Viviendas espaciales, parte 3: cómo viviremos en Marte

Ya hemos hablado sobre cómo las personas vivirán en colonias espaciales y en el satélite natural de la Tierra: la Luna . Es hora de discutir cómo existir en otros planetas. El turno de Marte ha llegado.

El planeta rojo está más cerca de la Tierra, excepto Venus. En solo 9 meses puede llegar a su destino. La humanidad está desarrollando tecnologías que permitirán llegar a Marte, crear una base permanente allí, establecer la minería e incluso terraformar este planeta para simplificar la vida de las personas en él.



La URSS estudió el Planeta Rojo como parte de los programas de Marte y Fobos. La nave espacial Mars-1, lanzada el 1 de noviembre de 1962, fue la primera en lanzarse a la ruta de vuelo a Marte. A una distancia de 106 millones de kilómetros de la Tierra, el dispositivo se puso en contacto por última vez, pero su tarea era recopilar datos sobre el vuelo en sí: la intensidad de la radiación cósmica, la distribución de la materia meteórica, la intensidad del campo magnético de la Tierra y el medio interplanetario. El orbitador Mars-2 ha estado estudiando el planeta desde su órbita durante más de 8 meses. El módulo de aterrizaje Mars-3 fue el primero en aterrizar con éxito en la superficie del planeta, aunque se apagó después de 20 segundos. Los orbitadores Mars-2 y Mars-3 ayudaron a estudiar las propiedades de la superficie y la atmósfera de Marte por la naturaleza de la radiación, identificar anomalías térmicas, medir la temperatura de la capa polar norte.Los dispositivos con los números de serie 4, 5, 6, 7 tomaron fotografías de la superficie, incluido el color, y continuaron recopilando diversos datos sobre el planeta, incluida la composición química de la atmósfera.

De 1962 a 1972, la NASA envió 10 naves espaciales a Marte y Venus como parte del programa Mariner. Mariner-4 voló a una distancia de 9,846 kilómetros de la superficie del planeta y fue el primero en fotografiar a Marte desde corta distancia. Los dispositivos Mariner-6 y Mariner-7 volaron aún más cerca, a una distancia de menos de 3.5 mil kilómetros del planeta. Mariner-9 se convirtió en el primer satélite artificial de otro planeta y fotografió alrededor del 85% de la superficie. En la década de 1970, la NASA lanzó el programa Viking. Se enviaron dos dispositivos en 1975 y funcionaron el primero hasta 1978, el segundo hasta 1980. Los vehículos de descenso tomaron muestras de suelo para análisis de por vida.

En 1996, la NASA envió la estación de investigación no tripulada Mars Global Surveyor. En 2005, esta estación se convirtió en la primera nave espacial en fotografiar otro dispositivo en órbita extraterrestre. Después de casi diez años de trabajo, se perdió la comunicación con el dispositivo.

El rover de Marte Sojoner trabajó en Marte en 1997 durante casi tres meses, y Spirit trabajó de 2004 a 2010. Ahora el planeta está siendo estudiado por Opportunity , que se suponía que funcionaría solo 90 días, pero ha estado funcionando durante varios años desde enero de 2004, y Curiosity , que descendió a la superficie en agosto de 2012.

Hoy, Marte es el planeta más estudiado en el sistema solar después de la Tierra. Pero para su colonización aún quedan muchas preguntas por resolver.


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Para vivir en Marte, necesitas volar a él. Enviar personas allí de inmediato sería un gran error, por lo que se supone que debe entregar varios equipos al planeta que luego permitirán el despliegue de edificios residenciales, módulos para plantas en crecimiento, una planta de producción de combustible para cohetes (¡necesita regresar a la Tierra en algún momento!)

En la URSS al principio La década de 1960 se embarcó en el desarrollo de un pesado barco interplanetario. Paralelamente, se desarrollaron dos proyectos. El primer vehículo de Maksimov con la tripulación a bordo tenía un compartimento habitable, un trabajador con puerta de entrada a la caminata espacial, un vehículo de descenso y un sistema de propulsión. El aparato del Feoktistov involucraba ensamblar la nave en órbita, una tripulación de 4 personas y un vehículo de descenso. El proyecto fue cerrado debido a la carrera lunar.

