Přistanou lidé na Marsu? Dozvíte se více o historii průzkumu Marsu a 7 klíčových výzvách odesílání lidí na Mars

Průzkum Marsu je již dlouho předmětem lidské fascinace. Zatímco mise na Mars jsou často předmětem sci-fi knih a filmů, realita nemusí být tak pozadu. Nedávný pokrok ve vesmírných technologiích a rychlá komercializace vesmírného trhu mohou brzy umožnit lidskou misi na Mars. A co víc, když se podíváte na 300 000 let historie lidského zkoumání, je zřejmé, že potřeba prozkoumat je pro naši povahu zásadní. Takto formulovaná mise na Mars ve skutečnosti není otázkou zda - je to spíše otázkou kdy.

Přejít na sekci

• Proč by lidé měli cestovat na Mars?
• Jaká je historie průzkumu Marsu?
• 7 klíčových výzev, jak se dostat na Mars
• Jak se lidé nakonec dostanou na Mars?
• Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru?
• Další informace o mistrovské třídě Chrisa Hadfielda

Bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice vás naučí vědu o průzkumu vesmíru a o tom, co přinese budoucnost.

Proč by lidé měli cestovat na Mars?

Jedním z největších dopadů mise na Mars by bylo nalezení života nebo důkazů o vyhynulém životě, bez ohledu na to, jak jednoduchý může být. Odpovědělo by to nejen na otázku, zda jsme ve vesmíru sami - ale také by to naznačovalo, že všude ve vesmíru existuje potenciál pro život.

Jaká je historie průzkumu Marsu?

Mnoho kosmických lodí, které přistály na povrchu Marsu, včetně Vikingů 1, Vikingů 2 a Mars Pathfinder. Kosmické lodě jako Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor a Mars Reconnaissance Orbiter provedly průzkumné práce na mapování povrchu Marsu. Mars Exploration Rovers z NASA i Evropské kosmické agentury (ESA) prozkoumali povrch Marsu a poslali cenné údaje a obrázky zpět na Zemi.

V roce 2010 americký prezident Barack Obama oznámil v Kennedyho vesmírném středisku v Texasu návrh zaměřený na misi na Marsu s posádkou do 30. let 20. století. NASA plánuje zahájit misi roveru Mars 2020, která vyšle bezpilotní přistávací modul Mars na rudou planetu, aby prozkoumala známky života, minulé i současné.

NASA také testuje kosmické lodě určené k první přepravě lidí na Mars.

7 klíčových výzev, jak se dostat na Mars

Technická a inženýrská výzva dostat se na Mars je skličující. Země a Mars mají různé oběžné dráhy kolem Slunce, což znamená, že vzdálenost mezi těmito dvěma planetami se neustále mění. I s optimálním startovacím oknem je to stále dlouhá cesta do neznáma s neprokázanou lodí, která přepravuje vše, co potřebujete, bez možnosti doplňování důležitých položek. A to je jen začátek. Mezi další výzvy patří:

