Terlupa di Mars, Matt Damon di blockbuster Hollywood "The Martian" terpaksa menghadapi banyak kesukaran sendiri untuk bertahan di Planet Merah. Namun, dalam kehidupan sebenar, anda harus berjuang untuk hidup ini sebelum anda sampai ke Mars sendiri. Malah, selain masalah radiasi, psikologi dan fizikal yang berkaitan dengan tinggal lama di ruang angkasa, seseorang harus menghadapi ujian lain semasa penerbangan sebenar ke Mars. Mari lihat yang paling jelas.
Hari Martian yang lebih lama
Hari Martian hanya lebih kurang 40 minit lebih lama daripada di Bumi. Dan walaupun pada pandangan pertama, sebaliknya, anda gembira bahawa anda mempunyai 40 minit lebih banyak setiap hari, ini sebenarnya boleh menjadi masalah yang sangat serius, kerana irama biologi harian seseorang dirancang selama 24 jam. Tambahan 40 minit setiap hari di Mars tidak lama lagi akan menyebabkan orang mengalami jet lag, yang pada gilirannya akan muncul dalam bentuk keletihan berterusan dan kesihatan yang buruk.
Pengendali aeroangkasa NASA telah mengalami semua "kegembiraan" sindrom ini, kerana mereka harus bekerja sesuai dengan masa Martian, sebaik salah satu penumpang pertama yang dihantar ke Mars memulakan kerja harian mereka di Planet Merah. Semua pekerja misi angkasa Sojourner ke Mars, misalnya, mematuhi masa yang sama di mana penumpang harus bekerja. Setelah sebulan dalam jadual yang begitu sibuk, pengendali, seperti yang mereka katakan, gagal.
Untuk pelumba Martian berikutnya, pusat kawalan NASA berjaya mengekalkan masa Martian selama tiga bulan, tetapi pada akhir misi, pekerja masih sangat letih. Berdasarkan pemerhatian, para saintis mendapati bahawa seseorang dapat mematuhi masa Martian hanya untuk jangka masa pendek. Angkasawan, yang harus tinggal di Marikh selama berbulan-bulan, tidak akan dapat keluar dari kerangka masa Martian.
Kajian terdahulu mengenai masalah tidur menunjukkan bahawa tubuh manusia mempunyai irama biologi 25 jam yang semula jadi, namun, seperti yang ditunjukkan kemudian, hasil kajian ini tidak benar. Setelah pemerhatian baru dibuat, tidak ada peserta yang dapat menyesuaikan diri dengan masa Martian.
Video promosi:
Mengurangkan graviti
Walaupun terdapat kemungkinan untuk mensimulasikan perjalanan angkasa ke Marikh di Stesen Angkasa Antarabangsa dengan jangka panjang di dalamnya, kesan pendedahan tubuh manusia yang berpanjangan kepada graviti Mars (38 peratus dari Bumi) masih menjadi misteri bagi para saintis. Adakah pendedahan berpanjangan kepada graviti separa ini akan memelihara integriti otot dan ketumpatan rangka? Dan jika tidak, bagaimana menanganinya? Memandangkan bahawa dalam mana-mana penerbangan ke Marikh, seseorang harus menghabiskan berbulan-bulan di sebuah tin tin tertutup, mencari jawapan untuk soalan-soalan ini sangat penting.
Dalam simulasi yang kurang ideal, dua kajian pada tikus menunjukkan bahawa kehilangan tulang dan otot dalam keadaan graviti Martian tidak sama dengan graviti sama sekali. Kajian pertama mendapati bahawa walaupun berada di persekitaran dengan 70% graviti Bumi tidak akan mencegah kehilangan otot dan tulang.
Dalam kajian kedua, para penyelidik mendapati bahawa tikus kehilangan sekurang-kurangnya sekitar 20 peratus jisim kerangka mereka di persekitaran dengan graviti rendah. Walau bagaimanapun, harus diingat bahawa semua kajian ini berdasarkan simulasi. Sehingga angkasawan benar-benar mendarat di Marikh, mustahil untuk mengetahui kesan sebenar penurunan graviti pada badan mereka.
