PRIMER MARS
(THE CASE FOR MARS by
Robert Zubrin, prevod in priredba Andrej Ivanuša,
2004) |
 |
|
Zakaj Mars?
Primerjava med Marsom in Zemljo
Kako na Mars?
Ali je mogoče izdelati gorivo na Marsu?
Izdelava goriva
Teža
sistema
Vesoljsko plovilo na jeklenici
Radiacijska nevarnost
Človeški
faktor
Peščeni viharji
Marsovci napadajo |
ZAKAJ MARS?
Odločili smo se, da gremo na Mesec!
Odločili smo se, da gremo na luno že v tem desetletju, ne zato, ker je
lahko, temveč, ker je težko. Zato, da zmerimo svoje organizacijske
sposobnosti, količino energije in sposobnosti, ker jo to izziv, ki ga želimo
opraviti. Namenili smo se, da zmagamo … To je akt zaupanja in vere, kljub
temu, da ne vemo, kakšne koristi nas še čakajo… Ampak vesolje je tam in naš
namen je, da se dvignemo vanj.
---John F Kennedy, ameriški predsednik, 1962---
V šestdesetih letih prejšnjega stoletja
je bila Amerika odločena, da spravi človeka na Mesec in ji je to uspelo. Ker
so imeli cilj in vizijo in odločenost, da to naredijo. Poslali so nekaj
posadk in potem je program zamrl. Zakaj? Ker je zmanjkalo cilja, programa in
odločenosti. Ko so pobrali nekaj kamnov, ni bilo več načrta, kaj naj z
Mesecem storijo. Ali naj bo na njem raziskovalna postaja, rudnik ali celo
stalna kolonija? V tistem času človeštvo Meseca še ni potrebovalo, ker je
bilo virov na Zemlji dovolj, pa tudi prebivalstvo ni tako naraščalo, da bi
bil potreben prostor. A Luna je tudi neprijetno nebesno telo. Karkoli bi
človek na njem zgradil, bi moralo biti bolj ali manj pod površino satelita.
Tako bi bili zaščiteni pred raznimi žarčenji. Zemlja nas z zračnim plaščem
in magnetnim poljem ščiti. Mesec pa nima nobene od teh dveh zaščit.
|
PRIMERJAVA MED
MARSOM IN ZEMLJO
Na vrh strani
Mars je prijaznejši. Je
četrti planet od Sonca in za okrog 50% dalje kot Zemlja. Torej je tudi
hladnejši planet kot je Zemlja. Dnevne temperature se na Marsu povzpnejo
največ do 17 stopinj, nočne padejo tudi na –90 stopinj. Torej je povprečna
temperatura ves čas pod točko zmrzovanja. Tekoče vode torej sploh ni na
površju, mogoče je skrita v nižjih plasteh marsovega plašča. Zanesljivo še
ni nič. Marsovski dan je podoben zemljinemu. Zemeljski traja 24 ur,
marsovski pa 24 ur in 37 minut. Nagib zemljine osi je 22,5°, marsove pa 24°.
Tako ima Mars podobne letne čase, le da trajajo enkrat dalje. Marsovo leto
je namreč dolgo 669 marsovskih ali 686 zemeljskih dni (tu je tista razlika
za 37 minut pri vsakem dnevu). Mars je velikanski prostor. Njegov premer
znaša le polovico zemljinega premera. A ker ni pokrit z oceani, je površina
Marsa velika kot površina vse kopne zemlje. Zemlja in Mars krožita okrog
Sonca po eliptičnih krožnicah. Zato se Mars Zemlji najbolj približa na 60
milijonov kilometrov, največja razdalja pa znaša 400 milijonov kilometrov.
Mars ima tudi tanko atmosfero sestavljeno predvsem iz ogljikovega dioksida
(CO2). Njen pritisk je 7 milibarov, kar je 7% normalnega pritiska
na Zemlji.
Glede na sedanji razvoj
vesoljskega pogona, potrebujejo naše vesoljske ladje okrog šest mesecev, da
dosežejo Mars. Do lune so z raketami Apollo potrebovali tri dni. Vendar je
takšno dolgo potovanje izvedljivo. Včasih so morjeplovci iz Evrope do
Avstralije tudi pluli šest in več mesecev.
Osvajanje Marsa ni samo
čisto tehnično vprašanje. Je predvsem izziv za našo civilizacijo, ki skuša
radovedno odkrivati vedno nova obzorja. Na Zemlji smo dosegli vsa obzorja.
Za nadaljnji zdrav razvoj človeške vrste je potrebno raziskati nova obzorja
izven našega rodnega planeta. Planet Venera nam je blizu, a je neugodna za
bivanje. Mars je naslednji in zaenkrat kaže največ prednosti. Naša luna je
resnična puščava, Mars pa nam obeta, da nekaj vode še ima. Morda je
zmrznjena kot permafrost. A nudi nam še lahko dosegljive elemente - ogljik,
dušik, vodik in kisik. Ti štirje elementi niso samo osnova za hrano in vodo,
ampak tudi za plastiko, les, papir, oblačila in za – zelo pomembno – raketno
gorivo. Pravzaprav so na Marsu dosegljivi vsi elementi, ki jih potrebuje in
uporablja sodobna industrija na Zemlji. Mars je tudi edini planet, ki nudi
možnost za izdelavo rastlinjakov na sami površini. Ti so tudi dovolj dobro
osončeni. Zanimivo je, da je na Marsu veliko več devterija kot na Zemlji.
Prav devterij je komercialno najbolj zanimiv. Devterij je težki izotop
vodika. Njegova cena je okrog 10.000 dolarjev za kilogram. Na Marsu je
količina devterija 5x večja kot na Zemlji. Ne nazadnje, Mars je mogoče tudi
kolonizirati in kasneje celo teraformirati.

Idejna risba baze Diomedes na Marsu |
KAKO NA MARS?
Na vrh strani
Prvotna zamisel je, da
zgradimo dovolj veliko vesoljsko plovilo, ki bo v obdobju leta in pol
prestalo naporno vesoljsko potovanje in nudilo zavetje vsaj šestorici
vesoljcev. Časovni plan je pol leta za vožnjo tja, pol leta za vožnjo nazaj
in kakšne tri mesece za odpravo na površini Marsa. Pri tem niso problem
bivalni prostori posadke in zaloga hrane, temveč velikanska količina goriva,
ki je potrebna za zagon in zaviranje ter manevriranje plovila v marsovi
krožnici. Potrebujemo gorivo za pot tja, za aktivnosti okrog in na Marsu ter
za vrnitev nazaj. Gorivo predstavlja pri tem vsaj 90% vse mase plovila. Tako
plovilo je preveliko, da bi lahko neposredno poletelo z Zemlje. Zato bi bilo
potrebno najprej narediti vesoljski dok v krožnici nad Zemljo. Sledila bi
gradnja medplanetarnega plovila. Naslednja faza je izdelava in tankanje
velike količine goriva. Vesoljci bi sedeli na eksplozivnem sodu zelo mrzlega
(kriogeničnega) goriva. Vsaka najmanjša napaka bi bila usodna za vesoljsko
ladjo.
Z inženirskega stališča je
glavni problem torej – gorivo. Kako ga zmanjšati? Drugi problem je veliko
število lansiranj za sestavo vesoljskega doka in za sestavo ladje v vesolju.
To pravzaprav še nismo počeli. Ali bi lahko poslali raketo vseeno kar
neposredno z Zemlje v enem lansiranju? Morda bi bilo dobro zamisel
prestaviti za toliko časa, dokler ne najdemo drugačne vrste pogona v
naslednjih 30 do 50 letih? Ali lahko človeštvo čaka toliko časa?
Pričnimo torej razmišljati
po »marsovsko«. Kako pa bi oni potovali na Zemljo? Ali bi uvozili gorivo z
Zemlje? Načeloma ne, ker imajo vse potrebne kemične elemente, bi naredili
gorivo kar sami doma!!! Za povratek nazaj pa bi kupili gorivo na Zemlji.
|
ALI JE MOGOČE
IZDELATI GORIVO NA MARSU?
Na vrh strani
Odgovor je – DA. Na Marsu je mogoče izdelati gorivo. Za njegovo
izdelavo potrebujemo znanje iz kemije in znano tehnologijo iz 19. stoletja.
