चंद्रमा बनाम मंगल। उपनिवेश के लिए उपयुक्तता

अपोलो कार्यक्रम समाप्त होने के बाद, हर कोई मंगल ग्रह पर जाने के बारे में सोचने लगा। इस लेख में मैं मंगल और चंद्रमा दोनों के लिए उड़ानों के सभी पेशेवरों और विपक्षों का वर्णन करूंगा।




1. उड़ान की अवधि

चंद्रमा : 3 दिन।

मंगल : गोमानोव्स्की प्रक्षेपवक्र के साथ लगभग 250 दिन, " फास्ट प्रक्षेपवक्र " केसाथ लगभग 145 दिन। (इसे अतिरिक्त 400 मीटर / सेकंड डी वी की जरूरत है)। मंगल या उन पिछले "मिस" के मामले में। मंगल के चारों ओर उड़ते हुए, लगभग 145 दिनों में पृथ्वी पर खराबी वापस आ सकती है।

2.

चंद्रमा की उड़ान के लिए ऊर्जा की लागत : चंद्रमा की उड़ान पथ पर जाने के लिए लगभग 3000 m / s, DOE + 800 m / s के साथ चंद्रमा की कक्षा को धीमा करने और प्रवेश करने के लिए।

मंगल : मंगल की उड़ान पथ पर जाने के लिए लगभग 3600 m / s ( फास्ट पथ के लिए 4000 m / s)। मंगल की उड़ान के बाद, 3 विकल्प संभव हैं:

1. बैलिस्टिक कैप्चर: अंतरिक्ष यान ग्रह के सामने उड़ता है, लेकिन वह ग्रह की तुलना में कम गति पर होता है। फिर ग्रह "क्रीप्स" को अंतरिक्ष यान में ले जाता है, और उसे अपनी कक्षा में कैद कर लेता है। फिर वातावरण को धीमा करना संभव होगा, जैसा कि एमआरओ ने किया था :





पेशेवरों: कम ईंधन की खपत।
विपक्ष: हमें सटीक गणनाओं की आवश्यकता है ताकि पिछले मंगल को "मिस" न किया जाए।

2. वायुमंडलीय ब्रेकिंग। लगभग 6 किमी / सेकंड की गति से वायुमंडल में प्रवेश।



पेशेवरों: सबसे कम ईंधन की खपत, बैलिस्टिक कैप्चर की तुलना में उड़ानों के लिए गणना आसान है।
विपक्ष: थर्मल सुरक्षा की आवश्यकता है, जो लगभग 6 किमी / सेकंड की गति से मंगल के वातावरण में प्रवेश का सामना करने में सक्षम है।

3. अपने स्वयं के प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करके कक्षा में प्रवेश करना।



पेशेवरों: बैलिस्टिक कैप्चर और वायुमंडलीय ब्रेकिंग की तुलना में गणना बहुत सरल है।
विपक्ष: उच्च ईंधन लागत।

एक मालवाहक जहाज के लिए दूसरी विधि इष्टतम होगी। एक मानवयुक्त के लिए, तीसरा एक (एक कुशल आयन इंजन के मामले में) या अनुपस्थिति / ईंधन अर्थव्यवस्था में पहला सबसे अच्छा अनुकूल है।

3.

चंद्रमा का विकिरण : आप सूर्य के कम से कम सक्रिय होने पर "खिड़की से बाहर" उड़ सकते हैं, और अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य के लिए कुछ भी खतरा नहीं है। चंद्रमा की सतह पर, विकिरण अंतरिक्ष से अलग नहीं है क्योंकि चंद्रमा का कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं है।

