Moradias espaciais, parte 3: como vamos viver em Marte

Já falamos sobre como as pessoas vão viver em colônias espaciais e no satélite natural da Terra - a Lua . É hora de discutir como existir em outros planetas. A virada de Marte chegou.

O planeta vermelho é o mais próximo da Terra, exceto Vênus. Em apenas 9 meses, você pode chegar ao seu destino. A humanidade está desenvolvendo tecnologias que possibilitarão chegar a Marte, criar uma base permanente lá, estabelecer mineração e até terraformar este planeta, a fim de simplificar a vida das pessoas nele.



A URSS estudou o Planeta Vermelho como parte dos programas de Marte e Phobos. A sonda Mars-1, lançada em 1º de novembro de 1962, foi a primeira a ser lançada na rota de vôo para Marte. A uma distância de 106 milhões de quilômetros da Terra, o dispositivo entrou em contato pela última vez, mas sua tarefa era coletar dados sobre o voo em si: a intensidade da radiação cósmica, a distribuição da matéria meteórica, a força do campo magnético da Terra e o meio interplanetário. A sonda Mars-2 estuda o planeta em órbita há mais de 8 meses. A sonda Mars-3 foi a primeira a pousar com sucesso na superfície do planeta, embora tenha se desligado após 20 segundos. Os orbitais Mars-2 e Mars-3 ajudaram a estudar as propriedades da superfície e da atmosfera de Marte pela natureza da radiação, identificar anomalias térmicas, medir a temperatura da calota polar do norte.Os dispositivos com os números de série 4, 5, 6, 7 tiraram fotos da superfície, incluindo cores, e continuaram a coletar vários dados sobre o planeta, incluindo a composição química da atmosfera.

De 1962 a 1972, a NASA enviou 10 naves espaciais para Marte e Vênus como parte do programa Mariner. O Mariner-4 voou a uma distância de 9.846 quilômetros da superfície do planeta e foi o primeiro a fotografar Marte de perto. Os aparelhos Mariner-6 e Mariner-7 chegaram ainda mais perto, a uma distância de menos de 3,5 mil quilômetros do planeta. O Mariner-9 se tornou o primeiro satélite artificial de outro planeta e fotografou cerca de 85% da superfície. Na década de 1970, a NASA lançou o programa Viking. Dois dispositivos foram enviados em 1975 e funcionaram o primeiro até 1978, o segundo até 1980. Os veículos de descida coletaram amostras de solo para análise por toda a vida.

Em 1996, a NASA enviou a estação de pesquisa não tripulada Mars Global Surveyor. Em 2005, esta estação se tornou a primeira sonda a fotografar outro dispositivo em órbita extraterrestre. Após quase dez anos de trabalho, a comunicação com o dispositivo foi perdida.

O rover Sojoner de Marte trabalhou em Marte em 1997 por quase três meses, e o Spirit trabalhou de 2004 a 2010. Agora, o planeta está sendo estudado pelo Opportunity , que deveria funcionar apenas 90 dias, mas está em funcionamento há vários anos desde janeiro de 2004, e pelo Curiosity , que desceu à superfície em agosto de 2012.

Hoje, Marte é o planeta mais estudado no sistema solar depois da Terra. Mas para sua colonização ainda há muitas questões a serem resolvidas.


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Para viver em Marte, você precisa voar para ele. Enviar pessoas para lá imediatamente seria um grande erro, por isso é suposto entregar vários equipamentos ao planeta que mais tarde permitirão a implantação de edifícios residenciais, módulos para plantas em crescimento, uma planta de produção de combustível de foguete (você precisa retornar à Terra em algum momento!)

Na URSS no início A década de 1960 embarcou no desenvolvimento de uma nave interplanetária pesada. Paralelamente, dois projetos foram desenvolvidos. O primeiro veículo de Maksimov com a tripulação a bordo tinha um compartimento de estar, um trabalhador com uma porta de entrada para o espaço sideral, um veículo de descida e um sistema de propulsão corretivo. O aparelho de Feoktistov envolveu a montagem do navio em órbita, uma tripulação de 4 pessoas e um veículo de descida. O projeto foi encerrado devido à corrida lunar.

