Zaboravljen na Marsu, Matt Damon u holivudskom blockbusteru "The Martian" morao se samostalno nositi s mnogim poteškoćama kako bi preživio na Crvenoj planeti. Međutim, u stvarnom životu za ovaj će se život morati boriti mnogo prije nego što zapravo dođete na sam Mars. Doista, pored zračenja, psiholoških i fizičkih problema povezanih s dugim boravkom u svemiru, osoba će se morati suočiti s drugim testovima tijekom stvarnih letova na Mars. Pogledajmo najočitije.
Dulji marsovski dani
Marsovski dan je samo oko 40 minuta duži nego na Zemlji. I iako se na prvi pogled možete, naprotiv, radovati tome da ćete imati čak 40 minuta više svaki dan, to se zapravo može pokazati vrlo ozbiljnim problemom, jer je čovjekov dnevni biološki ritam osmišljen za 24 sata. Dodatnih 40 minuta svakog dana na Marsu uskoro će dovesti do toga da osoba razvije mlazni zastoj, što će se zauzvrat očitovati u obliku stalnog umora i slabog zdravlja.
NASA-ini zrakoplovni operateri već su iskusili sve "radosti" ovog sindroma, jer su morali raditi u skladu s marsovskim vremenom, čim je jedan od prvih rovera poslatih na Mars započeo svoj svakodnevni rad na Crvenoj planeti. Primjerice, svi zaposlenici svemirske misije Sojourner na Mars pridržavali su se istog vremena u kojem je rover morao raditi. Nakon mjesec dana tako prometnog rasporeda, operateri su se, kako kažu, isfurali.
Za naknadne marsovske veslače, NASA-in kontrolni centar uspio je uspješno držati marsovsko vrijeme tri mjeseca, ali do kraja misije radnici su i dalje bili jako umorni. Na temelju opažanja, znanstvenici su otkrili da je osoba sposobna pridržavati se marsovskog vremena samo za kratko vrijeme. Astronauti, koji će na Marsu morati ostati mjesecima, nikada neće moći izaći iz okvira marsovskog vremena.
Ranije studije problema spavanja pokazale su da ljudsko tijelo ima prirodni 25-satni biološki ritam, međutim, kako se kasnije ispostavilo, rezultati tih studija nisu bili točni. Nakon novih promatranja, nitko od sudionika nije se mogao prilagoditi marsovskom vremenu.
Promotivni video:
Smanjena gravitacija
Unatoč mogućnosti simuliranja svemirskog putovanja na Mars na Međunarodnoj svemirskoj stanici dugim boravkom na njemu, efekt produljenog izlaganja ljudskog tijela marsovskoj gravitaciji (38 posto Zemljine) znanstvenicima i dalje ostaje misterija. Hoće li dugotrajno izlaganje ovoj djelomičnoj gravitaciji sačuvati integritet mišićne i koštane gustoće? A ako ne, kako se nositi s tim? S obzirom na to da će čovjek na bilo kojem letu do Marsa morati provesti mnogo mjeseci u zatvorenoj limenci, pronalaženje odgovora na ova pitanja je kritično.
U manje od idealnih simulacija, dvije studije na miševima pokazale su da gubitak kostiju i mišića u uvjetima marsovske gravitacije uopće ne može biti jednak. Prvo istraživanje pokazalo je da čak i ako se nalazite u okruženju s gravitacijom od 70 posto Zemlje, neće spriječiti gubitak mišića i kostiju.
U drugom istraživanju, istraživači su otkrili da su miševi izgubili najmanje oko 20 posto svoje skeletne mase u okruženjima male gravitacije. Međutim, treba imati na umu da se sve ove studije temelje na simulacijama. Dok astronauti zapravo ne slete na Mars, biti će nemoguće znati prave učinke smanjene gravitacije na njihova tijela.