मंगल : लंबी उड़ान अवधि के कारण "खिड़की से बाहर" निकलना असंभव है। मार्स वन परियोजना में अंतरिक्ष यात्रियों को पानी से बचाने का प्रस्ताव है। सौर भड़कने के मामले में "आश्रय" के लिए सुरक्षा का घनत्व 40 ग्राम / सेमी 2 और बाकी जहाज के लिए 15 ग्राम / सेमी 2 होगा। विकिरण संरक्षण से जहाज का द्रव्यमान कई गुना बढ़ जाता है। क्यूरियोसिटी रोवर के आरएडी इंस्ट्रूमेंट के अनुसार , बाहरी अंतरिक्ष में 180 दिन (और चंद्रमा का वायुमंडल या अपना चुंबकीय क्षेत्र नहीं है) सतह पर 500 दिनों के बराबर हैं।

4. लैंडिंग

चंद्रमा : लैंडिंग चरण का वजन 60% पेलोड होगा। एरोडायनामिक ब्रेकिंग संभव नहीं है क्योंकि चंद्रमा का कोई वातावरण नहीं है।

मंगल ग्रह: सभी मार्टियन मिशनों में एरोडायनामिक ड्रैग का उपयोग किया जाता था। क्यूरियोसिटी ने हीट शील्ड का उपयोग करते हुए 410 मीटर / सेकंड तक ब्रेक लगाया और फिर पैराशूट का उपयोग करते हुए 100 मी। उसके बाद उन्हें "स्काई क्रेन" द्वारा नीचे जाने दिया गया। यदि आप पैराशूट का उपयोग नहीं करते हैं, तो वायुगतिकीय ब्रेकिंग के बाद लैंडिंग के लिए आपको लगभग 500-600 मीटर / सेकंड की आवश्यकता होगी। इसलिए, लैंडिंग चरण का द्रव्यमान लगभग 30% पेलोड द्रव्यमान (गर्मी ढाल को ध्यान में रखते हुए) होगा।

5.

चंद्रमा को टेक-ऑफ करें : चंद्रमा की कक्षा में प्रवेश करते समय पेलोड द्रव्यमान 40% होगा।

मंगल : मंगल की कक्षा में प्रवेश करने पर पेलोड का द्रव्यमान लगभग 25% होगा। यद्यपि मीथेन उत्पादन के लिए वायुमंडल से लाए गए हाइड्रोजन और CO2 के उपयोग पर एक परियोजना है (और इसका 95%)(सीएच 4) और टेक-ऑफ चरण में इसका आगे का उपयोग, जो टेक-ऑफ के लिए वितरित ईंधन के द्रव्यमान को 7% तक कम कर देगा।
यहां सब कुछ स्पष्ट है: चंद्रमा के लिए पहला अंतरिक्ष वेग 1.68 किमी / एस है, और मंगल 3.55 किमी / सेकंड के लिए है।

6. रहने की न्यूनतम लंबाई।

चंद्रमा : आप उपग्रह कक्षा में उतरने / प्रवेश करने के तुरंत बाद उड़ सकते हैं। यहां तक ​​कि आपको कक्षा में भी नहीं जाना है, जैसा कि अपोलो 13 मिशन के दौरान आपको करना था ।

मंगल : कक्षा में प्रवेश करने के बाद, आपको उड़ान के लिए अनुकूल स्थिति में होने के लिए लगभग 17 महीने इंतजार करना होगा। आप पहले उड़ सकते हैं, शुक्र की कक्षा को पार करते हुए। लेकिन इसके लिए उच्च ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है।

7. गुरुत्वाकर्षण
चंद्रमा पर लोगों द्वारा बिताया गया समय बहुत कम था, और इसलिए मनुष्यों पर छोटे गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का मूल्यांकन करना संभव नहीं था।
ऑर्बिटल स्टेशन पर ठहरने का रिकॉर्ड 437 दिनों का है ।
तदनुसार, अंतरिक्ष यात्रियों के साथ मंगल की 145-260 दिनों की उड़ान के लिए, गुरुत्वाकर्षण की अनुपस्थिति से हानिकारक कुछ भी नहीं होगा।
यह ज्ञात नहीं है कि एक अंतरिक्ष यात्री के लिए मंगल के चारों ओर घूमने के लिए यह अधिक सुविधाजनक कैसे होगा: कंगारू की तरह कूद या चलना।
चंद्रमा : पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का 16.5%