Permukaan Mars yang keras
Perkara pertama yang dijumpai oleh Neil Armstrong setelah melangkah ke permukaan bulan adalah kawasan pendaratan secara harfiah ditutupi batu besar, menimbulkan ancaman kepada pendaratnya. Masalah serupa boleh timbul bagi angkasawan yang akan mendarat di Marikh. Mereka akan mempunyai sedikit masa untuk mengenal pasti dan mengelakkan memukul pendarat di batu karang atau batu pasir seperti itu. Batu dan pelbagai lereng boleh menyebabkan pendaratan Mars terbalik. Kenyataannya adalah bahawa perubahan yang sangat besar dalam bidang permukaan sangat sukar untuk dikesan dari orbit, jadi orang yang akan membuat rancangan pendaratan secara tidak sengaja dapat melewatkan perubahan tersebut.
Retakan dan kemurungan kecil juga dapat menipu sensor, yang pada gilirannya dapat menyebabkan pelepasan parasut atau kaki pendaratan yang tidak tepat waktu, serta pengiraan kelajuan pendaratan automatik yang salah. Kemungkinan pendarat dapat menghadapi bencana disebabkan oleh lokasi pendaratan yang dianalisis secara salah sangat mengejutkan. Satu kajian mendapati bahawa peluang ini sekitar 20 peratus.
Saiz fairing hidung roket
Dalam pengembangan modul pendaratan Mars berawak, satu masalah teknikal yang serius timbul hampir seketika - diameter kerucut hidung roket, di mana modul Mars ini akan dilancarkan. Walaupun diameter fairing terbesar sekarang ialah 8.4 meter, akan sangat sukar untuk memadankan ukurannya dengan reka bentuk pendaratan Mars berawak.
Pelindung haba pelindung yang diperlukan untuk melindungi beban berat akan terlalu besar sehingga tidak dapat dipasang di bawah fairing. Oleh itu, dalam kes ini, kemungkinan besar, perlu menggunakan teknologi pelindung haba kembung, yang perkembangannya hanya pada peringkat eksperimen.
Menggunakan reka bentuk radome semasa untuk misi Mars memerlukan pendaratan jauh lebih padat yang sesuai dengan radome 8,4 meter. Mana-mana modul yang lebih besar tidak akan sesuai.
Walaupun diputuskan untuk menggunakan pendaratan yang lebih padat, kemungkinan besar, kerana keterbatasan teknikal, reka bentuknya harus dibuat semula. Sebagai contoh, kita perlu mengitar semula bukan sahaja lokasi angkasawan, tetapi juga tangki bahan bakar modul. Ukuran fairing itu sendiri tidak dapat diubah, kerana ini mengacaukan kenderaan pelancar.
TDU Supersonik
Salah satu cara utama untuk mengurangkan kelajuan modul pendaratan Mars untuk dok lembut dengan permukaan Martian adalah sistem pendorong brek supersonik (TSP). Intinya terletak pada penggunaan mesin jet yang diarahkan ke arah pergerakan untuk memperlambat peralatan dari kelajuan supersonik.
Penggunaan TDU supersonik dalam atmosfer Mars yang jarang ditemui adalah suatu keharusan. Namun, menghidupkan enjin supersonik dapat membuat gelombang kejut yang dapat merosakkan pendarat Mars. NASA, misalnya, memiliki sedikit pengalaman dengan prosedur seperti itu, yang pada gilirannya mengurangkan kemungkinan keseluruhan misi berjaya.
Teknologi ini mempunyai tiga aspek yang bermasalah. Pertama, kesan interaksi antara aliran udara dan gas ekzos enjin dapat benar-benar membelah lander menjadi dua. Kedua, haba yang dihasilkan oleh ekzos bahan bakar roket yang dihabiskan dapat memanaskan pendarat. Ketiga, menjaga kestabilan pendarat semasa melancarkan TDU supersonik boleh menjadi tugas yang sangat menakutkan.
Walaupun terdapat ujian terowong angin skala kecil sebelumnya terhadap TDE seperti itu, banyak ujian skala penuh diperlukan untuk menentukan kebolehpercayaan sistem tersebut. Ini adalah tugas yang sangat mahal dan memakan masa. Walau bagaimanapun, NASA yang sama juga mungkin mempunyai versi alternatif (tidak langsung) untuk menguji sistem tersebut. Syarikat swasta AS SpaceX secara aktif berusaha mengembangkan roket yang boleh digunakan semula yang menggunakan prinsip pendaratan yang serupa. Dan harus diperhatikan bahawa ada kejayaan ke arah ini.