En los Estados Unidos, de 2004 a 2010, trabajaron en el programa Constellation, como parte de lo cual planearon vuelos tripulados a Marte. Uno de los objetivos era el nuevo buque de investigación tripulado Orion.

SpaceX, una compañía estadounidense, está trabajando en un sistema de transporte interplanetario. El proyecto implica la creación de transporte espacial reutilizable para entregar personas a Marte. El sistema consistirá en un vehículo de lanzamiento retornable, una nave espacial y una nave espacial interplanetaria para repostar.

Una de las principales amenazas para un vuelo tripulado a Marte es la radiación. Las erupciones solares que garantizan una mayor dosis de radiación pueden necesitarse en salas especiales. La protección completa de la nave espacial puede complicarlo en gran medida y también aumentar el costo del vuelo. Pero hay otra forma: crear un campo magnético, que deberá activarse durante fuertes erupciones solares.



Es importante decir sobre el fallido programa Mars One, que hasta 2015 fue uno de los más famosos gracias al reclutamiento abierto de aquellos que desean volar a Marte y la gran cantidad de relaciones públicas en Internet, en los medios y en la televisión. Cinco años después del inicio de los trabajos, resultó que no había dinero ni soluciones técnicas para la implementación del proyecto.

Agricultura

La entrega de carga a Marte, en cualquier caso, seguirá siendo una tarea bastante costosa. Entre las ventanas para el vuelo, pasan 26 meses. El vuelo en sí demora 9 meses, además de tiempo para resolver los detalles, compilar y recoger la carga. Por lo tanto, para crear una colonia, la existencia más autónoma de personas en el planeta es lo más importante posible.

Uno de los problemas más importantes a resolver es el desarrollo de la agricultura . Durante más de cincuenta años, los científicos y los astronautas han estado investigando los efectos de la microgravedad en las semillas, y están considerando formas de crear granjas en estaciones espaciales y otros planetas. En 1960, junto con Belka y Strelka, las semillas de maíz, trigo, guisantes y cebollas fueron enviadas a órbita, y en 1974 en la estación orbital Salyut-4 había un cultivador de plantas Oasis.


Oasis-1 en el Museo Memorial de la Cosmonáutica.

La producción de cultivos de Source Space no se limita a experimentos en microgravedad. Es necesario comprender cómo se comportarán las plantas en un suelo diferente de la tierra y en una atmósfera con una composición diferente. El suelo de meteorito, como se encontró en 2014, es adecuado para cultivar espárragos y papas, pero debe ser triturado para estos fines. Hay mucha arena y polvo en Marte, esto simplifica la tarea. Pero hay otro problema: los metales pesados.

Desde 2013, los científicos holandeses han estado cultivando plantas imitando el suelo marciano. Se encontró que el contenido de metales pesados ​​en guisantes, rábanos, centeno y tomates es seguro para los humanos. Los estudios de otros cultivos, como la papa, están en curso.

La atmósfera de Marte es 95% de dióxido de carbono, lo que ayudará a mantener la vegetación.


El investigador Wager Wamelink inspecciona plantas cultivadas en suelo marciano simulado. Foto: Joep Frissel / AFP / Getty Images

Además de la nutrición humana, las plantas, las algas y los microorganismos pueden desempeñar un papel especial en la terraformación del planeta, creando condiciones adecuadas para la vida humana en él.

Terraformación

Marte y ahora, de acuerdo con una serie de características, es parcialmente adecuado para la vida humana en presencia de equipos especiales, incluido un traje neumático. Un día en Marte dura 24 horas 39 minutos 35. En el planeta hay un cambio de estaciones, aunque en Marte es un proceso dos veces más largo. Una atmósfera con una densidad de 0.007 Tierra brinda cierta protección contra la radiación solar y cósmica. Definitivamente hay hielo, y posiblemente agua en forma líquida .

En el proceso de terraformación, es posible resolver varios problemas. En primer lugar, es un aumento de la presión atmosférica a la que el agua existirá en forma líquida. Ahora el agua en el planeta hierve a +10 grados, es decir, se convierte de hielo directamente en vapor. Además, con una presión creciente, será posible usar un traje de compensación de altura en lugar de trajes espaciales.