मंगल : पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण का 37.8%।

8. चंद्रमा की पर्यावरणीय स्थिति

: चंद्रमा धूल अपघर्षक है। यह तंत्र को निष्क्रिय कर सकता है, इससे फेफड़ों में आंतरिक माइक्रोब्लॉगिंग संभव है। चंद्र मिट्टी पर कुछ भी बढ़ाना असंभव है, लेकिन इसमें से धातुओं को निकालना और फिर उनसे संरचनाएं बनाना संभव है।
चंद्रमा पर तापमान -180 से 120 डिग्री तक होता है।





मंगल : मंगल ग्रह की धूल चंद्र के समान अपघर्षक नहीं है। मौसम के आधार पर 110-150 बार पृथ्वी के वायुमंडल की तुलना में मंगल का वातावरण "कमजोर" है। मार्टियन मिट्टी की सटीक रचना अज्ञात है, इसलिए मैं पानी के अलावा इसमें से कुछ भी निकालने की संभावना पर टिप्पणी नहीं कर सकता। 2018 में, SpaceX ने एक मिशन भेजने की योजना बनाईमार्टियन मिट्टी के नमूने लेने और उन्हें पृथ्वी पर पहुंचाने के लिए, लेकिन फिर इस मिशन को 2022 तक के लिए टाल दिया गया। मंगल पर तापमान -140 से 20 डिग्री के बीच रहता है। तापमान के संदर्भ में, चंद्रमा की तुलना में मंगल अधिक अनुकूल है।
पौधों को मार्टियन मिट्टी पर उगाया जा सकता है। इस बारे में अधिक पढ़ें, यहां और यहां ।





9. जल

चंद्रमा : चंद्रमा पर, उत्तरी ध्रुव पर लगभग 600,000,000 एम 3 बर्फ की उपस्थिति साबित हुई है ।

मंगल : यदि मंगल पर सभी बर्फ पिघल गए, तो ग्रह को 22 मीटर तक पानी से ढंका जा सकता है। लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं होगा। तरल अवस्था में पानी को रखने के लिए वातावरण बहुत कमजोर है।
मंगल पर पानी के बारे में और अधिक पढ़ें ग्रीन बिल्ली लिखा था यहाँ और यहाँ।

10. सौर ऊर्जा
चंद्रमा : चंद्रमा पर सौर विकिरण की शक्ति लगभग 1400 डब्ल्यू / एम 2 है। सौर पैनलों की दक्षता 20-40% है, यह 280-560 डब्ल्यू / एम 2 बिजली प्राप्त करने की अनुमति देगा। लेकिन समस्या यह है कि चंद्रमा 28 दिनों में 1 क्रांति करता है यानी दिन में 14 दिन और रात में 14 दिन होते हैं। इसलिए, चंद्रमा को 2 सप्ताह के लिए स्टेशन की संचालन क्षमता बनाए रखने के लिए बहुत सारी बैटरी वितरित करनी होगी।
मंगल : मंगल ग्रह पृथ्वी और चंद्रमा की तुलना में सूर्य से बहुत दूर है। सौर विकिरण की शक्ति लगभग 600 डब्ल्यू / एम 2 है। सौर पैनल 120-240 डब्ल्यू / एम 2 का उत्पादन करेंगे। मंगल 24 घंटे 40 मिनट में 1 चक्कर लगाता है।

नासा के पास मंगल ग्रह की उड़ान की योजना है, और रोसकोसमोस से चंद्रमा तक। लेकिन हर कोई स्पेसएक्स से आगे निकल सकता है। एलोन मस्क के बारे में है 2025 में मंगल की उड़ान का आयोजन करें।

Source: https://habr.com/ru/post/hi389973/