To je osnova programa »Mars
Direct«, ki ga je razvil Robert Zubrin. Robert Zubrin je bil leta 1990
vesoljski inženir pri podjetju Lockheed Martin. Ko je videl NASA projekt, se
je odločil, da pripravi svoj načrt za osvajanje Marsa. K projektu je
pristopil z inženirskega stališča in poskušal utemeljiti tudi ekonomičnost
podviga. Največji njegov prispevek je briljantna ideja o izdelavi goriva na
Marsu. S tem se izredno zmanjša količina goriva, saj ga plovilo potrebuje le
za popravke smeri med potjo ter za zaviranje in manevriranje v orbiti Marsa.
Marsova atmosfera, čeprav zelo redka, vsebuje CO2. Potrebujemo le
nekaj vodika H2, ki ga pripeljemo s seboj, in iz marsove
atmosfere pridobimo gorivo. Johnson Space Center je leta 1990 namenil 47.000
dolarjev sredstev za izdelavo testne tovarne. Zubrin jo je zgradil v treh
mesecih in tovarna je popolnoma avtonomno proizvedla raketno gorivo s 94%
učinkovitostjo. Pri tem nobeden od sodelujočih ni bil strokovnjak na
kemičnem področju.
|
IZDELAVA GORIVA
NA MARSU
Na vrh strani
Marsova atmosfera se
sestoji iz ogljikovega dioksida (CO2). Je tanka in nežna, saj je njen
pritisk le 7 milibarov na površini Marsa. Zemljin plašč iz pretežno kisika
pritiska na površino z okrog 1000 milibari. Vendar je količina kljub temu
velika. Na voljo imamo postopek, da CO2 razbijemo na ogljikov monoksid (CO)
in kisik (O2). Če uporabimo mešanico ogljikovega monoksida in kisika, že
dobimo gorivo. A je tukaj veliko težav. Proces pridobivanja je zelo
nepraktičen (keramične cevi, temperatura izdelave nad 1000 stopinjami
Celzija, itd.) in zahteva človekovo prisotnost. Poleg tega ni kaj posebej
učinkovito, saj je njegovi specifični impulz ISP=270 sekund. ISP ali
specifični impulz pove, koliko sekund en funt (okrog 2,5 kg) goriva
proizvaja funt potiska. Višja je vrednost, bolje je. Nemške V-2 rakete so
imele ISP=230 sekund. Sedanji motor Pratt and Whitney RL-10, ki uporablja
mešanico vodika in kisika (glavni pogon spaceshutle), ima ISP=450 sekund.
Buster raketi s trdim gorivom pa okrog ISP=700. Če bi uporabili najnovejšo
znano tehnologijo za pogon, bi po dosedanjih raziskavah uspeli doseči max.
ISP=900 sekund.
Alternativo predstavlja
pogon rakete na metan in kisik (CH4 in O2). Takšen motor bi imel ISP=380
sekund. Ker je gravitacijska privlačnost Marsa manjša od Zemljine, bi to
ustrezalo. Trenutno ni na voljo nobenega motorja na podobno mešanico. Po
izjavah konstruktorjev, pa bi ne bilo velikih stroškov in inženirskih
zahtev, če bi spremenili motor Pratt and Whitney RL-10 na to gorivo. Problem
je le vodik (H2), ki ga je na Marsu malce težje najti. Če pa bi ga že, bi
potrebovali tovarno za njegovo proizvodnjo. Že leta 1976 je Robert Ash z Old
Dominion University in s sodelavci iz JPL pripravil načrt izdelave
tovrstnega goriva na Marsu. Kot osnovo je vzel vodo (H2O), kar pa še vedno
predstavlja problem, saj prostih količin vode na Marsu še niso odkrili.