En segundo lugar, en el planeta, puede aumentar la temperatura a 10-20 grados Celsius. Ahora la temperatura promedio es de −50 ° C y varía de −153 ° C en el polo en invierno a más de +20 ° C en el ecuador al mediodía.

En tercer lugar, es necesario crear una biosfera: poblar el planeta con plantas, hongos y bacterias.


Las rayas oscuras son flujos estimados de agua líquida en Marte. Foto: NASA

En este momento, hay varias formas en que, según los científicos, cambiarán Marte. Los asteroides, por ejemplo, pueden ser llevados a la superficie del planeta para calentar la atmósfera y llenarla de agua y gases. Los satélites artificiales capaces de enfocar la luz solar en su superficie para calentar pueden colocarse en órbita.

Para aislar los gases de efecto invernadero en Marte y obtener en grandes cantidades las sustancias necesarias de las que ya están en el planeta, se propone utilizar extremófilos: estas son criaturas vivientes, incluidas bacterias y microorganismos que pueden vivir y multiplicarse en condiciones extremas. Algunas especies de líquenes y cianobacterias en 34 días pudieron adaptarse a las condiciones marcianas simuladas y comenzar el proceso de fotosíntesis.

Elon Musk sugirió que la forma más rápida y efectiva de terraformar Marte es mediante varias explosiones de cargas nucleares en su superficie en ciertas regiones. Pero la infección con radiación en este caso puede anular el resultado.

Por el momento, no existe una solución exacta para el problema de la terraformación, todos los métodos anteriores son solo especulaciones.


Etapas de terraformación de Marte. Wikipedia

Inicio

Elon Musk describió sus planes para la colonización de Marte. La tercera etapa será la entrega de equipos para la construcción de Mars Base Alpha y la construcción de una planta de combustible para cohetes. Para las personas habrá fortalezas de cúpulas geodésicas de paneles de vidrio con marcos de fibra de carbono. Tales cúpulas protegerán a los colonos de los vientos durante las tormentas de polvo. Con el tiempo, se bombeará aire a la casa bajo presión, lo que permitirá a las personas vivir en un ecosistema agradable rodeado de plantas.

Como en el caso de la luna , se supone que será más conveniente vivir debajo de la superficie. Hay tubos de lava y cuevas en Marte que se pueden usar para estos fines. El suelo también protegerá contra la radiación, así como protegerá a las personas y los equipos de la lluvia de meteoritos.



Por el momento, no hay tecnologías listas para construir edificios en Marte. De hecho, todo está limitado a cualquier boceto y plan, cuyos detalles son menores que en el caso de la colonización de la Luna. Para obtener nuevas ideas, la NASA realizó un concurso en 2015 , entre los cuales participaron arquitectos, ingenieros y científicos. Todos los proyectos deben cumplir con un punto: para crear algunos o todos los elementos que necesita para usar una impresora 3D. Además, las condiciones prescribieron un área de vivienda de al menos 93 metros cuadrados y la disponibilidad de sistemas de soporte vital, unidades de plomería, un lugar para cocinar y lugares para dormir.

Una de las mejores ideas fue el proyecto LavaHive. Este es un sistema inflable, cuyos elementos deberán imprimirse. Una de las propiedades útiles de tal edificio es la capacidad de volar, recoger y transportar.



Menos, a primera vista, un proyecto realista: Staye A While. Se propone que el edificio se coloque bajo tierra bajo un mar helado cerca del ecuador.



Hoy tenemos tecnologías que permiten entregar cargas a Marte con alta probabilidad. ¿Qué pasa con las personas? Se necesitan resolver muchos más problemas, incluida la radiación, para hablar sobre un vuelo tan largo, como resultado de lo cual la tripulación permanecerá viva y saludable. Hay materiales en el planeta que, en teoría, son adecuados para construir edificios utilizando las mismas impresoras 3D, pero esta tecnología también deberá ser probada para hablar sobre su efectividad. Teniendo en cuenta el tiempo entre posibles lanzamientos de barcos, la colonia debería mantenerse durante unos tres años. Tomar alimentos, materiales y herramientas para ese período sería un desperdicio, por lo que es importante considerar la agricultura en Marte.

¿Cuándo volaremos a Marte? ¿Cómo será la vivienda del colono? Ni yo, ni la NASA, ni Roscosmos tenemos la respuesta exacta.

Source: https://habr.com/ru/post/es398777/