Човечанство мора да превазиђе многе препреке пре него што било какво повратно путовање може да почне Марс. Постоје два главна играча НАСА і СпацеКс, који блиско сарађују на мисијама на Међународној свемирској станици, али имају супротстављене идеје о томе како би изгледала мисија на Марсу са посадом.
Величина је битна
Највећи проблем (или ограничење) је маса корисног терета (свемирски брод, људи, гориво, залихе, итд.) потребна за путовање. Маса корисног терета је обично само мали проценат укупне масе лансирне ракете. На пример, ракета Сатурн В која је лансирала Аполо 11 на Месец била је тешка 3000 тона. Али могао би да лансира само 140 тона (5% почетне масе лансирања) у ниску Земљину орбиту и 50 тона (мање од 2% почетне масе лансирања) на Месец.
Маса ограничава величину свемирске летелице на Марсу и њене могућности у свемиру. Сваки маневар захтева утрошак горива за покретање ракетних мотора, а ово гориво сада мора да се испоручи у свемир свемирским бродовима.
План компаније СпацеКс за своју свемирску летелицу са посадом је да допуни гориво у свемиру са одвојено лансираним камионом за гориво. То значи да ће бити могуће убацити много више горива у орбиту него у једном лансирању.
Време је битно
Друго питање блиско повезано са горивом је време. Мисије које шаљу свемирске летелице без посаде на спољне планете често прате сложене путање око Сунца. Они користе такозване маневре гравитације да ефикасно лете око различитих планета и добију довољно замаха да постигну свој циљ.
Ово штеди много горива, али може учинити да ове мисије потрају годинама. Јасно је да је то неприхватљиво. И Земља и Марс имају (скоро) кружне орбите и маневар познат као Хохманова транзиција, је најекономичнији начин путовања између две планете. У ствари, ако не улазимо у детаље, свемирски брод врши један лет дуж елиптичне орбите прелаза са једне планете на другу.
Хоманов транзит између Земље и Марса траје око 259 дана (осам до девет месеци) и могућ је само на сваке две године због разлике у орбитама око Сунца Земље и Марса. Свемирска летелица може да стигне до Марса за мање времена (СпацеКс каже шест месеци), али, погађате, биће потребно више горива.
Безбедно слетање
Претпоставимо да наша летелица и посада заврше на Марсу. Следећи задатак је слетање. Свемирска летелица која улази у Земљину атмосферу може да искористи отпор изазван интеракцијом са атмосфером да успори. Ово омогућава уређају да безбедно слети на површину Земље (под условом да може да издржи одговарајуће загревање). Али атмосфера на Марсу је око 100 пута тања од Земљине. То значи мањи потенцијал за отпор, што онемогућава безбедно слетање без икакве помоћи.
Неке мисије су слетеле на ваздушне јастуке (као што је НАСА-ина мисија Патхфиндер), док су друге користиле потиснике (НАСА-ина мисија Феникс). Ово последње, опет, захтева више горива.
Живот на Марсу
Дан на Марсу траје 24 сата и 37 минута, али ту престају сличности са Земљом. Танка атмосфера Марса значи да не може да задржи топлоту као Земља, тако да живот на Марсу карактеришу велике дневне/ноћне температурне промене. Марс има максималну температуру од 30℃, што звучи прилично лепо, али његова минимална температура је -140℃, а просечна температура је -63℃. Просечна зимска температура на Јужном полу Земље је око -49℃. Зато морамо бити веома пажљиви када бирамо где да живимо на Марсу и шта да радимо са температуром ноћу.
Гравитација на Марсу је 38% од Земљине (тако да ћете се осећати лакше), али ваздух је углавном угљеник (ЦО₂) са неколико процената азота, тако да је потпуно недишљив. Мораћемо да изградимо климатизовано место да бисмо тамо живели. СпацеКс планира неколико теретних летова пре лансирања, укључујући критичне инфраструктурне објекте као што су стакленици, соларни панели и – погађате – погон за производњу горива и ваздуха за повратак мисије на Земљу.
Живот на Марсу је могућ, а на Земљи је већ спроведено неколико симулационих тестова како би се видело како би се људи носили са таквим постојањем.
О томе можете прочитати овде: Геолози моделирају услове тла на Марсу како би засадили Марс у будућности
Повратак на Земљу
Последњи задатак је започети повратни пут и безбедно вратити људе на Земљу. Аполо 11 је ушао у Земљину атмосферу брзином од око 40000 км/х, што је нешто испод брзине потребне за напуштање Земљине орбите. Свемирске летелице које се враћају са Марса имаће атмосферске улазне брзине између 47 км/х и 000 км/х, у зависности од орбите коју користе да стигну на Земљу.
Могли би да успоре у ниској Земљиној орбити на око 28 км/х пре него што поново уђу у нашу атмосферу, али, погађате, за то би им требало додатно гориво. Али ни они неће моћи једноставно да пробију у атмосферу. Само треба да будемо сигурни да не убијемо астронауте преоптерећењем или их изгоремо прегревањем.
Ово су само неки од изазова са којима се суочава мисија на Марс, а сви технолошки градивни блокови за њено постизање су већ на месту. Само треба да потрошимо време и новац и све то спојимо.
Прочитајте такође: