האם בני אדם ינחתו על מאדים? למד אודות ההיסטוריה של חקר המאדים ו -7 אתגרים מרכזיים של שליחת בני אדם למאדים

חקר מאדים כבר מזמן הוקסם לאדם. אמנם משימות למאדים הן לעתים קרובות הנושא של ספרי מדע בדיוני וסרטים, אך המציאות לא יכולה להיות כל כך הרחק מאחור. ההתקדמות האחרונה בטכנולוגיית החלל והמסחור המהיר של שוק החלל עשויה בקרוב לאפשר שליחות אנושית למאדים. יתרה מכך, אם מסתכלים על ההיסטוריה של 300,000 שנה של חיפושי אנוש, ניכר שהצורך לחקור הוא מהותי לטבע שלנו. במסגרת זו, שליחות למאדים איננה באמת שאלה אם - זו שאלה יותר מתי.

קפיצה לחלק

• מדוע בני אדם צריכים לנסוע למאדים?
• מהי ההיסטוריה של חקר המאדים?
• 7 אתגרים עיקריים בהגעה למאדים
• איך בסופו של דבר בני האדם יגיעו למאדים?
• רוצה ללמוד עוד על חקר החלל?
• למידע נוסף על MasterClass של כריס הדפילד

המפקד לשעבר של תחנת החלל הבינלאומית מלמד אותך את מדע חקר החלל ומה צופן העתיד.

מדוע בני אדם צריכים לנסוע למאדים?

אחת ההשפעות הגדולות ביותר של משימה למאדים תהיה מציאת חיים או עדות לחיים נכחדים, לא משנה כמה פשוט החיים יהיו. זה לא רק יענה על השאלה אם אנחנו לבד בקוסמוס - אלא גם היה מצביע על כך שיש פוטנציאל לחיים בכל מקום ביקום.

מהי ההיסטוריה של חקר המאדים?

חלליות רבות שנחתו על פני מאדים, כולל הוויקינג 1, הוויקינג 2 והמסלול המאדים. חלליות כמו Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor ו- Mars Reconnaissance Orbiter ביצעו עבודות סקר למיפוי פני השטח של מאדים. רובעי חיפושי מאדים הן מנאס'א והן מסוכנות החלל האירופית (ESA) חקרו את פני מאדים, ושלחו נתונים ותמונות בעלי ערך חזרה לכדור הארץ.

בשנת 2010 הכריז נשיא ארה'ב ברק אובמה במרכז החלל קנדי ​​בטקסס על הצעה שמטרתה משימת מאדים מאוישת עד שנות ה -2030. נאס'א מתכננת להשיק את משימת הרוברים של מאדים 2020, שתשלח נחתת מאדים בלתי מאוישת לכוכב האדום כדי לחקור את סימני החיים, בעבר ובהווה.

נאס'א בודקת גם חלליות שנועדו להוביל בני אדם למאדים בפעם הראשונה.

7 אתגרים עיקריים בהגעה למאדים

האתגר הטכני וההנדסי להגיע למאדים הוא מרתיע. לכדור הארץ ולמאדים יש מסלולים שונים סביב השמש, מה שאומר שהמרחק בין שני כוכבי הלכת משתנה כל הזמן. גם עם חלון שיגור אופטימלי, זו עדיין הפלגה ארוכה אל הלא נודע עם ספינה לא מוכחת, גוררת את כל מה שאתה צריך, בלי שום דרך לספק פריטים קריטיים מחדש. וזו רק ההתחלה. אתגרים אחרים כוללים:

