+ A | - a | Visszaállít
2015. okt.
20
  Ember a vörös bolygón? - Technológiai feltételek a marsi élethez
Kategória: Csillagászat, űrkutatás - Közzétette: fulldragon
szerző: Zamaróczy Ádám

A NASA a 2030-as években embert akar szállítani a Marsra. Az ügynökség a múlt héten már ki is adott egy jelentést a küldetéssel kapcsolatos, idáig elvégzett munkáról és a jövőbeli tervekről. Bár az optimizmustól fűtött beszámoló főleg absztrakt célokat határoz meg, azért a dokumentumban már körvonalazódik néhány a következő évtizedekben kifejlesztendő technológiákból. A következőkben ezekből mutatunk be néhányat:

Hatalmas rakéták
A Space Shuttle utódja akár már 2018-ban elstartolhat. A NASA Space Launch System (SLS) nevű hordozórakétája felszálláskor 70 tonna felszerelést lesz képes az űrbe juttatni. A későbbiekben a jármű egyszer majd akár 130 tonna hasznos terhet is Mars-irányú röppályára állíthat.

A maga 382 lábas (116,5 méter) magasságával az SLS lesz a valaha épített legmagasabb kilövő jármű, ereje pedig még az Apollo „holdjáró” űrhajósait szállító Saturn V rakétákét is túlszárnyalja majd.

Koncepciórajz a Space Launch Systemről (Forrás: NASA)

„A teherkapacitás messze meghaladja a jelenlegi és a tervezett kereskedelmi rakéták befogadóképességét” – olvasható a NASA jelentésében.
A szintén fejlesztési fázisban levő Orion legénységi kapszulával együtt az SLS az elkövetkezőkben a Marsra és egyéb mélyűri desztinációkhoz is eljuttathatja az asztronautákat.

Alternatív meghajtás
Ugyan az SLS-t folyékony hidrogén és folyékony oxigén elégetésével fogják mozgásra bírni, ám a járműnek „mindössze” annyi lesz a feladata, hogy az űrhajósokat kiragadja a Föld vonzáskörzetéből. Amennyiben a Marsig tartó, körülbelül hét hónapos utazáshoz rakéta-üzemanyagot használnának, szükség lenne egy óriási tartályra is, amit viszont nagyon költséges lenne kiszakítani a bolygó gravitációs mezejéből.

A NASA éppen ezért inkább a Nap energiáját használná fel a rakomány, a felszerelések vagy akár az asztronauták utaztatásához.

A napelektromos meghajtás (Solar Electric Propulsion) nevű módszerrel az űrhajót a hátulsó részéből kilövelő ionok hajtanák előre. Ez a megoldás hasonlít a Cereshez látogató Dawn űrszondánál felhasznált technikához. A lényege, hogy a hajtóanyagként használt xenon gáz atomjait először elektronokkal bombázzák, amivel plazmává (ionizált gáz) alakítják az anyagot. A keletkezett ionokat ezután egy elektromos mező segítségével felgyorsítják, és a részecskék hátul óriási sebességgel elhagyják az űrhajót. A jármű ez után a hatás-ellenhatás törvényének engedelmeskedve az ellenkező irányban elmozdul. A módszerben értelemszerűen a Nap szolgáltatná a működéshez szükséges elektronokat.

A napenergia-propulzió nem rendelkezik a rakéta-üzemanyag heves tolóerejével. Ez a fajta meghajtás ezzel szemben lassan építkezik, de idővel így is akár 200 ezer mérföld per órás sebességre gyorsíthatja fel az űrhajót. Az ionmeghajtás emellett igencsak hatékony, mivel a rakéta-üzemanyaghoz képest 10-szer kevesebb hajtóanyaggal is elboldogul.

A technológia már létezik, ám a NASA-nak drámai fejlesztéseket kell még végrehajtania a módszeren. A nehezebb rakományok megmozdításához legalább egy nagyságrenddel erősebb ionos hajtóművekre lesz szükség. A 2020-as években az űrügynökség az Aszteroida-eltérítő Küldetés (Asteroid Redirect Mission) során a motornak a Dawn-űrszondáénál ötször erősebb verzióját kívánja letesztelni. A misszió keretében a hivatal egy kisbolygóról lepattintott szikladarab áttanulmányozásához fogja kiküldeni az űrbe az asztronautáit.