Zubrin je opazil, da so s tem projektom želeli doseči, da bi VSE gorivo
proizvedli na Marsu. Po njegovi ideji na Mars pripeljemo vodik (H2). Tzo ni
težava, ker potrebujemo le 5% njegove teže od celotne teže proizvedenega
goriva. Torej, če želimo imeti 100 enot goriva, potrebujemo 95 enot
ogljikovega dioksida iz marsove atmosfere in 5 enot vodika, ki ga dostavimo
na Mars. Po zagotovilih kriogenskih strokovnjakov, bi ne bilo nobena težava
izdelati varno skladišče za 6 ton vodika, ki bi vzdržalo šest mesecev
vesoljskega poleta na Mars. Tukaj je vključena 15% rezerva, ker bi med
vožnjo vodik po malem tudi izpareval in to ni mogoče preprečiti za razumno
vsoto sredstev.
Na tej osnovi so Zubrin in
sodelavci razvili celoten sistem. Izdelali so celo testno tovarno, ki je
proizvajala gorivo ustrezne kvalitete. Prav tako so adaptirali sedanje space
shuttle z buster raketami v sistem Ares, ki omogoča neposredni start z
Zemlje in potovanje na Mars. Prav tako so razvili sistem vesoljskega plovila
na jeklenici (Beagle), ki omogoča umetno gravitacijo.

Slika prikazuje sekvence poletov. Najprej prva raketa
pripelje na Mars tovarno za proizvodnjo goriva in vozilo za vrnitev na
Zemljo (ERV). Tretje leto druga raketa pripelje na Mars človeško posadko v
habitatu (HAB). Ta je na jeklenici povezan z zadnjo pogonsko raketno stopnjo
za ustvarjanje rotacije in umetne gravitacije. Vrnejo se po 1,5 leta z
vozilom ERV, ki ga je pripeljala prva raketa. Tretja raketa pa že dostavlja
novo vozilo ERV za naslednjo ekspedicijo. Ta bo pristala 800 km vstran, da
preišče in razišče še drugi del Marsa.
|
TEŽA SISTEMA
Na vrh strani
Koliko bi vozilo ARES
tehtalo? Predvidena je posadka s štirimi osebami.Poraba posadke je
naslednja:
ident |
Potreba/človek-dan |
Procent recikliranja (kg) |
Izguba/človek-dan |
ERV 200dni (kg) |
Habitat 200dni (kg) |
Habitat 600dni površje |
Habitat skupno (kg) |
Kisik |
1,0 |
0,8 |
0,2 |
160 |
160 |
0 |
160 |
Suha hrana |
0,5 |
0,0 |
0,5 |
400 |
400 |
1200 |
1600 |
Vsa hrana |
1,0 |
0,0 |
1,0 |
800 |
800 |
2400 |
3200 |
Pitna voda |
4,0 |
0,8 |
0,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Tehnična voda |
26,0 |
0,9 |
2,6 |
2080 |
2080 |
0 |
2080 |
SKUPAJ |
32,5 |
0,87 |
4,3 |
3440 |
3440 |
3600 |
7040 |
Gornji račun upošteva
800-dnevno misijo, čeprav je osnovna dolžina dve leti ali 730 dni. Po
pristanku na Marsu bi ERV imel s seboj 6,3 tone vodika. Tovarna bi
proizvedla 94 ton metana in kisika ter še 9 ton vode. Od 94 ton goriva, bi
uporabili 82 ton za pogon ERV iz Marsa nazaj na Zemljo, 12 ton pa bi
porabili za porabo na licu mesta in za pogon marsomobilov.
Teža sistemov:
Vozilo za vrnitev na
Zemljo (ERV) |
tone |
Habitat (HAB) |
tone |
ERV kabinska struktura |
3,0 |
Hab struktura |
5,0 |
Sistemi za podporo
življenju |
1,0 |
Sistemi za podporo
življenju |
3,0 |
Potrošni material |
3,4 |
Potrošni material |
7,0 |
Proizvodnja električne
energije (solarna krila 5kWe) |
1,0 |
Proizvodnja električne
energije (solarna krila 5 kWe) |
1,0 |
Kontrola reakcijskega
sistema |
0,5 |
Kontrola reakcijskega
sistema |
0,5 |
Komunikacije,
informatika |
0,1 |
Komunikacije,
informatika |
0,2 |
Pohištvo in oprema |
0,5 |
Laboratorijska oprema |
0,5 |
EVA oblačila (4) |
0,4 |
Posadka |
0,4 |
Rezerve (16%) |
1,6 |
EVA oblačila (4) |
0,4 |
ERV kabina SKUPAJ |
11,5 |
Pohištvo in oprema |
1,0 |
Zračne zavore
(pristanek na Mars) |
1,8 |
Odprti roverji (2) |
0,8 |
Lahek marsomobil |
0,5 |
Rover pod pritiskom |
1,4 |
Nadomestni vodik |
6,3 |
Znanstvena oprema za
zunanje raziskave |
0,5 |
ERV manevrirni sistemi |
4,5 |
Rezerve (16%) |
3,5 |
Tovarna za proizvodnjo
goriva na Marsu |
0,5 |
|
|
Reaktor za proizvdnjo
energije (80 kWe) |
3,5 |
|
|
ERV celota SKUPAJ |
28,6 |
HAB SKUPAJ |
25,2 |
Prva raketa brez človeške
posadke ponese na Mars le ERV in njen koristni tovor bi tehtal 28,6 tone.
Druga raketa, ki ponese bivalno enoto s človeško posadko, bi morala dvigniti
koristni tovor 25,2 tone. Saturn V je lahko dvignil skupno (koristni tovor +
lastna teža) 140 ton v orbito, ruska Energija zmore 100 ton, nova različica
bi naj zmogla 200 ton. Američani imajo na voljo več različnih raket, ki
zmorejo od 80 do 250 ton. Raketa Ares razvita iz Shuttla bi zmogla od 121
do 135 ton, kar bi zadostovalo za predvideni koristni tovor. Torej so
praktično že zdaj na voljo rakete, ki bi brez večjih preoblikovanj zmogle
poslati človeka na Mars.
|
VESOLJSKO PLOVILO NA
JEKLENICI
Na vrh strani
Eden od problemov potovanja
po vesolju je breztežno stanje. To povzroča metabolične spremembe v
človeškem telesu, ki zmanjšujejo kostno in mišično maso. Potovanje na Mars
traja po šest mesecev v vsako smer. Mars ima sicer manjšo gravitacijsko
privlačnost kot Zemlja, vendar so tudi ti procesi manj izraziti in ne
predstavljajo problema kot potovanje samo. Vesoljci so v breztežnem stanju
na vesoljskih postaja preživeli skoraj 18 mesecev, kar je daleč nad časom,
ki bo potreben za pot na Mars in nazaj. Na mednarodni vesoljski postaji ISS
je dolžina ene izmene 3 - 6 mesecev. Seveda je potrebno dnevno telovaditi po
posebnem programu in na posebnih napravah tudi več kot 3 ure, da se
presežejo težave. Po povrnitvi na Zemljo je potrebno dva do tri dni za
osnovno adaptacijo na pogoje težnosti. Kasneje pa še kakšnih 6 mesecev.
Seveda je to za posadko na Marsu nesprejemljivo. Zato je potrebno pripraviti
umetno gravitacijo s pomočjo centrifugalne sile. Malo nam pomaga tudi
marsova gravitacijska privlačnost, ki znaša le 0,38 zemljine.
Umetno gravitacijo dosežemo
z rotacijo plovila ali samih bivalnih prostorov. Osnovna formula za preračun
se glasi:
F =
(0,0011)W^2R
F je centrifugalna sila, W
je število obratov na minuto, R pa je dolžina ročice v metrih. Čim večje je
število obratov, tem manjša je lahko ročica. A pri majhni ročici se človek
počuti kot na vrtiljaku. Torej bi morala biti ročica čim daljša, da je
hitrost rotacije čim manjša in so s tem težave kar najmanjše. Pri marsovi
gravitacijski privlačnosti 0,38g (sila F) in enem obratu na minuto, bi
morala biti ročica dolga 345 metrov. Po raziskavi NASA iz 1960-tih let, se
človek lahko prilagodi za delo v okolju, kjer je 6 obratov na minuto. Če
vzamemo gornji izračun, je potem ročica lahko dolga le 10 metrov.
