2. Dlaczego kura przeszła przez ulicę?

Autor: Greg K1ler

Istnieją rozmaite warianty odpowiedzi na powyższe pytanie. Niektóre śmieszne, niektóre inteligentne, większość pozbawiona sensu. Losy misji załogowej na Czerwoną Planetę uzależnione są w dużej mierze od decydentów pytających i odpowiadających w podobny sposób. Po trochu to dobrze - ma to być dodatkowym buforem bezpieczeństwa i ekonomiczności. Tak jest w znacznej liczbie przypadków. Gorzej, gdy owi panowie w Houston zasiedli na swych krzesłach tylko z racji nepotyzmu, bez odpowiedniej wiedzy technicznej. Na wzór ministrów pewnego kraju w środkowej Europie.

MarsW roku 1992 została założona grupa "Why Mars" złożona z 16 naukowców z terenu Stanów Zjednoczonych. Jej cel był prosty - podać w klarowny sposób powody, dla których można by podjąć tę niezwykle kosztowną wyprawę. Grono tychże konsultantów spłodziło w końcu listę składającą się z sześciu elementów. Primo: Mars jest następnym logicznym krokiem w dążeniu ludzkości do gwiazd. Secundo: z dociekań nad nim i jego ewolucją można wysnuć daleko idące wnioski dotyczące naszej planety. Dalej mowa jest o tym jak takie międzynarodowe przedsięwzięcie zredefiniuje pojęcie wspólnoty planetarnej. Po czwarte: technologie, które zostaną wynalezione przy tej okazji zmienią standard życia prostego człowieka. Tak było w przypadku eksploracji Księżyca, np. teflon. Kolejnym powodem jest inspiracja; cel, do którego można dążyć. Przykład dla następnych pokoleń jak jednoczyć się we wspólnych badaniach naukowych. Ostatnim, być może najważniejszym, jest to, iż misja to długoterminowa inwestycja socjalna. Do tego opłacalna w porównaniu z dzisiejszymi nakładami.

Dość ważne jest także pytanie o sens podróży właśnie na Marsa, a nie inny obiekt w Układzie Słonecznym. Weźmy pod uwagę kilka potencjalnych celów: Merkury odpada ze względu na wysoką temperaturę i szkodliwe promieniowanie. Zbyt blisko Słońca. Do tego praktycznie całkowity brak atmosfery. Próba zamieszkania właśnie tam przypominałaby jeden z odcinków kultowego serialu "Kosmos 1999". Bez ingerencji tajemniczych obcych, którzy zrzuciliby nieskończenie pojemne zasobniki z powietrzem nie obyłoby się. Może Wenus nazywana bliźniaczką Ziemi? Jeśli ktoś lubi 500°C i ekstremalnie wysokie ciśnienie na powierzchni - proszę bardzo. Gazowe giganty także nie wchodzą w rachubę, co rozumie się samo przez się. Nie można tam nawet wylądować, pomijając inne istotne aspekty fizyczne. Tu dochodzimy właśnie do Czerwonej Planety jako miejsca najbardziej nadającego się dla ludzkich potrzeb. Mamy więc możliwość produkcji tlenu dla astronautów i urządzeń misji oraz odpowiedni teren dla lądownika. Warunki atmosferyczne znośne: średnia temperatura -63°C, ciśnienie w normie.

W chwili, gdy plany naukowców z NASA lub, co wątpliwe, innej organizacji staną się faktem, polecimy tam z konkretnym zadaniem. Udowodnienie wykonalności pomysłu kolonizacji Marsa. Pobocznie interesuje nas istnienie podziemnych zbiorników wody, form życia teraz i kiedyś. Korzystne są też badania geologiczne i tektoniczne, sprawa ewolucji atmosfery i znalezienie zasobów azotu.

Nie można ukryć, że misja ta wiąże się z ogromnym ryzykiem. Można z grubsza wyróżnić trzy strefy zagrożenia: Wszystkie dotychczasowe śmiertelne wypadki, które zdarzyły się Amerykanom i Rosjanom miały miejsce podczas startu lub lądowania. Sprawy związane z wyzwalaną energią, czyli wchodzenie w atmosferę, manewrowanie na orbicie, ucieczka ze studni grawitacyjnej planety, to obszar największego hazardu. Do średniego można zaliczyć przelot tam i z powrotem. Astronauci zostaną wystawieni na promieniowanie kosmiczne. Długotrwały brak siły grawitacji to poważne obciążenie dla organizmu ludzkiego. Można by, co prawda, sztucznie ją wygenerować, ale to z kolei powoduje problemy z dokowaniem i wprowadzaniem w rotację. Znacznie zwiększa się też stopień skomplikowania statku. Najmniejsze ryzyko związane jest z pobytem na powierzchni Marsa. Wspomniane promieniowanie dzięki istnieniu atmosfery i cyklu dzień-noc będzie zredukowane o 75%. Grawitacja wynosi 0.38g codaje nadzieję na regenerację z efektu braku ciążenia.

