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Eine Menschliche Mission Zum Mars? Noch Nicht
Eine Menschliche Mission Zum Mars? Noch Nicht

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Video: Vom Mond zum Mars ‒ und darüber hinaus? • DLR Astroseminar | Christian Gritzner 2023, Januar
Anonim

Wasser auf dem Mars

Die wissenschaftliche Gemeinschaft war fasziniert von der überraschenden Ankündigung im Juni 2000, dass einige hochauflösende Bilder des Mars, die vom Mars Global Surveyor aufgenommen wurden, starke Hinweise auf kleine Kanäle und Schluchten zeigten, die von Abflüssen von unterirdischem Wasser geschnitzt zu sein schienen. Dann, im März 2004, gab die NASA bekannt, dass der Marsrover Opportunity kugelförmige Formationen in Felsen gefunden hatte (die NASA nannte sie „Blaubeeren“), die darauf hindeuten, dass Wasser auf dem Planeten einmal reichlich vorhanden war.

Erster Halt, Mars

Der Mars ist die erste nahe gelegene Welt, die Menschen von der Erde irgendwann besuchen werden. Mit seinen erkennbaren vier Jahreszeiten, Wolken, polaren Eiskappen, Bergen, trockenen Flussbetten und schlafenden Vulkanen ist der Mars der erdähnlichste Planet in unserem Sonnensystem und hat das größte Potenzial für menschliche Besiedlung. Obwohl es ein sehr kaltes, trockenes Klima hat, können die Oberflächentemperaturen am Äquator im Sommer 80 ° F erreichen.

Wissenschaftler glauben, dass es vor Milliarden von Jahren auf Mars und Erde ähnliche Bedingungen gab. Daten von früheren Mars-Missionen deuten darauf hin, dass der Planet in seiner frühen Geschichte ein wärmeres, feuchteres Klima und reichlich flüssige Wasserseen, Flüsse und sogar Ozeane hatte.

Eine detaillierte Erforschung des Mars würde uns Einblicke in die Vergangenheit und Zukunft unseres Planeten geben. Wir könnten auch erfahren, ob der Mars autarke Kolonien erhalten könnte, die sich im Falle eines fernen zukünftigen globalen Unglücks als Rettungsboot für das Überleben der Menschheit erweisen könnten. Schließlich könnte die Erkundung des Planeten neue kommerzielle Möglichkeiten und Einnahmequellen schaffen.

Eine sehr gefährliche Mission

Eine menschliche Expedition kann erst versucht werden, wenn umfangreiche Robotererkundungen den Planeten detailliert untersucht, wichtige Wasserquellen gefunden, Bodenproben auf die Erde zurückgebracht und die besten Landeplätze gefunden haben. Die Mars Exploration Rovers Opportunity und Spirit erforschen kleine Flecken des Mars auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten. Die Phoenix Mission soll 2008 auf den nördlichen Ebenen des Mars landen und verfügt über einen stationären Lander mit einem Roboterarm zur Erkundung. Das Mars Science Laboratory, das für eine Landung auf dem Planeten im Jahr 2010 vorgesehen ist, ist eine bulligere Version der Rover. Letztendlich wird die NASA jedoch die kritischen Technologien für das langfristige Überleben des Menschen in Umlaufbahnen jenseits der Erde auf der Internationalen Raumstation und dann auf der Mondbasis entwickeln, die es dem Menschen ermöglichen werden, eine solche Reise zu unternehmen.

Niemand weiß, wie viele Milliarden Dollar eine menschliche Mission zum Mars letztendlich kosten wird, und die enorme finanzielle Belastung muss von anderen Nationen geteilt werden. Das epische Unterfangen wird weitaus gefährlicher und technisch schwieriger zu bewerkstelligen sein als vor über drei Jahrzehnten, als wir Männer zum Mond geschickt haben. Der Mond war nur einen Katzensprung von 240.000 Meilen entfernt. im Vergleich zu einem 47-Millionen-mi. Reise zum Mars. Wenn sie von einer Katastrophe vom Typ Apollo 13 heimgesucht würden, könnten die Astronauten nicht wieder zur Erde zurückkehren.

Die monumentale Herausforderung, Menschen für einen längeren Aufenthalt zum Mars zu schicken und sie dann sicher auf die Erde zurückzubringen, ist umwerfend. Im Gegensatz zu früheren Weltraummissionen können diese Astronauten, wenn sie die Erde verlassen, fast drei Jahre lang nicht zurückkehren. Die Reise zum Mars dauert je nach verwendetem Antriebssystem zwischen vier und sechs Monaten. Nachdem die interplanetaren Reisenden auf dem Roten Planeten angekommen sind, müssen sie dort ungefähr 18 Monate bleiben, bis die richtige Ausrichtung von Erde und Mars es ihnen ermöglicht, nach Hause zu fliegen.

Ein hypothetisches Szenario

Höchstwahrscheinlich wird die Mission den Transport der meisten notwendigen Vorräte und Ausrüstung mit unbemannten Raumfahrzeugen zum gewählten Landeplatz und die Bestätigung ihres Betriebszustands erfordern, bevor die ersten Astronauten überhaupt eintreffen.