Nos EUA, de 2004 a 2010, eles trabalharam no programa Constellation, como parte do qual planejavam voos tripulados para Marte. Um dos objetivos era o novo navio de pesquisa tripulado Orion.

A SpaceX, uma empresa americana, está trabalhando em um sistema de transporte interplanetário. O projeto envolve a criação de transporte espacial reutilizável para entregar pessoas a Marte. O sistema consistirá em um veículo de lançamento retornável, uma espaçonave e uma espaçonave interplanetária para reabastecimento.

Uma das principais ameaças a um voo tripulado para Marte é a radiação. Explosões solares que garantem um aumento da dose de radiação podem precisar ser esperadas em salas especiais. A proteção completa da espaçonave pode complicá-la bastante e também aumentar o custo do voo. Mas há outra maneira - criar um campo magnético, que precisará ser ativado durante fortes explosões solares.



É importante dizer sobre o fracassado programa Mars One, que até 2015 foi um dos mais famosos graças ao recrutamento aberto daqueles que desejam voar para Marte e à enorme quantidade de relações públicas na Internet, na mídia e na televisão. Cinco anos após o início dos trabalhos, verificou- se que não havia dinheiro ou soluções técnicas para a implementação do projeto.

Agricultura

A entrega de carga a Marte, em qualquer caso, continuará sendo uma tarefa bastante cara. Entre as janelas do vôo, 26 meses se passam. O vôo em si leva 9 meses, além de levar tempo para descobrir os detalhes, compilar e coletar a carga. Portanto, para criar uma colônia, a existência mais autônoma de pessoas no planeta é tão importante quanto possível.

Um dos problemas mais importantes a serem resolvidos é o desenvolvimento da agricultura . Por mais de cinquenta anos, cientistas e astronautas pesquisam os efeitos da microgravidade nas sementes e estão considerando maneiras de criar fazendas em estações espaciais e outros planetas. Em 1960, juntamente com Belka e Strelka, as sementes de milho, trigo, ervilhas e cebolas foram colocadas em órbita e, em 1974, na estação orbital Salyut-4, havia um cultivador de plantas Oasis.


Oásis-1 no Museu Memorial da Cosmonáutica. Fonte

colheita espaço não é limitado aos experimentos em condições de microgravidade. É necessário entender como as plantas se comportarão em um solo diferente e em uma atmosfera com uma composição diferente. O solo de meteorito, como foi encontrado em 2014, é adequado para o cultivo de aspargos e batatas, mas deve ser triturado para esses fins. Há muita areia e poeira em Marte, isso simplifica a tarefa. Mas há outro problema: metais pesados.

Desde 2013, cientistas holandeses cultivam plantas em imitação do solo marciano. O teor de metais pesados ​​em ervilhas, rabanetes, centeio e tomate foi considerado seguro para os seres humanos. Estudos de outras culturas, como batatas, estão em andamento.

A atmosfera de Marte é de 95% de dióxido de carbono, o que ajudará a manter a vegetação.


O pesquisador Wagerink inspeciona plantas cultivadas em solo marciano simulado. Foto: Joep Frissel / AFP / Getty Images

Além da própria nutrição humana, plantas, algas e microorganismos podem desempenhar um papel especial na terraformação do planeta - criando condições adequadas para a vida humana nele.

Terraformação

Marte e agora, de acordo com várias características, é parcialmente adequado para a vida humana na presença de equipamentos especiais, incluindo um traje pneumático. Um dia em Marte dura 24 horas e 39 minutos 35. No planeta, há uma mudança de estação, embora em Marte o processo seja duas vezes mais longo. Uma atmosfera com uma densidade de 0,007 Terra oferece proteção contra radiação solar e cósmica. Definitivamente, há gelo e possivelmente água em forma líquida .

No processo de terraformação, é possível resolver vários problemas. Em primeiro lugar, é um aumento da pressão atmosférica na qual a água existirá na forma líquida. Agora a água no planeta ferve em +10 graus, ou seja, transforma o gelo diretamente em vapor. Além disso, com o aumento da pressão, será possível usar um traje de compensação de altura em vez de trajes espaciais.