Problem nastopi, ker je pri
majhnih razdaljah rotacijske roke čutiti razliko med centrifugalno silo v
nogah in v glavi. Pri 6 obratih in ročici dolgi 10 metrov, je razlika med
občutkom teže v nogah in v glavi celo za 80%. Pri dveh obratih in ročici
dolgi okrog 100 metrov je razlika le 2%, kar bi verjetno človek le težko
zaznal. Pri hitrem gibanju se pojavijo še Coriolisove sile. Te nastanejo, ko
želimo iti naravnost in nastane konflikt z dejstvom, da se tla ne samo
gibljejo, temveč tudi neprestano menjajo smer z gibanjem okrog središča
rotacije. Pri 6 obratih na minuto so zelo močne, pri dveh pa šibko zaznavne.
Torej bi bilo želeno plovilo, ki počasi rotira na izredno dolgi ročici. V
prvem trenutku pomislimo na model, ki ima izredno masivno ročico. Jasno,
tudi teža vozila bi daleč presegla na začetku zamišljeno težo in onemogočila
neposredni start vesoljskega plovila z Zemlje.
Rešitev je v izdelavi
plovila na jeklenici. Na eni strani jeklenice bi bilo plovilo s človeško
posadko in z vso opremo, na drugi strani pa bi rotirala izrabljena zadnja
stopnja rakete Ares. Lahko bi sem postavili tudi rezervoar z gorivom ali
vodikom ali še s čem. Vendar bi bil ta del rakete težko dosegljiv. Zato je
najbolj primerna zadnja uporabljena raketna stopnja. Ta ni več nevarna ali
potrebna za karkoli (čeprav je kasnejša obdelava pokazala še nekatere
prednosti sistema in dodatne možnosti) in je lahko odlična protiutež. Sistem
bi rotiral okrog centrifugalnega centra nekje na jeklenici. Jeklenica je v
projektu tudi natančno razdelana in opisana. Sistem z jeklenico sta
pripravila inženirja Robert Forward in Bob Hoyt in februarja 1996 je bil z
Shuttlom izstreljen testni satelit na jeklenici, ki je pokazal izvedljivost
projekta. Naučili so se tudi, da jeklenica ne sme vsebovati nobenih
električnih ali komunikacijskih vodov, ker ti povzročajo napake na sistemu.
Zubrin je razdelal tudi
način, kako bi s tako rotirajočo vesoljsko ladjo na jeklenici izvedli
popravke smeri. Največkrat se uporabljajo premiki po 20 metrov na sekundo.
Podobno so uspešno premikali rotirajoče satelite Pioneer Venos Orbiter in
Pionir Venus Probe Carrier. Pravzaprav zadeva niti ni tako zamotana.
Rotirajoči sistem se namreč obnaša kot žiroskop in poskuša zadržati vse
skupaj v ravni rotacije in v smeri začetnega impulza. S smernimi raketami
potisnemo del s posadko v smeri popravka vsakič, ko sistem zarotira v to
smer. Pri tem ne sme biti potisna sila večja od centrifugalne sile in
jeklenica mora biti vedno napeta. Po osnovnem izračunu, kjer sistem rotira s
hitrostjo 1 obrat na minuto in je na eni strani okrog 30 ton težek habitat (HAB),
ter je na drugi strani okrog 10 ton težka zadnja nerabna stopnja rakete Ares,
bi bila dolžina jeklenice okrog 1600 metrov.

Jeklenica je sestavljena iz
več ovojev, plasti in posameznih jeklenih vrvi. Na ta način se prepreči
pretrganje zaradi izrednih tenzijskih napetosti, prav tako pa bi tudi morala
biti narejena tako, da bi preživela udarce mikro meteoritov in vesoljskih
smeti.