Oštra marsovska površina
Prvo što je Neil Armstrong otkrio nakon što je zakoračio na mjesečevu površinu bilo je da je područje slijetanja bilo doslovno prekriveno velikim gromadima, što predstavlja prijetnju za njegov zemlja. Sličan problem mogao bi se pojaviti i astronautima koji će sletjeti na Mars. Imat će vrlo malo vremena za prepoznavanje i izbjegavanje udaranja u zemljani kamen na takve kaldrme ili pješčenjake. Stijene i razne padine mogu prouzročiti prevrtanje Marsoveg zemljišta. Činjenica je da čak i velike promjene u ravnini površine mogu biti vrlo teške za prepoznati iz orbite, pa ljudi koji će izraditi planove za slijetanje mogu jednostavno slučajno propustiti takve promjene.
Male pukotine i udubljenja također mogu zavarati senzore, što zauzvrat može dovesti do neblagovremenog oslobađanja padobrana ili nogu za slijetanje, kao i do pogrešnog automatskog izračuna brzine slijetanja. Šanse da se zemlja može suočiti s katastrofom zbog pogrešno analiziranog mjesta slijetanja, iznenađujuće su velike. Jedno je istraživanje pokazalo da su te šanse oko 20 posto.
Veličine nosača rakete
U razvoju modula za slijetanje na Mars, gotovo odmah se pojavljuje ozbiljan tehnički problem - promjer konusa nosa rakete na kojem će se lansirati ovaj Marsov modul. Unatoč trenutnom promjeru najvećeg nasipa od 8,4 metra, bit će vrlo teško uskladiti njegovu veličinu s dizajnom nasipanog Mars sleta.
Zaštitni toplinski štit potreban za zaštitu velikog opterećenja tada bi bio prevelik da bi se mogao ugraditi ispod obloge. Stoga će u ovom slučaju, najvjerojatnije, biti potrebno koristiti tehnologiju toplinskog štitnika na napuhavanje, čiji je razvoj trenutno tek u eksperimentalnoj fazi.
Korištenje trenutnog dizajna radomera za misiju na Marsu zahtijevalo bi mnogo kompaktnije klizište koje bi stajalo 8,4 metra. Svi veći moduli jednostavno se neće uklopiti.
Čak i ako se odluči za kompaktnije zemljište, onda će, najvjerojatnije, zbog takvih tehničkih ograničenja njegov dizajn morati biti preuređen. Na primjer, morat ćemo reciklirati ne samo mjesto astronauta, već i spremnike goriva za modul. Veličina samog zaleta se ne može promijeniti, jer to destabilizira lansirno vozilo.
Nadzvučni TDU
Jedan od glavnih načina za smanjenje brzine Mars-ovog modula za slijetanje za meko pristajanje s Marsovske površine je nadzvučni sustav kočenja (TSP). Njegova suština leži u upotrebi mlaznih motora usmjerenih prema pokretu kako bi se aparat usporio od nadzvučnih brzina.
Upotreba ultrazvučnog TDU-a u tankoj razrjeđenoj atmosferi Marsa je nužna. Međutim, pokretanje ultrazvučnih motora moglo bi stvoriti udarni valov koji bi mogao oštetiti Mars Mars. NASA, na primjer, ima malo iskustva s takvim postupcima, što zauzvrat smanjuje šanse da cijela misija bude uspješna.
Ova tehnologija ima tri problematična aspekta. Prvo, efekt interakcije između protoka zraka i ispušnih plinova motora može bukvalno podijeliti podlogu na pola. Drugo, toplina nastala ispuhom istrošenog raketnog goriva može zagrijati zemljište. Treće, održavanje stabilnosti landera pri pokretanju nadzvučnog TDU-a može biti vrlo zastrašujući zadatak.
Unatoč prethodnim malim ispitivanjima vjetroenergetskih tunela takvih TDE-a, potrebna su mnoga ispitivanja u punoj mjeri kako bi se utvrdila pouzdanost takvog sustava. Ovo je vrlo skup i dugotrajan zadatak. Međutim, ista NASA može imati i alternativnu (neizravnu) verziju testiranja takvih sustava. Američka privatna tvrtka SpaceX aktivno pokušava razviti raketu za višekratnu upotrebu koja koristi sličan princip slijetanja. I treba napomenuti da u tom smjeru postoje uspjesi.