Elektrik statik
Ya, ya, yang sama menjadikan rambut anda tegak, atau kejutan elektrik kecil ketika anda menyentuh sesuatu. Di Bumi, elektrik statik mungkin menjadi bahan gurauan dan lelucon (walaupun dalam keadaan Bumi juga berbahaya), tetapi di Marikh, elektrik statik boleh menjadi masalah serius bagi angkasawan.
Di Bumi, kebanyakan pelepasan statik disebabkan oleh sifat penebat pada asas getah kasut yang kita pakai. Di Marikh, permukaan Marikh itu sendiri akan berfungsi sebagai bahan penebat. Walaupun hanya berjalan melintasi permukaan Martian, angkasawan dapat membina elektrik statik yang cukup untuk membakar elektronik, seperti kunci udara pengawal udara, hanya dengan menyentuh kulit logam luar kapal.
Keanehan dan kekeringan permukaan Martian menjadikannya bahan penebat yang sangat baik. Zarah-zarah di permukaan Mars boleh mencapai 50 kali lebih kecil daripada zarah-zarah debu di Bumi. Semasa berjalan di atasnya, sejumlah wang akan terkumpul di kasut angkasawan. Apabila angin Martian meniupnya, kasutnya akan menumpuk cukup sehingga menyebabkan sedikit kejutan elektrik, yang dalam keadaan seperti itu cukup untuk menguburkan seluruh misi.
The Martian rovers, yang kini bekerja di Planet Merah, menggunakan jarum nipis khas yang melepaskan cas ke atmosfera dan menghalangnya daripada memukul elektronik penipu. Dalam kes misi berawak ke Marikh, ruang angkasa khas akan diperlukan untuk melindungi angkasawan dan peralatan yang akan mereka gunakan.
Penguat yang sesuai
Space Launch System (SLS) kini merupakan kenderaan pelancaran terbesar dalam pembangunan dan diharapkan dapat digunakan dalam waktu dekat. Roket inilah yang dirancang oleh Barat untuk digunakan untuk misi berawak ke Marikh.
Rancangan NASA ketika ini memerlukan selusin roket SLS untuk satu misi berawak ke Marikh. Walau bagaimanapun, infrastruktur darat semasa untuk pelancaran SLS memenuhi syarat yang diperlukan hanya dalam parameter minimum: perlu mempunyai sekurang-kurangnya satu ruang untuk memasang roket, satu pengangkut gergasi untuk menghantar roket ke peluncur dan satu peluncur itu sendiri.
Sekiranya salah satu komponen ini hancur atau gagal, maka kebimbangan serius akan timbul mengenai ketersediaan kenderaan pelancaran yang diperlukan, yang pada gilirannya akan mempersoalkan kemungkinan misi berawak ke Marikh.
Sebagai contoh, sebarang kelewatan yang berkaitan dengan penyediaan dan pengesahan semua sistem SLS dapat membuat perubahan besar pada jadual permulaan. Masalah teknikal yang kurang ketara malah keadaan cuaca boleh menimbulkan masalah yang sama.
Di samping itu, dok dalam orbit yang diperlukan untuk memasang kapal angkasa untuk pergi ke Mars memerlukan pematuhan dengan apa yang disebut tetingkap pelancaran, iaitu waktu di mana roket itu akan dilancarkan. Selain itu, melancarkan kapal angkasa ke Marikh secara langsung dari orbit Bumi juga memerlukan kepatuhan pada jangka waktu tertentu. Para saintis telah mengembangkan keseluruhan model pelancaran berdasarkan data sejarah mengenai pelancaran ulang-alik awal. Mereka menunjukkan kurangnya keyakinan bahawa roket SLS akan tersedia di jendela pelancaran tertentu, yang pada gilirannya juga dapat mengakhiri misi berawak ke Mars.
Tanah Martian beracun
Pada tahun 2008, penyelidikan robot NASA membuat penemuan bersejarah. Perchlorates telah dijumpai di permukaan Marikh. Walaupun reagen beracun ini telah memasuki produksi industri, mereka boleh menyebabkan masalah serius pada kelenjar tiroid pada orang, walaupun digunakan dalam jumlah kecil.
Di Marikh, kepekatan perklorat di dalam tanah adalah 0.5 peratus, yang sudah sangat berbahaya bagi manusia. Sekiranya angkasawan membawa reagen ini ke kediaman Mars mereka, maka lama-kelamaan, pencemaran pasti akan berlaku, dan kemudian keracunan.
