Tutkijat kuvaavat Marsin siirtokuntien perustan

4/5 kulmaa kosmologiaan: Tiekartta tähtiin (Kesäkuu 2019).

Anonim

EPFL: n tiedemiehet ovat kartoittaneet tarvittavat toimenpiteet Marsin itsensä ylläpitävän tutkimuspohjan rakentamiseksi, joka olisi pitkäkestoinen. Heidän työnsä avulla tutkijat asettavat painopisteitä avaruusohjelmille, jotka tutkivat Marsia ja aurinkokuntaa kokonaisuutena.

Jos Marsiin olisi koskaan elämää, sen jäljet ​​ovat todennäköisimmin löydettävissä planeetan pylväistä. Tarkemmin sanottuna sen polaarisessa kerroksessa olevat kerrostumat, jotka ovat jään ja pölyn kerroksia, jotka ovat rakentaneet tuhansia vuosia. Joten EPFL: n tutkijoiden mukaan pylväät olisivat loogisin paikka perustaa tutkimuspohja ja mahdollisesti pesäkkeitä. Tämä tiimi on kartoittanut vaiheittaisen strategian ja vaaditun teknologian Marsin tutkimuspohjan rakentamiseksi, joka olisi itsenäistä ja jolla olisi pitkäaikainen miehitetty läsnäolo. Työn tulokset julkaistaan ​​pian Acta Astronauticassa ja esitellään tänään Entretiens Internationaux du Tourisme du Futur -konferenssissa Vixouzessa Ranskassa.

"Pylväät saattavat aiheuttaa haasteita alussa, mutta ne ovat paras paikka pitkällä aikavälillä, koska niillä on luonnonvaroja, joita voimme käyttää", kertoo tutkimuksen johtajan Anne-Marlene Rüede ja opiskelija, avarusteknologiassa EPFL: n avaruustekniskeskuksessa (eSpace). Ja vaikka tutkijat ajattelevat hyvin tulevaisuutta - siirtokuntia, joita kehitettäisiin useiden sukupolvien ajan - he menivät edelleen yksityiskohtaisesti suunnitteluun. "Halusimme kehittää strategian, joka perustuu valitut teknologiat ja hahmotellaan testiskenaariosta, jotta astronautit pystyisivät 20 vuoden kuluttua suorittamaan tällaisen avaruusoperaation", hän lisää.

Ensin pohja, sitten miehistö

EPFL: n tutkijoiden strategiaan kuuluu kuuden hengen miehistön lähettäminen Marsin pohjoisnavalle polaarisen kesän aikana, hyödyntää 288 päivän jatkuvaa valoa ja palauttaa ne turvallisesti maan päälle. Strategiansa ensimmäinen uusi elementti on se, että se toteutetaan kahdessa vaiheessa. Ensinnäkin robotit lähetetään rakentamaan miehistön vähäinen elintila ja testaamaan saatavilla olevat luonnonvarat paikan päällä. Sitten miehistö otettaisiin käyttöön. Tämä lähestymistapa minimoisi hyötykuorman, jota avaruussukkulat tarvitsisivat kuljettaa ja tehdä tehtävän mahdollisimman turvalliseksi miehistön jäsenille. Insinöörit eivät kuitenkaan ole vielä kehittäneet raketteja, jotka pystyvät käsittelemään 110 tonnia laitteita.

Jotta tutkimusala voisi ylläpitää miehitettyä läsnäoloa yhdeksän kuukauden ajan - ja lopulta vieläkin pidempään - suunnitelma on hyödyntää mahdollisimman paljon Marsin luonnonvaroja, ennen kaikkea vettä. Jään löytäminen pylväistä tarkoittaa sitä, että pohja voisi teoreettisesti tuottaa ihmiselle elintärkeää vettä, happea ja typpiyhdisteitä. Muita kemikaaleja Marsin ilmassa (erityisesti CO2) ja maaperässä (kuten piitä, rautaa, alumiinia ja rikkiä) voitaisiin käyttää materiaalien kuten tiilien, lasin ja muovin tai jopa polttoaineiden, kuten vety ja metanolin, valmistukseen. Kaikki tämä tekisi tutkimuspohjasta itsestään kestävän pitkän matkan.

Mutta aluksi elintärkeät resurssit, kuten ruoka ja energia, täytyy jäädä pois maapallolta. Näihin voivat kuulua kylmäkuivatut elintarvikkeet, toriumreaktori ja paristot.

Kolmen metrin paksu iglu

Tutkimusperusta koostuisi kolmesta moduulista: keskiydestä, kapseleista ja kupuista. Keskimmäinen ydin olisi 12, 5 metriä korkea ja 5 metriä läpimitaltaan, ja asettuisi mahdollisimman vähän asuintilaa sekä kaikkea mitä miehistö tarvitsi elää. Kolme kapselia rakennettaisiin minimaalisen asutuksen ympärille ja toimisivat ilmatyyleinä kyseisen tilan ja ulkoosan välissä. Robotit perustaisivat nämä rakenteet operaation ensimmäisen vaiheen aikana. Kupu kattaisi koko pohjan, ja se olisi valmistettu polyetyleenikuidusta, joka oli peitetty kolmella metrin paksuisella jääkerroksella - luoden jonkinlaisen igluun. Kupu muodostaa myös ylimääräisen elintilaa, joka tarjoaa toisen esteen miehistön suojelemiseksi säteilyä ja mikrometeorideja vastaan ​​ja auttaa pitämään paine vakiona pohjan sisällä.

Toinen innovaatio tiedemiehen suunnitelmassa on luoda nosturijärjestelmä, joka kiertää Marsia ja käynnistää toisen tehtävän aikana. Tämä järjestelmä toimisi siirtokohdaksi maapallolta tulevasta avaruusaluksesta ja Marsin tutkimuspohjasta. Tutkijoiden suunnittelema erityinen nosturijone luovuttaisi varusteita avaruussilta Marsin pinnalle. "Nosturin ajoneuvoa voitaisiin käyttää uudelleen useita kertoja ja se olisi moottoroitu Marsilla tuotetulla polttoaineella, mikä vähentäisi hyötykuormaa, jota avaruussukkulat joutuisivat kuljettamaan tutkimuspohjaksi", kertoo tutkimuksessa mukana oleva tutkija Claudio Leonardi. "Ajoneuvon telakointijärjestelmä olisi samanlainen kuin kansainvälisessä avaruusasemassa: kun shuttle oli telakoituna, ajoneuvo purkasi lastin ja miehistön ja laittoi ne Marsille." Ajoneuvon suunnittelun ainutlaatuinen on se, että moottorit sijaitsevat ajoneuvon painopisteen yläpuolella ja että ajoneuvoa voidaan käyttää kuuteen tehtävään. Nousu polttoaineeksi tehdään in situ ja että laskeutuminen tulee maapallolta.

"Meidän on tehtävä ensimmäinen tehtävä, jonka avulla voimme kokeilla kaikkea ensimmäistä kertaa. Ja mitä paremmin ajatellaan alkuperäistä tehtävää, sitä nopeammin voimme saada asiat menemään ja siirtymään kolonisaatioon", sanoo Anne-Marlene Rüede. Todellisuudessa tiedemiehet eivät ole ottaneet kantaa Marsin kolonisoimiseen. Yksi tutkimuksen tärkeimmistä eduista on kuitenkin se, että järjestelmät, joita sillä tarkoitetaan, voitaisiin käyttää robottien tehtäviin yleensä, olivatpa kyseessä sitten marsi, kuu, maanpäällinen tai muuten.

menu
menu