6 تقنيات تفكر فيها ناسا لإرسال البشر إلى المريخ
المريخ هو مصدر إلهام واضح لقصص الخيال العلمي. إنه مألوف ومدروس جيدًا ، ولكنه مختلف وبعيد بما يكفي لإجبار مغامرات أخرى. ناسا لها أنظارها على الكوكب الأحمر للعديد من نفس الأسباب.
تعلمنا الروبوتات ، بما في ذلك المسبار المتجول الذي سيتم إطلاقه قريبًا على المريخ ، كيف يبدو الأمر على السطح. تساعد هذه المعلومات في إعلام البعثات البشرية المستقبلية إلى الكوكب الأحمر. سنحتاج أيضًا إلى تجهيز المركبات الفضائية ورواد الفضاء بالتقنيات للوصول بهم إلى هناك واستكشاف السطح وإعادتهم بأمان إلى ديارهم. ستستغرق مهمة الرحلة ذهابًا وإيابًا ، بما في ذلك وقت العبور – من الأرض والعودة إليها – وعلى سطح المريخ حوالي عامين.
بدأ تطوير التكنولوجيا بالفعل في تمكين مهمة المريخ المأهولة منذ ثلاثينيات القرن العشرين. سيتم عرض العديد من القدرات على سطح القمر أولاً ، خلال مهمات Artemis ، في حين أن الأنظمة الأخرى أكثر ملاءمة بشكل فريد للفضاء الأعمق. فيما يلي ست تقنيات تعمل عليها ناسا لجعل الخيال العلمي للمريخ حقيقة واقعة.
تعمل ناسا على تطوير العديد من التقنيات لإرسال رواد فضاء إلى المريخ في وقت مبكر من ثلاثينيات القرن الحالي. فيما يلي ستة أشياء نعمل عليها الآن لجعل البعثات البشرية المستقبلية إلى الكوكب الأحمر ممكنة.
ائتمانات: ناسا
- أنظمة الدفع القوية للوصول بنا إلى هناك (والمنزل!) بشكل أسرع
سوف يسافر رواد الفضاء المتجهون إلى المريخ حوالي 140 مليون ميل في الفضاء السحيق. التقدم في قدرات الدفع هو المفتاح للوصول إلى وجهتنا بأسرع ما يمكن وبأمان.
من السابق لأوانه تحديد نظام الدفع الذي سيأخذ رواد الفضاء إلى المريخ ، لكننا نعلم أنه يحتاج إلى تمكين نوويًا لتقليل وقت السفر. تعمل وكالة ناسا على تطوير خيارات متعددة ، بما في ذلك الدفع الحراري النووي والكهربائي النووي. كلاهما يستخدم الانشطار النووي لكنهما مختلفان تمامًا عن بعضهما البعض. صاروخ كهربائي نووي أكثر كفاءة ، لكنه لا يولد الكثير من الدفع. من ناحية أخرى ، يوفر الدفع الحراري النووي مزيدًا من “الجاذبية”.
أيًا كان النظام الذي يتم اختياره ، ستعمل أساسيات الدفع النووي على تقليل الوقت الذي يقضيه الطاقم بعيدًا عن الأرض. تعمل الوكالة وشركاؤها على تطوير واختبار وتنضج المكونات الأساسية لتقنيات الدفع المختلفة لتقليل مخاطر أول مهمة بشرية إلى المريخ.
مركبة في دفع مساحة فارغة.
رسم توضيحي لمركبة فضائية مزودة بنظام دفع مزود بالطاقة النووية.
ائتمانات: ناسا
- درع حراري قابل للنفخ لهبوط رواد الفضاء على الكواكب الأخرى
أكبر مركبة فضائية هبطناها على سطح المريخ بحجم سيارة تقريبًا ، وسيتطلب إرسال البشر إلى المريخ مركبة فضائية أكبر بكثير. ستسمح التقنيات الجديدة للمركبات الفضائية الأثقل بدخول الغلاف الجوي للمريخ ، والاقتراب من السطح ، والهبوط بالقرب من المكان الذي يرغب رواد الفضاء في استكشافه.