Prosedur penyahtinjaan yang biasa digunakan dalam industri perlombongan dapat membantu mengurangkan kemungkinan pencemaran ke tahap tertentu. Walau bagaimanapun, tidak mungkin sepenuhnya untuk menghilangkan masalah dalam keadaan Marikh, dan, oleh itu, angkasawan lambat laun akan mengharapkan masalah dengan kelenjar tiroid.
Di samping itu, keracunan dengan perklorat badan dikaitkan dengan pelbagai penyakit sistem peredaran darah. Benar, para saintis ke arah ini belum maju jauh, dan oleh itu penjelasan mengenai semua kesan perklorat pada tubuh manusia masih belum dipelajari. Oleh itu, dalam jangka masa panjang, akibat berada di Planet Merah sangat sukar untuk diramalkan.
Kemungkinan angkasawan harus selalu mengambil hormon tiruan untuk mengekalkan metabolisme mereka untuk memerangi kesan pendedahan jangka panjang terhadap perklorat.
Penyimpanan bahan api roket jangka panjang
Kami memerlukan bahan bakar roket untuk terbang ke Marikh dan kembali. Bekalan bahan api yang besar. Bahan bakar roket yang paling berkesan ketika ini adalah bahan bakar kriogenik, iaitu hidrogen cair dan oksigen.
Bahan bakar ini mesti sentiasa disejukkan semasa penyimpanan. Walau bagaimanapun, walaupun dengan penyediaan maksimum, menurut statistik, kebocoran hidrogen 3-4 peratus berlaku setiap bulan dari tangki bahan bakar. Sekiranya, sudah dalam penerbangan, angkasawan mendapati bahawa tangki bahan bakar mereka tidak mempunyai bahan bakar yang cukup untuk perjalanan pulang, maka - anda sendiri faham - bencana yang lengkap akan berlaku.
Angkasawan perlu mengawasi pengeluaran bahan bakar kriogenik selama beberapa tahun sehingga misi mereka di Planet Merah berlangsung. Bahan bakar tambahan dapat dihasilkan secara langsung di Mars sendiri, tetapi penyimpanan dan penyejukannya memerlukan pemasangan penyejuk khas, yang seterusnya memerlukan elektrik untuk beroperasi. Oleh itu, sebelum memulakan misi ke Marikh, kita perlu melakukan banyak ujian jangka panjang teknologi penyimpanan bahan bakar untuk memastikan bahawa kita mempunyai cukup bahan bakar dalam semua keadaan.
Cinta dan perselisihan
Dalam rangka penerbangan ruang angkasa jangka panjang, tidak ada yang dapat menolak terjadinya hubungan romantis antara anak kapal. Menjelang akhir hari kerja yang sukar, banyak orang memerlukan kelonggaran psikologi dan fizikal, jalan keluarnya hanyalah hubungan cinta. Dan walaupun pada pandangan pertama semuanya kelihatan lucu dan romantis, dalam praktik di ruang angkasa, hubungan seperti ini boleh menjadi sangat buruk untuk keseluruhan misi.
Pada tahun 2008, sekumpulan orang mengambil bahagian dalam eksperimen. Tinggal lama di ruang tertutup digunakan sebagai simulasi penerbangan ke Mars. Peristiwa eksperimen itu menjadi tidak terkawal pada saat salah seorang "angkasawan" sangat kesal kerana kekasihnya enggan melakukan hubungan seks dengannya dan memilih angkasawan ketiga sebagai gantinya. Berada dalam keadaan tekanan dan keletihan yang berterusan, angkasawan pertama pada suatu ketika tidak tahan, dan semuanya berakhir dengan rahang angkasawan ketiga yang patah. Sekiranya ini bukan percubaan, tetapi misi ruang angkasa yang nyata, maka tingkah laku seperti itu akan serius mempertanyakan kejayaannya.
Malangnya, NASA bahkan tidak berusaha mempertimbangkan semua kemungkinan ini. Menurut laporan baru-baru ini oleh Akademi Sains Nasional AS, NASA sama sekali tidak menyiasat masalah hubungan seksual dalam misi angkasa ke Marikh, dan juga tidak menangani masalah kemungkinan keserasian psikotip orang dalam misi angkasa jangka panjang.