1. Stavba správné kosmické lodi . Dostat se na Měsíc je třídenní výlet, takže bude stačit užitečná kosmická loď jako Apollo. První mise na Marsu vyžaduje mnohem delší cestu, takže kosmická loď by potřebovala mít více obytného prostoru, více prostoru pro záložní systémy, vybavení pro procházky vesmírem, spolehlivý pohonný systém a - možná nejdůležitější - rekreační zařízení, aby se astronauti mohli zapojit , produktivní a rozumný během cestování vesmírem.
2. Schopnosti recyklace vzduchu a vody . Hodně z toho, co systém podpory života dělá na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), napodobuje to, co se přirozeně děje na Zemi. Procesory čistí vzduch astronautů, filtrují stopové plyny a odstraňují jejich vydechovaný oxid uhličitý. Je-li to možné, je kyslík extrahován a uvolňován zpět do kabiny, ale malé ztráty jsou doplněny skladovaným kyslíkem. Voda se podobně recykluje z moči a odvlhčovačů, obvykle s asi 90% účinností. To je lepší než kdy jindy, ale každá nákladní loď stále nese na ISS vzduch a vodu. Než se s jistotou vydáme na Mars a dále do hlubokého vesmíru, musíme se dostat k téměř 100% recyklaci.
3. Růst potravin . U vesmírných misí na Mars a dále bude přinášení připraveného jídla méně praktické. V současné době probíhají na ISS experimenty, které zkoumají, jak pěstovat plodiny, testovat věci, například to, jakým směrem roste rostlina bez gravitace, jak opylovat a jaké typy hydroponické půdy jsou nejlepší. Schopnost soběstačnosti a pěstování potravin ve vesmíru je jen jednou z mnoha potřebných technologií pro mise na Mars a budoucí průzkum vesmíru.
4. Mýtné na lidském těle . Prodloužená beztížnost si na lidském těle vyžádá daň. Existují významné dopady na rovnováhu, regulaci krevního tlaku, hustotu kostí a někdy i zrak. Pro astronauty, kteří cestují na Rudou planetu, nebude k dispozici tým pozemní podpory, který by pomohl po přistání na povrchu Marsu. Hmotnost a konfigurace marťanských skafandrů bude také muset umožňovat adaptační období na marťanskou gravitaci. Kromě toho je přírodní prostředí na povrchu planety smrtící pro lidský život; atmosféra Marsu má velmi nízký tlak vzduchu, žádný kyslík, 96% oxid uhličitý, vysoké záření a kosmické záření. Stanoviště a skafandry budou muset chránit posádky před marťanskou atmosférou.
5. Nedostatek komunikace . Život na Marsu bude také psychicky náročný. Dokonce i když jsou Země a Mars nejblíže, 35 milionů mil od sebe, trvá asi čtyři minuty, než se odtud dostanou rádiové vlny. Pokud tedy marťanská posádka vysílá signál do Houstonu, nejrychleji uslyší odpověď NASA o osm minut později - nejhorší případ je o 48 minut později. Komunikace v reálném čase tak nebude možná a marťanská posádka bude muset vědět, jak být soběstačná, technicky i mentálně, zejména v případě prašné bouře nebo jiné mimořádné situace.
6. Určení správné cesty . Je třeba se rozhodnout, jakou cestou se vydáme mezi Zemí a Marsem. Každý den doby cestování je dalším dnem stráveným jídlem, pitím vody, dýcháním vzduchu lodi a produkcí odpadu, vystavením meziplanetární radiaci a riziku selhání kritických systémů. Pokud je dostatek paliva, lze použít přímější trasu, která hrubou silou nutí orbitální mechaniky. Pokud vymyslíme účinnější motory, mohli bychom je vypálit déle a méně dojet, což by také snížilo celkovou dobu.
7. Opatrně přistávám . I když se dostaneme do atmosféry Marsu, přistání představuje další soubor výzev. Jakmile jsme na orbitální rychlosti, mohli bychom použít tenkou atmosféru Marsu k zajištění brzdného tření, řízení se ponořit přesně do něj a postupně zpomalit na správnou rychlost. Celá tranzitní loď by však musela být dostatečně odolná, aby dokázala snést související teplo a tlak. Kompromisní možností by mohlo být upustit od stanoviště, které nás přivedlo na Mars, dostat se do kapsle a vyjet s ní přímo na povrch. Marťanská atmosféra je ale mnohem tenčí než atmosféra Země, což znamená, že padáky nefungují zdaleka tak dobře. Přesto je dostatečně silná, aby tření způsobilo zahřívání, takže loď potřebuje odpovídající tepelný štít. Nejtěžším objektem, který jsme od roku 2018 přistáli na Marsu, byl NASA Curiosity Rover (součást Mars Science Laboratory Mission), který váží kolem jedné tuny (na Zemi). Loď s posádkou by vážila mnohem víc než marsovský rover. Abychom mohli lidi umístit na Mars, budeme pravděpodobně muset použít marťanskou atmosféru k částečnému zpomalení plavidla, poté požární motory ke zpomalení rychlosti na povrch k místu přistání.

Mistrovská třída

Navrženo pro vás

Online kurzy vyučované těmi největšími světovými mozky. Rozšiřte své znalosti v těchto kategoriích.

kolik šálků v 1 pintě

Učí průzkum vesmíru

Učí konzervování

Učí vědecké myšlení a komunikaci

Učí vědu o lepším spánku

Jak se lidé nakonec dostanou na Mars?

Mysli jako profesionál

Bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice vás naučí vědu o průzkumu vesmíru a o tom, co přinese budoucnost.

Ačkoli by se dostat na Mars finančně a logisticky obtížně, vědci věří, že toho lze nakonec dosáhnout pomocí několika klíčových kroků:

• Pokračujte ve zkoumání měsíce . Mise na Měsíc a Mars jsou vzájemně propojeny, protože Měsíc nabízí příležitost otestovat nové nástroje, jako jsou systémy podpory života a lidská stanoviště, které by mohly být použity v budoucí misi na Marsu. Pro jeden den létání na Mars je rozhodující pokračující průzkum měsíce.
• Vyvíjejte pokročilejší technologii kosmických lodí . V hlubokém vesmíru nejsou žádné vesmírné stanice, což znamená, že loď, která vezme lidi na Mars, bude muset podniknout cestu bez doplňování paliva. NASA je v současné době v procesu vývoje solárního elektrického pohonného systému pro uskutečnění letu do hlubokého vesmíru. Kromě toho bude kosmická loď vyžadovat hlubinný navigační systém, rakety dostatečně silné, aby poháněly astronauty po délce cesty a zpět, a přistávací zařízení, které funguje na Marsu, který má řídkou atmosféru.
• Designové skafandry zaručující bezpečnost astronautů . Prostředí na Marsu je nepřátelské: jeho nedostatek ozonové vrstvy znamená, že neexistuje žádný vestavěný štít proti ultrafialovému záření a superoxidy na marťanské půdě mohou mít dopad na lidi, kteří chodí po jeho povrchu. Inženýři budou muset navrhnout ochranná stanoviště skafandrů, aby nedošlo k poškození lidského těla.

Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru?

Ať už jste začínajícím astronautickým inženýrem, nebo se chcete jednoduše informovat o vědě o vesmírném cestování, pro pochopení pokroku v průzkumu vesmíru je důležité seznámit se s bohatou a podrobnou historií lidských letů do vesmíru. V MasterClass Chrisa Hadfielda o průzkumu vesmíru poskytuje bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice neocenitelný pohled na to, co je zapotřebí k prozkoumání vesmíru a co budoucnost čeká na lidi na poslední hranici. Chris také hovoří o vědě o vesmírném cestování, životě astronauta a o tom, jak létání ve vesmíru navždy změní způsob, jakým přemýšlíte o životě na Zemi.

Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru? Výroční členství MasterClass poskytuje exkluzivní video lekce od hlavních vědců a astronautů, jako je Chris Hadfield.