|
RADIACIJSKA
NEVARNOST
Na vrh strani
Na Soncu na vsake toliko
časa izbruhnejo protuberance, ki v vesolje izstrelijo na milijone ton hitro
letečih radiacijskih delcev. Nekaj za človeka škodljive radiacije prihaja
tudi iz drugih smeri v vesolju. Zemeljski magnetni ovoj in zračni plašč nas
ščitita pred temi delci. Vendar je človek obremenjen z radiacijo tudi na
Zemlji. Letna naravna radiacijska doza, ki jo prejmemo je 150 miliremov
(0,015 rema). Ljudje, ki živijo na višjih legah pa prejmejo tudi do 300
miliremov letno. Do 75 remov letno je doza, ki na krajši rok ne kaže
nobenega znaka vpliva na človekovo zdravje, na daljši rok učinki niso dovolj
dobro raziskani. Radiacijsko slabost čuti 5-50% oseb pri ožarčenju z dozami
od 75 do 200 remov. Pri 300 remih jo občutijo vsi. Nekateri tudi umrejo. Ko
doseže doza sevanja 600 remov, umre 80% ožarčenih, skoraj nihče ne preživi
pri ožarčenjih več kot 1000 remov. Po ožarčenju telo skuša popraviti napake,
zato ni vseeno ali smo prejeli dozo v kratkem časovnem intervalu ali počasi
skozi daljše obdobje.
Kozmično sevanje je zelo
konstantno in ni zelo veliko. Glede na sedanje vesoljske polete domnevajo,
da bi astronavti prejeli 20 do 50 remov letno. Sončni izbruhi lahko
povzročijo sevanje nekaj sto remov v krajših časovnih intervalih. To pa
lahko povzroči radiacijsko slabost in tudi smrt. Izkušnje imamo z velikimi
izbruhi februarja 1956, novembra 1960 in avgusta 1972. Na podlagi teh so
ugotovili, da vsaka zaščita zmanjša moč radiacije, ki jo na koncu prejme
vesoljec. Običajna stena vesoljske postaje, pohištvo, oprema, energetski
sistemi, fitingi in drugi objekti zmanjšajo moč prejete doze. Če je letna
doza izpostavljenosti na odprtem 50 remov, je za steno vesoljske ladje že 38
remov. V vesoljskem habitatu je Zubrin predvidel tudi centralni zaščitni
prostor z večplastno zaščito, kot jo poznajo tudi na ISS. Vnjem se letna
doza zmanjša 8 remov. Na samem Marsu pa že tanka atmosfera iz ogljikovega
dioksida predstavlja zaščito. Letna prejeta doza v okolju na Marsu bi bila
10 remov in 3 reme v bivališču.
Predvidene radiacijske
doze:
|
Konjukcija (rem) |
Opozicija (rem) |
Kozmično žarčenje med
poletom |
31,8 |
47,7 |
Sončni izbruhi med poletom |
5,5 |
9,6 |
Kozmično žarčenje na Marsu |
10,6 |
0,8 |
Sončni izbruhi na Marsu |
4,1 |
0,3 |
Skupaj letna doza
sevanja |
52,0 |
58,4 |
Tabele so narejene na
podlagi več kakor petdesetletnih izkušnjah vesoljskih poletov in bivanja
človeka v vesolju. Vesoljci bi bili v Zubrinovem habitatu bolje zaščiteni
kakor so zaščiteni danes vesoljci, ki delajo v mednarodni vesoljski postaji
ISS! Tudi piloti, ki letijo na transkontinentalnih poletih v velikih višinah
prejmejo močne doze zračenja. V 25 letih prejmejo toliko žarčenja, kot bi ga
prejela posadka na dvo in pol letni ekspediciji na Mars.
|
ČLOVEŠKI FAKTOR
Na vrh strani
Eden od ugovor za
ekspedicijo na Mars je ta, da bi ljudje »znoreli«, če bi bili tako dolgo
skupaj in ločeni od preostalega človeštva. Habitat obsega 101 kvadratni
meter bivalne površine v dveh etažah, kar za štiri člansko posadko
predstavlja kar udobno bivališče. Na vesoljskih postajah Spacelab, Mir in
ISS so vesoljci prebivali tudi po več kot šest mesecev skupaj v paru ali v
troje. Po pristanku na Marsu bi posadka na njem preživela leto dni in pol.
pri tem bi se ukvarjala z različnimi dejavnostmi in raziskavami. Na povratku
bi preživela v ERV plovilu, ki bi bilo po površini za polovico manjše od
habitata. Z Zemljo bi bila v stiku preko različnih vrst komunikacij. Zaradi
tega, ker potujejo signali s hitrostjo svetlobe, bi bil zamik komunikacije
za 40 minut, ko bi bili na Marsu. Pri vračanju, bi se ta zamik seveda
zmanjševal.
