Kan mennesker leve på Mars? Den teknologi, der kan få det til at ske

Menneskelig kolonisering af Mars har været et populært tema inden for science fiction i årtier. Men i de senere år er muligheden for at sende mennesker til at bo på Mars blevet meget reel.

Med flere private virksomheder og offentlige agenturer, der arbejder i dette rum, kunne vi se folk blive sendt til Mars i den nærmeste fremtid. Men hvilken teknologi skal der være på plads for at få det til at ske?

I denne artikel vil vi se på nogle af de teknologier, der gør det muligt for mennesker at leve på Mars.

Nuklear fremdrift

Det første skridt er at kunne nå det til Mars. Den gennemsnitlige afstand fra jorden til Mars er omkring 140 millioner miles, og turen tager i øjeblikket mellem seks og otte måneder at gennemføre. Transport til Mars bliver nødt til at opretholde en lille til mellemstor gruppe mennesker i den varighed, i den tid de er på Mars og til returrejsen.

Jo længere rejsen er, desto dyrere, vanskelig og farlig er rejsen. Brændstof, livsstøttesystemer og mad skal alle vare i denne varighed. Så for at gøre turen hurtigere arbejder NASA på mere effektive fremdrivningssystemer - som bruger kernetermisk fremdrift.

Nuklear termisk fremdrift giver dobbelt effektiviteten af ​​den nuværende teknologi. Et drivmiddel som flydende brint opvarmes via en atomreaktor. Da brint omdannes til gas, tilvejebringer det tryk via en dyse, der fremdriver rumfartøjet.

Oppustelige varmeskærme

Fordi et rumfartøj skal være meget stort for at støtte folk på turen til Mars, vil det være ekstremt vanskeligt at lande det. Dette gælder især på grund af forskellene i Mars-atmosfæren sammenlignet med Jorden. Fordi det er tyndere, vil et rumfartøj falde meget hurtigere end på jorden, og typisk teknologi som faldskærme fungerer ikke for at bremse nedstigningen.

I øjeblikket er varmeskærme stive metalstrukturer, der tager størstedelen af ​​varmen under genindtræden i en atmosfære. Da hastigheden er så høj, får friktionen enorme temperaturer til at bygge sig op foran på rumfartøjet. Et varmeskjold udstråler varme væk fra rumfartøjet og beskytter det underliggende rumfartøj. Denne form for varmeskjold er simpelthen for omfangsrig til at kunne anvendes til et rumfartøj af den størrelse, der er nødvendig for menneskelig transport til Mars.

Det er her, oppustelige varmeskærme kommer ind. Et oppusteligt varmeskjold, som det NASA udvikler, kunne forbedre denne proces drastisk. Kaldet Low-Earth-Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator (LOFTID), dette oppustelige varmeskjold er seks meter bredt, lavet op af syntetiske fibre 15 gange stærkere end stål og er designet til at udfolde sig og puste op, når rumfartøjet kommer ind i Mars ' stemning. Hvis vi optager mindre plads end et traditionelt varmeskjold, men alligevel er større på grund af inflation, vil vi kunne lande sikkert på Mars.

Beskyttelse mod Mars-atmosfæren

Marslandskabet er ufarligt for mennesker. Science fiction har leveret masser af løsninger på dette problem. Men hvordan ville det se ud i det virkelige liv?

Marsatmosfæren er tyndere og meget koldere og består af over 95% kuldioxid med kun 0,13% ilt. Og der er meget højere niveauer af stråling. Dette betyder, at folk bliver nødt til at leve i selvbærende levesteder.

For det første skal levestederne være i stand til at skabe og genbruge de rette andele af gasser, som mennesker kan trække vejret. Den vigtigste metode, der er blevet foreslået, er ved at genbruge kvælstof og argon, der er til stede i Mars-atmosfæren og tilsætte ilt til det. Andelen kunne være 40% nitrogen, 40% argon og 20% ​​ilt.

Men for at få disse gasser fra atmosfæren skal kuldioxid "skrubbes" (fjernes) fra luften. Yderligere skal der produceres ilt ved at fjerne det fra det vand, der allerede findes på Mars, eller ved at bringe det fra jorden.

Endelig, med den ekstra solstråling på Mars, skal der være en slags strålingsbeskyttelse for indbyggere fra Mars. To foreslåede metoder er et strålingsskærm (som er tungt og svært at transportere fra Jorden til Mars) eller bor under jorden i Mars-huler eller lavarør. En oppustelig "døråbning" er under udvikling, der kan give en lufttæt sektion af underjordiske systemer af netop denne grund.

Bliv varm og hold dig i form

Den gennemsnitlige temperatur på Mars er -80 grader Fahrenheit eller -62,2 grader Celsius. Og temperaturerne kan svinge drastisk; mens det kan være -73ºC om natten, kan temperaturen i dagtimerne nå op på +70ºC (c.21ºC). Dette betyder, at temperaturkontrol vil være en af ​​de største udfordringer for et martiansk levested.

Tyngdekraften på Mars er ret svag (kun 38% af jordens). Den svagere tyngdekraft betyder, at mennesker, der bor på Mars, har en større chance for at miste knogletæthed, hvilket drastisk øger chancen for brud. Og dette inkluderer ikke de måneder, der er brugt i nul tyngdekraft på turen til Mars.

For at overleve lange perioder i mikrogravitation, astronauter har brug for at udøve konsekvent. NASA udforsker rumdragter med ekstra modstand for at modvirke dette. I mellemtiden gennemgår astronauter fra USA og Rusland årlange undersøgelser af rumstationen så vi bedre kan forstå virkningerne af den lavere tyngdekraft på menneskekroppen, og hvis vi kan tilpasse os.

Produktion af vand, mad og brændstof

Der findes vand på Mars, selvom meget af det er saltvand. Dette betyder, at afsaltning vil være nødvendigt for at gøre vand sikkert at drikke. Alt vand ville hypotetisk blive genanvendt, da dette er mere energieffektivt end opsamling og afsaltning af mere vand. Men hvad med planter?

Mars overflade har alle de nødvendige komponenter til dyrkning af planter. Det har vand og organiske forbindelser, som planter har brug for for at overleve. Men det har ikke en gæstfri atmosfære. Drivhuse, der effektivt producerer en plantevenlig atmosfære, vil være en topprioritet, da dette er den eneste måde at generere mad på Mars på.

Alt, hvad vi har nævnt, kræver brændstof til at producere energi. Den mest sandsynlige metode til brændstofproduktion vil igen være at bruge det vand, der allerede er på Mars. Vand kan opdeles i brint og ilt. Oxygen kan bruges til at skabe en gæstfri atmosfære, mens brint er et effektivt drivmiddel. Så før du sender folk, vil det være nødvendigt at forberede et automatiseret brintbehandlingsanlæg for at sikre, at brændstof er tilgængeligt.

Så kan mennesker leve på Mars?

Svaret er ja - men ikke let. Der er mange udfordrende forhindringer i vejen. At komme til og fra Mars, overleve det barske miljø og producere mad, vand og brændstof er de største udfordringer.

Selvom dette lyder uoverstigeligt, er forskere optimistiske. Faktisk har Elon Musk udtalt det SpaceX kan sende astronauter til Mars så snart 2024. Og mens de første par missioner sandsynligvis kun vil indebære at bo på Mars i en kort periode, er det stadig en utrolig bedrift!

SpaceX lancerer en Dogecoin-finansieret mission til månen

Det lyder som et meme. Det er tilsyneladende absolut ikke.

Læs Næste

Om forfatteren