1. בניית חללית נכונה . ההגעה לירח היא נסיעה של שלושה ימים, כך שתספיק חללית תועלתנית כמו אפולו. המשימה הראשונה של מאדים דורשת נסיעה ארוכה בהרבה, כך שהחללית תצטרך להכיל יותר מרחב מחיה, יותר מקום למערכות גיבוי, ציוד לטיולים בחלל, מערכת הנעה אמינה, ואולי הכי חשוב - מתקני בילוי בכדי להעסיק את האסטרונאוטים. , פרודוקטיבי ושפוי במהלך הנסיעה לחלל.
2. יכולות מיחזור אוויר ומים . הרבה ממה שעושה מערכת תומכת החיים בתחנת החלל הבינלאומית (ISS) מחקה את המתרחש באופן טבעי על פני כדור הארץ. מעבדים מטהרים את האוויר של האסטרונאוטים, מסננים גזי עקבות ומסירים את הפחמן הדו חמצני הנשוף שלהם. במידת האפשר, החמצן מופק ומשוחרר חזרה לתא, אך את ההפסדים הקטנים משלימים חמצן מאוחסן. מים ממוחזרים באופן דומה מהשתן ומסיר האדים, בדרך כלל עם יעילות של כ -90%. זה טוב מתמיד, אבל כל ספינת משא עדיין נושאת אוויר ומים ל- ISS. עלינו להגיע למחזור כמעט 100% לפני שניסע בביטחון למאדים והלאה לחלל העמוק.
3. גידול מזון . למשימות חלל למאדים ומחוצה לה, הבאת אוכל מוכן תהפוך פחות מעשית. כרגע יש ניסויים ב- ISS כדי לחקור כיצד לגדל יבולים, לבדוק דברים כמו לאיזה כיוון צומח ללא כובד, כיצד להאביק, ואילו סוגי אדמה הידרופונית הם הטובים ביותר. היכולת לשמור על עצמי ולגדל מזון בחלל היא רק אחת מהטכנולוגיות הרבות הנדרשות למשימות למאדים ולחקירת חלל עתידית.
4. אגב על גוף האדם . חוסר משקל מורחב גובה מחיר מגוף האדם. ישנן השפעות משמעותיות על שיווי המשקל, ויסות לחץ הדם, צפיפות העצם ולעתים הראייה. עבור אסטרונאוטים שנוסעים לכוכב האדום, לא יהיה צוות תומך קרקע שיסייע לאחר הנחיתה על פני השטח המאדים. המשקל והתצורה של חללי החלל המאדים יצטרכו לאפשר גם את תקופת ההסתגלות לכוח המשיכה של המאדים. בנוסף, הסביבה הטבעית על פני כדור הארץ היא קטלנית לחיי אדם; באטמוספירה מאדים יש לחץ אוויר נמוך מאוד, ללא חמצן, 96% פחמן דו חמצני, קרינה גבוהה וקרניים קוסמיות. בית הגידול וחליפות החלל יצטרכו להגן על הצוותים מפני אווירת המאדים.
5. חוסר תקשורת . החיים במאדים יהיו גם מאתגרים פסיכולוגית. גם כאשר כדור הארץ ומאדים הם הקרובים ביותר, במרחק של 35 מיליון קילומטרים זה מזה, לוקח גלי רדיו בערך ארבע דקות להגיע מכאן לשם. כך שאם צוות המאדים ישדר אות ליוסטון, המהיר ביותר שישמע תגובה של נאס'א הוא כעבור שמונה דקות - המקרה הגרוע ביותר הוא כעבור 48 דקות. אם כן, תקשורת בזמן אמת תהיה בלתי אפשרית וצוות המאדים יצטרך לדעת להיות עצמאי, טכנית ונפשית, במיוחד במקרה של סופת אבק או מצב חירום אחר.
6. קביעת הדרך הנכונה . צריך להחליט על הדרך שאנחנו עוברים בין כדור הארץ למאדים. כל יום של זמן נסיעה הוא יום נוסף שבאכילת אוכל, שתיית מים, נשימת אוויר הספינה וייצור פסולת, כמו גם חשיפה לקרינה בין-כוכבית ולסיכון לכשלים במערכות קריטיות. אם יש מספיק דלק, ניתן להשתמש במסלול ישיר יותר, שמכריח את מכניקת המסלול. אם נמציא מנועים יעילים יותר, היינו יכולים לפטר אותם זמן רב יותר ולהמשיך פחות בחוף, וגם להקטין את הזמן הכולל.
7. נחיתה בזהירות . גם אם נגיע לאווירה של מאדים, הנחיתה מציגה מערך אתגרים נוסף. ברגע שאנחנו במהירות מסלולית, נוכל להשתמש באווירה הדקה של מאדים כדי לספק חיכוך בלימה, היגוי לטבול בדיוק לתוכו כדי להאט בהדרגה למהירות הנכונה. אבל כל ספינת המעבר תצטרך להיות קשוחה מספיק כדי לקחת את החום והלחץ הנלווים. אפשרות פשרה עשויה להיות לסגור את בית הגידול שהוביל אותנו למאדים, להיכנס לקפסולה ולרכוב עליה ישירות אל פני השטח. אבל האווירה של המאדים היא הרבה יותר דקה מזו של כדור הארץ, כלומר מצנחים לא עובדים כמעט באותה מידה. עם זאת הוא מספיק עבה שחיכוך גורם לחימום ולכן הספינה זקוקה למיגון חום מתאים. האובייקט הכבד ביותר שנחתנו על מאדים החל משנת 2018 היה ה- Curiosity Rover של נאס'א (חלק ממשימת מעבדת המדע של מאדים), שמשקלו טון אחד (על כדור הארץ). ספינה מאוישת הייתה שוקלת הרבה יותר משודד מאדים. לצורך הכנסת אנשים למאדים, ככל הנראה נצטרך להשתמש באווירת המאדים כדי להאט חלקית את כלי השיט, ואז מנועי כיבוי כדי להאט את הקצב לפני השטח לאתר הנחיתה.

מאסטרקלס

מוצע עבורך

שיעורים מקוונים שמועברים על ידי גדולי המוחות בעולם. הרחב את הידע שלך בקטגוריות אלה.

איך מתחילים אוטוביוגרפיה

מלמד חקר החלל

מלמדת לשימור

מלמד חשיבה מדעית ותקשורת

מלמד את מדע השינה הטובה יותר

איך בסופו של דבר בני האדם יגיעו למאדים?

תחשוב כמו מקצוען

המפקד לשעבר של תחנת החלל הבינלאומית מלמד אותך את מדע חקר החלל ומה צופן העתיד.

אף על פי שההגעה למאדים תהיה קשה כלכלית ולוגיסטית, מדענים מאמינים כי ניתן להשיג זאת בסופו של דבר על ידי ביצוע כמה צעדים מרכזיים:

• המשך לחקור את הירח . המשימות לירח ולמאדים שזורות זו בזו, מכיוון שהירח מציע הזדמנות לבדוק כלים חדשים כמו מערכות תומכות חיים ובתי גידול אנושיים שיכולים לשמש במשימה עתידית של מאדים. המשך חקר הירח הוא קריטי ליום אחד טיסה למאדים.
• לפתח טכנולוגיית חלליות מתקדמת יותר . אין תחנות חלל בחלל העמוק, מה שאומר שהספינה שלוקחת בני אדם למאדים תצטרך לעשות את המסע ללא תדלוק. נאס'א נמצאת כעת בתהליך פיתוח מערכת הנעה חשמלית סולארית לביצוע הטיסה בחלל העמוק. בנוסף, החללית תדרוש מערכת ניווט בחלל העמוק, רקטות חזקות מספיק כדי להניע אסטרונאוטים לאורך המסע ובחזרה, וציוד נחיתה שעובד על מאדים, בעל אווירה דקה.
• תכנן חליפות חלל כדי להבטיח את בטיחות האסטרונאוטים . הסביבה במאדים היא עוינת: היעדר שכבת האוזון פירושו שאין מגן מובנה מפני קרינה אולטרה סגולה, והסופר-חמצנים על אדמת המאדים עשויים להשפיע על בני אדם ההולכים על פני השטח שלה. מהנדסים יצטרכו לתכנן חליפות חלל מגן כדי למנוע פגיעה בגוף האדם.

רוצה ללמוד עוד על חקר החלל?

בין אם אתה מהנדס אסטרונאוטים מתחיל או פשוט רוצה להיות מושכל יותר לגבי מדע המסעות בחלל, ללמוד על ההיסטוריה העשירה והמפורטת של מעוף החלל האנושי הוא חיוני להבנת התקדמות חקר החלל. ב- MasterClass של כריס הדפילד בנושא חקר החלל, מפקד תחנת החלל הבינלאומית לשעבר מספק תובנה חשובה מאין כמותה כדי לחקור את החלל ומה צופה העתיד לבני אדם בגבול האחרון. כריס מדבר גם על מדע המסע בחלל, על החיים כאסטרונאוט וכיצד טיסה בחלל תשנה לנצח את הדרך בה אתה חושב על החיים על כדור הארץ.

רוצה ללמוד עוד על חקר החלל? החברות השנתית של MasterClass מספקת שיעורי וידיאו בלעדיים של מדעני אמן ואסטרונאוטים כמו כריס הדפילד.