Marte è il pianeta su cui l'umanità ha riposto le sue speranze per millenni. Gli antichi si meravigliavano del suo colore e della sua luminosità. Le prime osservazioni del pianeta attraverso i telescopi hanno suggerito che il pianeta fosse coperto di canali. Questo ha dato all'immaginazione dei ricercatori molte ragioni, fino al fatto che i marziani conducono un commercio attivo, utilizzando i collegamenti di trasporto lungo le vie d'acqua.
Le aspettative e le paure dei terrestri su Marte si riflettevano nella cultura artistica. In War of the Worlds, H. G. Wells ha chiaramente dimostrato che un'invasione marziana può essere molto, molto pericolosa per gli abitanti del pianeta blu. E il panico dopo la trasmissione radiofonica nel 1938 conferma il fatto che anche gli stessi terrestri non escludono la possibilità dell'invasione dei loro vicini più prossimi nel sistema solare.
La vera storia del rapporto tra l'uomo e il pianeta Marte è un po 'più prosaica, ma non per questo meno affascinante. Le prime immagini ad alta risoluzione del pianeta sono state scattate solo 50 anni fa. Oggi sappiamo già che c'è acqua liquida su Marte, l'elemento principale della vita. Ora la questione di come si svolgerà l'esplorazione di Marte si basa solo su quando i primi coloni appariranno sul pianeta. Gli scienziati si stanno preparando per questo evento con tutte le loro forze: le tecnologie che potrebbero essere necessarie per questo sono già note e al momento vengono testate in condizioni vicine alla realtà.
Alloggiamento modulare
I futuri coloni vivranno in un ambiente di vita appositamente progettato. Consisterà in moduli che saranno adatti al trasporto e all'installazione rapida sulla superficie di Marte. Ora, la NASA si sta addestrando per assemblare e vivere in tali abitazioni. Il progetto HERA è un ambiente autonomo che imita le condizioni di vita nello spazio profondo. Un'abitazione a due piani con spazi di lavoro, camere da letto, unità igieniche e una camera di compensazione.
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Fattoria spaziale
I coloni semplicemente non possono fare a meno di coltivare cereali e verdure, perché puoi portare con te solo una quantità limitata di cibo. Una fonte continua di cibo nello spazio profondo può essere ottenuta solo coltivando: il vantaggio della tecnologia di coltivare cereali e ortaggi in una soluzione nutritiva è molto noto oggi.
La NASA fa affidamento sulle patate come fonte di amido e carboidrati resistenti. Le tecniche per la coltivazione di patate e altri ortaggi sono già state testate sulla Stazione Spaziale Internazionale. L'uso dei colori rosso, blu e verde aiuta a innescare i meccanismi di crescita vegetativa. La raccolta di queste verdure è abbastanza soddisfacente.
Recupero dell'acqua
Sebbene ci sia acqua su Marte, non vale la pena berla. I primi coloni potranno portare con sé solo una quantità limitata di acqua, il che significa che solo un sistema di recupero dei liquidi può risolvere il problema. Un tale sistema esiste ed è costantemente migliorato da centinaia di inventori.
Sulla Stazione Spaziale Internazionale, nessuna goccia di sudore, lacrime o urina va sprecata. L'acqua recuperata e riciclata viene utilizzata per l'igiene, l'irrigazione dell'azienda agricola. Tale acqua è abbastanza potabile, soprattutto se si porta una centrifuga per microdistillazione a bordo della stazione marziana.
Tuta spaziale marziana
Per il lavoro in spazi aperti, viene utilizzato il complesso EMU (Extravehicular Mobility Unit), che crea un guscio di vita sottile ma molto affidabile attorno a una persona. La rigida EMU salva da micrometeoriti, radiazioni solari, raffreddamento, surriscaldamento e fornisce anche pressione interna stabile, ventilazione e comunicazione. È impossibile indossare una EMU da 140 chilogrammi da sola: la procedura per indossare e controllare i sistemi di bordo richiede circa tre ore.
Rover
Gli scienziati intendono utilizzare il rover come piattaforma per studiare le condizioni su Marte nel contesto della costruzione di una base abitabile sulla sua superficie. In particolare, il successore di Curiosity valuterà il pericolo della polvere marziana e misurerà la proporzione di monossido di carbonio nella sua atmosfera. Strutturalmente, il nuovo rover sarà composto principalmente da assemblaggi e parti che sono stati sviluppati per Curiosity. Pertanto, ridurrà il costo di sviluppo del dispositivo da $ 2,5 miliardi a $ 1,5 miliardi. Tra le altre cose, gli scienziati dovranno ridurre il numero di apparecchiature scientifiche, nonché semplificare alcuni moduli analitici. Curiosity ha installato attrezzature scientifiche per un valore di quasi 2 miliardi di dollari. Sul nuovo rover l'attrezzatura verrà fornita per soli 100 milioni. Non trasporterà né uno spettrometro di massa né altri componenti,tuttavia, verrà installato uno spettrometro ultravioletto in grado di rilevare la materia organica.
Motore a ioni
La NASA ha guidato il progetto Prometheus, per il quale è stato sviluppato un potente motore a ioni, alimentato dall'elettricità da un reattore nucleare di bordo. Si presumeva che tali motori nella quantità di otto pezzi potessero accelerare il dispositivo a 90 km / s. Il primo apparato di questo progetto, il Jupiter Icy Moons Explorer, doveva essere inviato a Giove nel 2017, ma lo sviluppo di questo apparato è stato sospeso nel 2005 a causa di difficoltà tecniche. Nel 2005 il programma è stato chiuso. Attualmente, è in corso la ricerca di un progetto AMC più semplice per il primo test nell'ambito del programma Prometheus.
Pannelli solari
La NASA ha selezionato i pannelli solari MegaFlex di ATK per alimentare la sua navicella spaziale avanzata. ATK ha ottenuto un contratto da 6,4 milioni di dollari per sviluppare ulteriormente i pannelli solari Megaflex in grado di generare 10 volte la potenza dei più grandi pannelli solari satellitari di oggi. Non è solo una componente molto importante per i futuri veicoli spaziali "tradizionali" a propulsione chimica, ma anche la parte principale del promettente veicolo spaziale a propulsione elettrica solare della NASA.
I pannelli solari MegaFlex sono appositamente progettati per soddisfare gli elevati requisiti energetici previsti di 350 kW e oltre. Allo stesso tempo, i nuovi pannelli dovranno avere un peso molto contenuto e un piccolo volume una volta piegati. Le tecnologie MegaFlex si basano su pannelli UltraFlex di grande successo e comprovati, che, ad esempio, hanno alimentato il Mars Phoenix Lander della NASA. Sono in produzione in serie e verranno utilizzati su molti veicoli promettenti. In particolare, sulla navicella Orion sono installati pannelli UltraFlex leggeri e compatti, che, con un diametro di soli 6 m, erogano 15 kW di potenza.
Generatore termoelettrico a radioisotopi
Gli RTG (generatori termoelettrici a radioisotopi) sono la principale fonte di alimentazione per veicoli spaziali con una missione lunga e lontani dal Sole (ad esempio, Voyager-2 o Cassini-Huygens), dove l'uso dei pannelli solari è inefficace o impossibile.
Il plutonio-238 nel 2006, quando ha lanciato la sonda New Horizons su Plutone, ha trovato la sua applicazione come fonte di energia per le apparecchiature dei veicoli spaziali. Il generatore di radioisotopi conteneva 11 kg di biossido di 238Pu ad alta purezza, producendo una media di 220 watt di elettricità durante il viaggio (240 watt all'inizio del viaggio e, secondo i calcoli, 200 watt alla fine).
Anche le sonde Galileo e Cassini erano dotate di sorgenti di alimentazione alimentate a plutonio. Il rover Curiosity è alimentato da plutonio-238. Il rover utilizza l'ultima generazione di RTG denominati Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator. Questo dispositivo produce 125 watt di potenza elettrica e dopo 14 anni 100 watt.
Banca dell'ossigeno
Cibo, acqua e ossigeno sono i tre termini che rendono possibile la vita alle persone al di fuori della Terra. Se tutto è più o meno chiaro con cibo e acqua, allora con l'ossigeno tutto non è così semplice. Su Marte, non puoi semplicemente uscire e prendere una boccata d'aria fresca. Oggi, gli esperti della NASA si stanno orientando verso l '"ossigenatore" - un sistema che produce ossigeno attraverso l'elettrolisi, che scompone le molecole d'acqua nei loro atomi di idrogeno e ossigeno costituenti.