Während ihres langen, begrenzten Aufenthalts leben die Mars-Pioniere möglicherweise in einer aufblasbaren modularen Wohneinheit, die dem von der NASA 1997 als möglicher Ersatz für die US-Besatzungsunterkünfte auf der Internationalen Raumstation vorgeschlagenen TransHab-Design (für „Transport und Lebensraum“) ähnelt. Die zylindrische Struktur hätte einen Durchmesser von 8,2 m (27 Fuß) und beim Aufblasen eine fußdicke Schutzhülle. Die Schale würde aus fast zwei Dutzend Materialschichten bestehen, die fester als Stahl sind. Es würde auch eine Isolierung gegen die extremen Mars-Temperaturen bieten, die von –128,3 ° C (–199 ° F) während der Polarnacht bis 26,6 ° C (80 ° F) am Äquator reichen. Das Modul würde aus vier Ebenen bestehen, für Arbeit, Gesundheitswesen, Mannschaftsunterkünfte und einen Küchenbereich.

Die Raumfahrer werden kilometerweit in fortschrittlichen Roving-Fahrzeugen, die mit speziellen Werkzeugen, Bohrern und analytischen Instrumenten ausgestattet sind, über das vielfältige Gelände des Planeten fahren. Ein Großteil ihrer Zeit wird damit verbracht, nach Wasser und früheren und gegenwärtigen Beweisen für marsianische Lebensformen zu suchen und eine breite Palette wissenschaftlicher Aktivitäten durchzuführen, die mit Robotererkundungen nicht erreicht werden können.

Überleben auf dem Mars

Da es unmöglich ist, alle Vorräte, die sie benötigen, von der Erde zu beziehen, müssen die Astronauten wahrscheinlich vom kargen Land leben und die Rohstoffe des Planeten verwenden, um Treibstoff, Sauerstoff und den größten Teil der Nahrung für eine hauptsächlich vegetarische Ernährung bereitzustellen. Möglicherweise wird ihnen von Zeit zu Zeit eine Art „Pflege“-Paket mit Leckereien per Rakete zugesandt, um die Monotonie in der Ernährung zu lindern. Die vielseitigen Entdecker müssen sogar den speziellen Treibstoff für Raumfahrzeuge herstellen, der für ihre Rückkehr zur Erde erforderlich ist.

Ihr Überleben in der unwirtlichen Umgebung hängt vollständig von ihrem kombinierten Fachwissen, ihren Fachkenntnissen und der verfügbaren Ausrüstung ab. Wenn unerwartete Probleme und Herausforderungen auftreten, wie sie es zweifellos tun werden, müssen die Raumfahrer sie mit wenig oder keiner Hilfe von der Erde lösen. Selbst die Funkkommunikation mit Missionsleitern wird aufgrund der Zeitverzögerung zwischen Mars und Erde schwierig sein. Abhängig von der Entfernung des Mars von der Erde, die um bis zu 200 Millionen Meilen variieren kann. (322 km) können Funksignale vom Planeten zwischen 4 und 21 Minuten dauern, um die Erde zu erreichen.

Gesundheit hat Priorität

Die körperliche und geistige Gesundheit und Sicherheit der Besatzung während ihrer langen, anstrengenden Monate auf dem Mars sind ein wichtiges Anliegen der Missionsplaner. Wie planen Sie lebensbedrohliche medizinische Notfälle, wenn Sie in einer weit entfernten Welt gefangen sind? 1999 fand eine Ärztin, die an einer Südpolstation überwintern wollte, einen Knoten in ihrer Brust, aber sie konnte erst am Ende des harten Winters zur richtigen Behandlung ausgeflogen werden. Wenn Marsastronauten gefährlich krank werden, können sie zwei Jahre lang nicht „ausgeflogen“werden.

Die Astronauten müssen auch während ihrer Reise in ihrem Raumschiff und auf der Oberfläche des Planeten vor schädlicher Strahlung geschützt werden. Und da die Schwerkraft auf dem Mars nur 38% der Erdschwerkraft ausmacht, müssen Wege gefunden werden, um schädlichen Auswirkungen der schwachen Schwerkraft auf ihren Körper wie fortschreitendem Knochenverlust und Muskelatrophie entgegenzuwirken. Derzeit gibt es keine vollständig wirksame Behandlung für den durch Mikrogravitation verursachten Knochenverlust, und Gegenmaßnahmen gegen Knochenschwund haben für die Weltraumforschung höchste Priorität.

Nächste Station…?

Im März 2000 unternahm die NASA einen der ersten Schritte, um den Menschen auf das Leben auf dem Mars vorzubereiten, als sie erfolgreich den Prototyp eines Geräts zur Erzeugung von reinem Sauerstoff aus dem Kohlendioxid in einer simulierten Marsatmosphäre testete. Neben der Bereitstellung von atmungsaktivem Sauerstoff für zukünftige Kolonisten demonstrierte die Einheit namens Mars In-situ Propellant Production Precursor (MIP), dass Raketentreibstoff auf Marsboden für die Rückreise zur Erde hergestellt werden kann.

Im Januar 2004 kündigte Präsident Bush an, dass die Vereinigten Staaten Menschen auf den Mars bringen würden. Der Plan sieht vor, eine Basis auf dem Mond und dann weiter zum Roten Planeten zu errichten. Experten glauben jedoch, dass die ersten amerikanischen Schritte auf dem Mars nicht vor 2030 stattfinden würden. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat die Aurora-Mission Im Juli 2005 gab die russische Weltraumbehörde bekannt, dass sie nach sechs Freiwilligen suchen, die sich für 15 Monate in einer Schein-Weltraumkapsel einschließen, um sich auf eine Mars-Mission im Jahr 2015 vorzubereiten.

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