Statična struja
Da, da, isti onaj zbog kojeg vaša kosa stoji na kraju ili mali strujni udar kada nešto dodirnete. Ovdje na Zemlji statički elektricitet može biti predmet raznih šala i podvala (iako u Zemljinim uvjetima može biti i opasno), ali na Marsu se statički elektricitet može pretvoriti u ozbiljne probleme za astronaute.
Na Zemlji se većina statičkih pražnjenja događa zbog izolacijskih svojstava gumenih podloga cipela koje nosimo. Na Marsu će površina Marsa služiti kao izolacijski materijal. Čak i samo šetajući površinom Marsovca, astronaut može izgraditi dovoljno statičkog elektriciteta za spaljivanje elektronike, poput zračne luke, jednostavnim dodirom vanjskog metalnog kućišta broda.
Posebnost i suhost marsovske površine čini ga izvrsnim izolacijskim materijalom. Čestice na Marsovskoj površini mogu biti i do 50 puta manje od čestica prašine na Zemlji. Kada hodate po njemu, određena količina toga akumulirat će se na čizmama astronauta. Kad ga marsovski vjetar puše, cipele će sakupiti dovoljno naboja da izazove lagani električni udar, što bi u takvim uvjetima moglo biti dovoljno da sahrani cijelu misiju.
Marsovski veslači koji sada rade na Crvenoj planeti koriste posebne tanke igle koje ispuštaju naboj u atmosferu i sprječavaju ga da udara u elektroniku rovera. U slučaju posade s Marsom na Mars, bit će potrebni posebni svemirski odijeli kako bi se zaštitili i astronauti i oprema koju će koristiti.
Prikladni potisnik
Space Launch System (SLS) trenutno je najveće lansirno vozilo u razvoju i očekuje se da će se koristiti u skoroj budućnosti. Upravo ovu raketu zapad planira koristiti za misije na Mars.
Nasini trenutačni planovi zahtijevaju desetak raketa SLS za jednu posadu na Mars. Međutim, trenutna zemaljska infrastruktura za lansiranje SLS ispunjava potrebne uvjete samo u minimalnim parametrima: potrebno je imati najmanje jednu sobu za sastavljanje rakete, jedan džinovski transportni uređaj za dostavljanje rakete do lansirne pločice i jedan sam bacač.
Ako se i jedna od ovih komponenti pokvari ili ne uspije, stvorit će se ozbiljna zabrinutost oko dostupnosti potrebnog lansirnog vozila, što će zauzvrat dovesti u pitanje samu mogućnost održavanja misije na Mars.
Na primjer, svako kašnjenje povezano s postavljanjem i potvrđivanjem svih SLS sustava može dovesti do velikih promjena u planovima pokretanja. Manje značajni tehnički problemi, pa čak i vremenski uvjeti, mogu stvoriti iste probleme.
Pored toga, pristajanje u orbiti za sastavljanje svemirskog broda za odlazak na Mars zahtijeva sukladnost s takozvanim probnim okvirom, to jest vremenom u kojem će raketa biti lansirana. Osim toga, lansiranje svemirske letjelice na Mars izravno iz Zemljine orbite također zahtijeva poštivanje određenog vremenskog okvira. Znanstvenici su razvili čitave modele lansiranja na temelju povijesnih podataka o ranim lansiranjima. Oni pokazuju nedostatak samopouzdanja da će raketa SLS biti dostupna u određenom prozoru za lansiranje, što zauzvrat može ugasiti i svaku misiju na Mars.
Toksično marsovsko tlo
2008. godine NASA-ova robotska sonda napravila je povijesno otkriće. Perklorati su pronađeni na površini Marsa. Unatoč činjenici da su ovi toksični reagensi našli svoj put u industrijskoj proizvodnji, kod ljudi mogu stvoriti ozbiljne probleme sa štitnjačom, čak i ako se koriste u malim količinama.