Em segundo lugar, no planeta, você pode aumentar a temperatura para 10-20 graus Celsius. Agora a temperatura média é de -50 ° C e varia de -153 ° C no pólo no inverno a mais de +20 ° C no equador ao meio-dia.

Em terceiro lugar, é necessário criar uma biosfera - povoar o planeta com plantas, cogumelos, bactérias.


Estrias escuras são fluxos estimados de água líquida em Marte. Foto: NASA

No momento, existem várias maneiras pelas quais, sugerem os cientistas, mudarão Marte. Os asteróides, por exemplo, podem ser trazidos para a superfície do planeta para aquecer a atmosfera e preenchê-la com água e gases. Satélites artificiais capazes de focalizar a luz solar em sua superfície para aquecimento podem ser colocados em órbita.

Para isolar gases de efeito estufa em Marte e obter em grandes quantidades as substâncias necessárias daqueles já existentes no planeta, propõe-se o uso de extremófilos - estes são seres vivos, incluindo bactérias e microorganismos capazes de viver e se multiplicar em condições extremas. Algumas espécies de líquenes e cianobactérias em 34 dias foram capazes de se adaptar às condições marcianas simuladas e iniciar o processo de fotossíntese.

Elon Musk sugeriu que a maneira mais rápida e eficaz de terraformar Marte é através de várias explosões de cargas nucleares em sua superfície em certas regiões. Mas a infecção por radiação neste caso pode anular o resultado.

No momento, não existe uma solução exata para o problema de terraformação, todos os métodos acima são apenas suposições.


Etapas de terraformação de Marte. Wikipedia

Página inicial

Elon Musk descreveu seus planos para a colonização de Marte. O terceiro estágio será a entrega de equipamentos para a construção da Mars Base Alpha e a construção de uma usina de combustível de foguetes. Para as pessoas, haverá baluartes de cúpulas geodésicas de painéis de vidro com armações de fibra de carbono. Tais cúpulas protegerão os colonos dos ventos durante tempestades de poeira. Com o tempo, o ar será bombeado para dentro da casa sob pressão, o que permitirá que as pessoas vivam em um agradável ecossistema cercado por plantas.

Como no caso da lua , supõe-se que será mais conveniente viver sob a superfície. Existem tubos de lava e cavernas em Marte que podem ser usados ​​para esses fins. O solo também protegerá contra a radiação, além de proteger pessoas e equipamentos da chuva de meteoros.



No momento, não há tecnologias prontas para a construção de edifícios em Marte. De fato, tudo se limita a quaisquer esboços e planos, cujos detalhes são menores do que no caso da colonização da Lua. Para obter novas idéias, a NASA realizou um concurso em 2015 , entre os quais: arquitetos, engenheiros e cientistas. Todos os projetos devem obedecer a um ponto: para criar alguns ou todos os elementos necessários para usar uma impressora 3D. Além disso, as condições prescreviam uma área de pelo menos 93 metros quadrados e a disponibilidade de sistemas de suporte à vida, unidades de encanamento, um local para cozinhar e dormir.

Uma das melhores idéias foi o projeto LavaHive. Este é um sistema inflável, e alguns elementos precisarão ser impressos. Uma das propriedades úteis de um edifício é a capacidade de explodir, coletar e transportar.



Menos, à primeira vista, um projeto realista - Fique um tempo. O edifício é proposto para ser colocado no subsolo sob um mar congelado perto do equador.



Hoje, temos tecnologias que permitem entregar cargas para Marte com alta probabilidade. E as pessoas - muitos outros problemas precisam ser resolvidos, incluindo radiação, para falar sobre um vôo tão longo, como resultado do qual a tripulação permanecerá viva e saudável. Existem materiais no próprio planeta que, em teoria, são adequados para a construção de edifícios usando as mesmas impressoras 3D, mas essa tecnologia também precisará ser testada para falar sobre sua eficácia. Tendo em conta o tempo entre os possíveis lançamentos de navios, a colônia deve se sustentar por cerca de três anos. Levar comida, materiais e ferramentas para esse período seria um desperdício, por isso é importante considerar a agricultura em Marte.

Quando vamos voar para Marte? Como será a habitação do colono? Nem eu, nem a NASA, nem o Roscosmos temos a resposta exata.

Source: https://habr.com/ru/post/pt398777/