Mélyűri szálláshelyek
Ha egyben szeretnénk viszontlátni a Marsra repített űrhajósokat, nem tuszkolhatjuk be őket csak úgy három évre egy nagyjából katonai terepjáró méretű kapszulába.

Ionmeghajtású motor (Forrás: NASA)

A NASA először is egy, a mélyűrben használható és az Orion kapszulához csatlakozó lakhelyet kíván létrehozni, amely a fedélzeten tartózkodó legénység számára kicsit több életteret (és fürdőszobát) biztosít. A második feladat a személyzet marsi rezidenciájának kialakítása lenne. A létfenntartás alapvető feltételeinek megteremtése mellett a hajléknak tűz- és sugárvédelemmel kellene rendelkeznie, valamint az edzéshez és a munkavégzéshez is elegendő teret kellene biztosítania a lakók számára.

A Bigelow Aerospace felfújható űrhajlékai és a NASA Mélyűri Szálláshelynek (Deep Space Habitat) nevezett koncepciója jó alapot szolgáltathatnak a jövőbeli terveknek.

Rugalmas szkafanderek
A Marsra látogató asztronauták akár évekig a vörös bolygón maradhatnak. Ez alatt az idő alatt adatgyűjtés, illetve a planéta felfedezése céljából a lakóhelyükről néha a „szabadba” is ki kell majd mozdulniuk a kutatóknak.

Sajnos azonban a Marson az élet… életveszélyes.

Az új űrruháknak először is védelmet kell majd biztosítaniuk mind a Mars káros sugárzása, mind pedig a bolygó vékony és hideg atmoszférája ellen. Nem utolsó szempontként a „marslakókat” a munkájuk elvégzésében sem akadályozhatják. A mai szkafanderek inkább luftballonokra emlékeztetnek, amelyekben a mozgás (főleg a kezeké) igencsak nehézkes. A kutatók éppen ezért olyan kozmikus öltözékek tervezésébe fogtak, amelyekben könnyebben elboldogulhatnak az asztronauták. A korszerűsített űrruhák öngyógyító anyagból készülhetnének, beléjük szőtt biomonitorok ékesíthetnék őket, és akár a kiterjesztett valóság (VR) élményével is megajándékozhatnák a viselőiket.

A NASA a 2019-ben induló Aszteroida-eltérítő Küldetés folyamán kívánja letesztelni az egyik új generációs szkafandert.

Lézeres internet
A Mars maximális közelsége a Földhöz 33,9 millió mérföld. Az internetkapcsolat ilyen távolságban már elég silány; a NASA beszámolója alapján a marsjáró roverek adatátviteli sebessége körülbelül kétmillió bit másodpercenként. Összehasonlításképpen a Nemzetközi Űrállomás 300 millió bit per szekundumos tempót tud felmutatni. A Marshoz történő elnavigáláshoz és az ottani landoláshoz a NASA-nak erősebb internetes kapcsolatra lesz szüksége. A küldetéshez már a milliárd bit per szekundumos nagyságrendben kell gondolkodni. A megoldás: a lézer.



A NASA lézerkommunikációs kísérletének ábrázolása (Forrás: NASA)

Egy 2013-as teszt során egy lézeres kommunikációs rendszer lehetővé tette a NASA számára, hogy 622 millió bit per szekundumos iramban töltsön le adatokat. Néhány egyéb koncepció szerint akár a Szaturnusz tájékán is lehetséges lenne a néhány milliárd bit per másodperces adatátviteli sebesség megvalósítása.

A felsorolt technológiák kifejlesztése nem lesz sétagalopp. Több évet és sok milliárd dollárt igényelhet a megvalósításuk, amellyel szemben egyébként több tudósnak is kétségei vannak. Számos egyéb kihívással is meg kell még birkózni ahhoz, hogy a marsi expedíció kivitelezhetővé váljon, ezek közül is az egyik: a NASA szűkös költségvetése. A vörös bolygóra eljutni mindamellett – lássuk be – igencsak izgalmas lehetőség az emberiség számára.

A cikk a Popular Science írása alapján készült.


forrás:/gyartastrend.hu/

kapcsolódó:Pontosította a NASA a Mars-utazás terveit Katt ide!
Nagy bajban van a Mars One-projekt Katt ide!
Százan vannak versenyben a Mars-utazásra Katt ide!

Facebook MySpace Buzz Digg Delicious Reddit Twitter StumbleUpon


Hozzászólás küldéséhez be kell jelentkezned. Jelentkezz be, vagy kattints ide a regisztrációhoz