Na Marsu je koncentracija perklorata u tlu 0,5 posto, što je već vrlo opasno za ljude. Ako astronauti dovedu ove reagense u svoja marsovska prebivališta, tada će se s vremenom sigurno dogoditi zagađenje, a potom i trovanje.
Postupci dekontaminacije koji se obično koriste u rudarskoj industriji mogu pomoći u smanjenju vjerojatnosti kontaminacije do određene mjere. Međutim, neće se moći potpuno riješiti problema u uvjetima Marsa, i stoga će astronauti prije ili kasnije očekivati probleme sa štitnjačama.
Pored toga, trovanje perhloratima u tijelu povezano je s različitim bolestima krvožilnog sustava. Istina, znanstvenici u ovom smjeru još nisu napredovali, pa je potrebno još naučiti rasvjetljavanje svih učinaka perklorata na ljudsko tijelo. Stoga je dugoročno posljedice boravka na Crvenoj planeti vrlo teško predvidjeti.
Vjerojatno će astronauti morati stalno uzimati umjetne hormonske lijekove kako bi održali metabolizam kako bi se borili protiv učinaka dugotrajne izloženosti perkloratu.
Dugotrajno skladištenje raketnog goriva
Potrebno nam je raketno gorivo za let do Marsa i natrag. Ogromna opskrba gorivom. Trenutno najefikasnije raketno gorivo je kriogeno gorivo, a to je tekući vodik i kisik.
Ovo se gorivo mora stalno hladiti tijekom skladištenja. Međutim, čak i uz maksimalnu pripremu, prema statistikama, dolazi do istjecanja 3-4 posto vodika iz spremnika goriva svakog mjeseca. Ako astronauti već u letu otkriju da njihovi rezervoari za gorivo nemaju dovoljno goriva za povratak kući, tada će - shvatite sami - dogoditi se potpuna katastrofa.
Astronauti će morati pratiti vrenje kriogenog goriva nekoliko godina dok se ne izvrši njihova misija na Crvenoj planeti. Dodatno gorivo moglo bi se proizvoditi izravno na samom Marsu, ali njegovo skladištenje i hlađenje zahtijevat će ugradnju posebnih hladnjaka, koji zauzvrat zahtijevaju električnu energiju. Stoga, prije nego što započnemo misiju na Mars, moramo provesti mnoge dugoročne testove tehnologija skladištenja goriva kako bismo osigurali da imamo dovoljno goriva u svim okolnostima.
Ljubav i neslaganja
U okviru dugoročnih svemirskih letova, nitko se ne može odreći pojave romantičnih odnosa između članova posade. Na kraju teškog radnog dana, mnogim ljudima treba psihičko i fizičko opuštanje, čiji je izlaz samo ljubavni odnos. I dok na prvi pogled sve zvuči simpatično i romantično, u praksi u svemiru ovakav odnos može biti vrlo loš za cijelu misiju.
Godine 2008. skupina ljudi sudjelovala je u eksperimentu. Dugi boravak u zatvorenom prostoru korišten je kao simulacija leta do Marsa. Događaji eksperimenta isticali su se izvan kontrole u trenutku kada je jedan od "astronauta" postao vrlo uznemiren što je njegova djevojka odbila seksati s njim i umjesto toga odabrala trećeg astronauta. Budući da je bio u stanju stalnog stresa i umora, prvi astronaut u nekom trenutku to nije mogao podnijeti i sve se završilo slomljenom čeljusti trećeg astronauta. Da ovo nije bio eksperiment, već stvarna svemirska misija, takvo bi ponašanje ozbiljno dovelo u pitanje njegov uspjeh.
Nažalost, NASA uopće ne pokušava razmotriti sve ove mogućnosti. Prema nedavnom izvješću Nacionalne akademije znanosti, NASA nije istraživala pitanja mogućih seksualnih odnosa u okviru svemirskih misija na Mars, niti se bavila pitanjima moguće kompatibilnosti psihotipova ljudi u dugoročnim svemirskim misijama.