Na Marsu ni bolezenskih
klic, ki bi povzročale bolezni. Seveda bi sestavili psihološko in sociološko
uravnoteženo posadko sestavljeno iz dveh pilotov-tehnikov in dveh
specialistov-znanstvenikov. Eden od članov posadke bi bil priučen za drobne
zdravstvene in kirurške posege. Prav tako bi bila zdravstveno pregledana in
zdrava.
Na Zemlji imamo poklice, ki
so stresno in zdravstveno mnogo zahtevnejši od poklica vesoljca –
raziskovalca Marsa. Recimo, če vzamemo posadko atomske podmornice, ki
preživi več kot šest mesecev brez stika s kopnim in svojci.
|
PEŠČENI VIHARJI
Na vrh strani
V redki marsovi atmosferi
se redno zakuhajo peščeni viharji. Največji opazovani doslej, je prekril
celotno površino Marsa leta 1971. Ker predstavlja ta le 1% zemljine
atmosfere, je tudi pritisk večja mnogo manjši. V kolikor imamo viharni veter
s hitrostjo 100 km/h na Marsu, je njegova dinamična sila tolikšna kot pri
sapici s hitrostjo 10 km/uro na Zemlji.
Edini doslej ugotovljeni
problem bi bil, če bi uporabili kot vir energije sončne celice. Med viharjem
bi se njihova učinkovitost zmanjšala do 50%, kar bi ogrozilo delovanje
postaje na Marsu. Zato je predvideno, da bi na Marsu v glavnem uporabili
nuklearni ali radioizotopni generator kot glavni vir energije in solarne
celice kot pomožni. Pa še te predvsem za pogon raziskovalnih poljskih
laboratorijev in naprav. Za pogon vozil pa bi se uporabil metan, ki ga
proizvede avtomatska tovarna goriva.
Problem seveda predstavlja
še pristanek s pomočjo padal sredi peščenega viharja. A že sam program
odprave na Mars predvideva najprej vtirjenje v orbito, pregled mesta
pristanka in pristanek v najbolj ugodnih pogojih.
|
MARSOVCI
NAPADAJO
Na vrh strani
Nekateri gledajo slabe
znanstveno-fantastične filme in razmišljajo o morebitnih bakterijah, ki so
osnova življenja na Marsu. Kaj se bo zgodilo, če te bakterije napadejo
vesoljce? Kaj, če jih ti nehote prinesejo nazaj na Zemljo? Kaj bo z
zemeljskimi bakterijami, se bodo spremenile v neobvladljive pošasti?
Vse to so filmske
neumnosti. Že milijarde let obstaja izmenjava materiala med planeti v našem
sončnem sistemu. Na Zemljo vsako leto pade povprečno 500 kilogramov
meteoritov, ki izvirajo z Marsa. Prav gotovo nekaj sto kilogramov zemeljskih
meteoritov prejme tudi Mars. Ne glede na to, da so bili ti kamni izvrženi z
Marsa ob trku z večjim meteorjem, da so potovali nekaj stotisoč ali
milijonov let skozi vesolje, da so zgorevali v našem ozračju, jih vse to ni
popolnoma steriliziralo.
Drugi argument je to, da mi
ne zbolevamo za boleznimi dreves in da drevesa ne dobijo človeškega
prehlada. Bakterije in virusi, ki povzročajo bolezni, se morajo prilagoditi
svojemu gostitelju. Prilagoditev pa je dolgotrajen proces, ki traja nekaj
milijonov let. Drevesne in živalske bakterije so si tako različne, da ni
mogoč prehod. Če bi bile marsovske bakterije, bi bile tako drugačne, da
sploh ni pomisliti za preskok na človeka. Zemeljske bakterije bi lahko
obstale v marsovskem »ekosistemu«, vendar bi bilo potrebno za spremembe kar
nekaj stotisoč let. Razmišljanje o tem je podobno, kot če bi preselili
morske pse na afriške savane in potem pričakovali, da bodo kot primarni
mesojedci zamenjali afriškega leva.
|
|
Na vrh strani |
|