تعمل ناسا على درع حراري قابل للنفخ يسمح لمساحة السطح الكبيرة بأن تشغل مساحة أقل في الصاروخ من الصاروخ. يمكن للتكنولوجيا أن تهبط بمركبة فضائية على أي كوكب له غلاف جوي. سوف يتمدد وينفخ قبل أن يدخل الغلاف الجوي للمريخ لينزل البضائع ورواد الفضاء بأمان.
التكنولوجيا ليست جاهزة للكوكب الأحمر بعد. سيوضح اختبار طيران قادم لنموذج أولي يبلغ قطره 6 أمتار (حوالي 20 قدمًا) كيفية أداء الهوائي أثناء دخوله الغلاف الجوي للأرض. سيثبت الاختبار أنه يمكنه تحمل الحرارة الشديدة أثناء دخوله إلى المريخ.
الناس الذين يعملون مع هيكل قابل للنفخ درع الحرارة.
يستعد المهندسون للتركيب المرن للدرع الحراري على الهيكل القابل للنفخ. المنظر من الجانب السفلي والدرع الحراري في الأعلى.
المصدر: مركز أبحاث لانغلي التابع لوكالة ناسا
- بدلات الفضاء المريخية عالية التقنية
بدلات الفضاء هي في الأساس مركبة فضائية مخصصة لرواد الفضاء. أحدث بدلات ناسا الفضائية هي تقنية عالية جدًا ، وقد تم تصميم تصميمها المعياري ليتم تطويره للاستخدام في أي مكان في الفضاء.
سترتدي المرأة الأولى والرجل التالي على سطح القمر بدلات ناسا من الجيل التالي تسمى وحدة التنقل خارج المركبة الاستكشافية أو xEMU. تعطي بدلات الفضاء الأولوية لسلامة الطاقم مع السماح أيضًا للمشي على سطح القمر من جيل أرتميس بالقيام بحركات أكثر طبيعية شبيهة بالأرض وإنجاز المهام التي لم تكن ممكنة خلال مهام أبولو.
قد تشمل الترقيات المستقبلية لمعالجة الاختلافات على كوكب المريخ تقنية وظائف دعم الحياة في الغلاف الجوي الغني بثاني أكسيد الكربون والملابس الخارجية المعدلة للحفاظ على دفء رواد الفضاء خلال شتاء المريخ ومنع ارتفاع درجة الحرارة في فصل الصيف.
رائد فضاء يختبر بدلة الفضاء.
صُممت بدلة الفضاء من الجيل التالي من وكالة ناسا لمنح رواد الفضاء مزيدًا من الحركة على القمر والمريخ.
ائتمانات: ناسا
- منزل المريخ والمختبر على عجلات
لتقليل عدد العناصر اللازمة للهبوط على السطح ، ستجمع وكالة ناسا بين أول منزل ومركبة من المريخ في عربة جوالة واحدة كاملة بهواء قابل للتنفس.
أجرت وكالة ناسا اختبارات مكثفة للمركبة على الأرض للإبلاغ عن تطوير منزل متنقل مضغوط على سطح القمر. سيتمكن رواد فضاء أرتميس الذين يعيشون ويعملون في المركبة القمرية المضغوطة المستقبلية من
تقديم ملاحظات للمساعدة في تحسين قدرات المسبار لرواد الفضاء على المريخ. ستساعد المركبات الروبوتية التابعة لوكالة ناسا في تصميم المريخ أيضًا – كل شيء بدءًا من أفضل عجلات للمريخ إلى كيفية تنقل مركبة أكبر في التضاريس الصعبة.
