσότερα από το Popcorn Science:

  • Jurassic World: θα μπορούσαμε να ζήσουμε δίπλα σε δεινόσαυρους;
  • Ο μυστικός επιστημονικός πειραματισμός που ενέπνευσε το Stranger Things
  • Πόσο κοντά είμαστε στην κατασκευή πραγματικών φωτόσπαθων;



Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν στοιχεία αρχαίων ποταμών στον Άρη

Παρά το γεγονός ότι τώρα ήταν αφιλόξενη, η επιφάνεια του Άρη κάποτε ήταν καλυμμένη με νερό σε διάφορες μορφές, από ποτάμια μέχρι και έναν τεράστιο ωκεανό. Η κατανόηση της ιστορίας πίσω από τον κόκκινο πλανήτη και του τρόπου με τον οποίο έχασε το νερό του ήταν από καιρό στο επίκεντρο των ερευνητών. Η

Πώς οι επικείμενες αποστολές στην Αφροδίτη θα μπορούσαν να αποκαλύψουν πώς θα τελειώσει η ζωή στη Γη

Είναι τυπικό, περιμένετε για μία αποστολή Venus και εμφανιστούν τρεις ταυτόχρονα:DAVINCI+ και Veritas που αποστέλλονται από τη NASA και EnVision που αποστέλλονται από την ESA. Ο πλανητικός επιστήμονας Paul Byrne αποκαλύπτει πώς αυτές οι αποστολές θα μπορούσαν να βοηθήσουν να απαντηθεί ένα από τα μεγ

Η κυβέρνηση Τραμπ σκοτώνει το πρόγραμμα της NASA για την παρακολούθηση των αερίων του θερμοκηπίου

Η κυβέρνηση Τραμπ ακύρωσε πρόσφατα τη χρηματοδότηση ενός προγράμματος που μετρά τα ατμοσφαιρικά επίπεδα αερίων του θερμοκηπίου. Το Σύστημα Παρακολούθησης Άνθρακα (CMS) της NASA έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μέτρηση των συγκεντρώσεων των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα και η εξάλειψή τ