Standardy bezpieczeństwa są ciągle zwiększane, ale nie można do końca stwierdzić, że jest się w pełni przygotowanym na wszystkie ewentualności. Szkolenie załogi odbywa się w szalenie intensywny sposób. Uczy się techniki, psychologii, zwiększa refleks i tężyznę fizyczną. Podobnie, bardzo rygorystycznie testowany jest sprzęt. Tak się składa, że ten najbardziej zagrażający życiu jest także tym najmniej wydajnym - jego większość jest po prostu tracona. Zaoszczędzić można za to w przypadku ekwipunku naziemnego, który w całości zostanie zabrany z powrotem. Należy pamiętać, że mimo całego niebezpieczeństwa kryjącego się w różnych niuansach, trzeba jednak czemuś zaufać i starać się zminimalizować czas przelotu. Więcej zostanie na samo sedno wyprawy.

Możliwe opcje wyprawy

Tabela porównawcza rozkładów czasowych misji na MarsaPo zakończeniu rozważań na temat ryzyka, możemy przystąpić do przeglądu opcji misji. Różnią się one głównie rozplanowaniem czasowym, gdyż nie podjęto jeszcze decyzji o sposobie startu (połączenie na LEO - niskiej orbicie Ziemi czy całkowicie z kosmodromu). Do dyspozycji mamy następujące typy (zobacz tabelę porównawczą obok):

  • Krótki pobyt - czas spędzony na Marsie to od 30 do 90 dni przy całkowitym 400 do 650 (trajektorię dla tego rozwiązania znajdziesz na poniższym wykresie). Wymagany jest ogromny wydatek energii, nawet jeśli uwzględnimy przyspieszenie w studni Wenus. Planeta ta znajduje się bliżej Słońca (około 0.7 j.a.), istnieje więc problem zwiększonego promieniowania Trajektoria przy krótkim pobyciekosmicznego. Statek musi tu posiadać lepszą osłonę, co niekorzystnie odbije się na masie całości - zwiększa się bezwładność, potrzeba więcej paliwa. Największy kłopot to minimalny okres przebywania na powierzchni - redukcja rozbudowy bazy, dalszych wypadów, niemożliwość pokazania poprawności działania miejscowych generatorów tlenu i innych surowców, praktycznie brak regeneracji z efektu 0g. Gonitwa ta jest spowodowana koniecznością istnienia odpowiedniej konfiguracji planetarnej do skorzystania z profitów bliźniaczki Ziemi.

  • Trajektoria przy długim pobycie z limitem energiiDługi pobyt, limit energii - na powierzchni tym razem 500 dni przy 900 dniach całej wyprawy. W tym przypadku mamy do czynienia z minimalnymi nakładami energetycznymi. Jest to najlepszy sposób do przeniesienia znacznego ładunku - można zbudować masywniejszy statek, zmniejsza się liczba niebezpiecznych startów. Niestety, poważną wadą tej opcji jest wydłużony czas transportu (ok.250 dni); załoga jest tu ponadprzeciętnie wystawiana na szkodliwe promieniowanie oraz poważne następstwa efektu 0g. Prawdopodobnie zostanie więc przeniesiony w ten sposób tylko ekwipunek, a ludzka część misji poleci wykorzystując krótki plan lotu.

  • Długi pobyt, szybki transport - pobyt ponad 600 dni, przelot w jedną stronę 120-180 dni. Obok znajduje się wykres toru Trajektoria przy długim pobycie z szybkim transportemlotu dla tego przykładu. Przy próbie osiągnięcia takiej prędkość transportu zwiększa się znacznie zapotrzebowanie na energię. Warto jednak wziąć tę opcję pod uwagę ze względu na duże korzyści, tak psychologiczne jak i zdrowotne. Prawie 2 lata na Marsie na pewno zaowocują ogromną ilością danych naukowych. Jest to najbezpieczniejszy i najwydajniejszy sposób.


Wyjściem, które jawi się jako logiczne jest to, w którym dzieli się misję na kilka części. Stosując wielokrotne starty, wysyłając oddzielnie załogę i sprzęt, otrzymujemy najwyższy z możliwych współczynników bezpieczeństwa. Statek powrotny i ekwipunek powierzchniowy mogą wysłać po dotarciu na miejsce sygnał o swoim statusie. Przy pozytywnej jego treści może już być odpalony pojazd załogowy.

Chciałbym zakończyć ten odcinek słynnym stwierdzeniem Arthura C. Clarke'a, mottem ludzi, którzy z Marsem związali swoje życie:

". . . if they decide to do so, our descendants can create a New Earth - perhaps a New Eden - on the next world outwards from the Sun."

"I jeżeli zdecydują się to zrobić, nasi potomkowie będą mogli stworzyć nową Ziemię, być może nawet nowy Raj - na następnym świecie od Słońca." - tłumaczenie własne.

Dane i fotografie zaczerpnięte z National Space Science Data Center (NSSDC).

Tutaj znajdziesz wątek o Marsie na naszym Forum



blog comments powered by Disqus