يشبه إلى حد كبير عربة سكن متنقلة ، فإن العربة الجوالة المضغوطة ستحتوي على كل ما يحتاجه رواد الفضاء للعيش والعمل لأسابيع. يمكنهم القيادة بملابس مريحة ، على بعد عشرات الأميال من المركبة الفضائية التي ستعيدهم إلى الفضاء في رحلة العودة إلى الأرض. عندما يواجهون مواقع مثيرة للاهتمام ، يمكن لرواد الفضاء ارتداء بدلاتهم الفضائية عالية التقنية للخروج من العربة الجوالة وجمع العينات وإجراء التجارب العلمية.
المقبض
إظهار فقط LeftShow فقط اليمين
اليسار: رسم توضيحي لمركبة جوالة مضغوطة على سطح المريخ. إلى اليمين: تعمل ناسا حاليًا على مركبة ستكون قادرة على التنقل في التضاريس الصعبة على الكوكب الأحمر.
ائتمانات: ناسا
- الطاقة غير المنقطعة
مثلما نستخدم الكهرباء لشحن أجهزتنا على الأرض ، سيحتاج رواد الفضاء إلى مصدر طاقة موثوق به لاستكشاف المريخ. يجب أن يكون النظام خفيف الوزن وقادرًا على العمل بغض النظر عن موقعه أو الطقس على الكوكب الأحمر.
المريخ لديه دورة نهارية وليلية مثل الأرض والعواصف الترابية الدورية التي يمكن أن تستمر لأشهر ، مما يجعل طاقة الانشطار النووي خيارًا أكثر موثوقية من الطاقة الشمسية. اختبرت ناسا بالفعل التكنولوجيا على الأرض وأثبتت أنها آمنة وفعالة ووفيرة بما يكفي لتمكين البعثات السطحية طويلة الأمد. تخطط ناسا لتوضيح واستخدام نظام الطاقة الانشطارية على القمر أولاً ، ثم المريخ.
مصدر الطاقة على سطح المريخ
رسم توضيحي لمفهوم نظام طاقة الانشطار النووي على سطح المريخ.
ائتمانات: ناسا
- اتصالات الليزر لإرسال المزيد من المعلومات إلى المنزل
قد تستخدم البعثات البشرية إلى المريخ أشعة الليزر للبقاء على اتصال بالأرض. يمكن لنظام اتصالات ليزر في المريخ إرسال كميات كبيرة من المعلومات والبيانات في الوقت الفعلي ، بما في ذلك الصور عالية الدقة وموجزات الفيديو.
قد يستغرق إرسال خريطة للمريخ إلى الأرض تسع سنوات مع أنظمة الراديو الحالية ، ولكن قد يستغرق أقل من تسعة أسابيع مع الاتصالات الليزرية. ستسمح لنا التكنولوجيا أيضًا بالتواصل مع رواد الفضاء ، ورؤية وسماع المزيد من مغامراتهم على الكوكب الأحمر.
أثبتت وكالة ناسا أن الاتصالات بالليزر ممكنة من خلال عرض توضيحي من القمر في عام 2013. سيعمل العرض التوضيحي التالي للوكالة من خلال سيناريوهات تشغيلية مختلفة ، وإتقان نظام التوجيه ، ومعالجة التحديات التكنولوجية من مدار أرضي منخفض – أشياء مثل السحب واضطرابات الاتصالات الأخرى. تقوم ناسا ببناء أنظمة صغيرة لاختبار رحلات الفضاء البشرية ، بما في ذلك على محطة الفضاء الدولية وأول مهمة مأهولة من Artemis. ستنطلق حمولة اتصالات ليزر أخرى إلى الفضاء السحيق للمساعدة في معرفة ما يتطلبه الأمر لاستخدام نفس التكنولوجيا على بعد ملايين وملايين الأميال من الأرض.
مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
رسم توضيحي لمركبة فضائية تستخدم الاتصالات الليزرية لنقل البيانات من المريخ إلى الأرض.
ائتمانات: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
لمعرفة المزيد حول نهج ناسا لاستكشاف القمر إلى المريخ ، تفضل بزيارة:
https://www.nasa.gov/topics/moon-to-mars
