Mennesker til Mars. Det er et kæmpe skridt at gå fra lav Jorden-bane, derefter månelandinger og derefter helt til Mars, en rejse på hundreder af millioner af kilometer og mindst 2 år.
Men der er to steder, mennesker kan gå, som er et springbræt mellem Jorden og Mars. Baselejre, der ville lade os samle vores ressourcer i relativ sikkerhed, inden vi falder ned i denne tyngdekraften.
Jeg taler om Mars 'måner: Phobos og Deimos.
Alt fokus er på Mars, og med god grund er det stort set det eneste sted, der ligner den slags Jorden i solsystemet. Det har omtrent den samme længde af dagen, polare hætter af kuldioxid og vandis og dagtemperaturer, der kan være næsten rimelige.
Men vi har også set, at Mars spiser rumfartøjer til morgenmad. Af de 18 rumfartøjer, der fik til opgave at lande på Mars's overflade, er det kun 9, der faktisk har nedlagt det sikkert og var faktisk i stand til at udføre deres mission.
Det er 50%. Er vi villige til at risikere livet for halvdelen af de mennesker, vi sender til den røde planet?
For ikke at nævne den øgede udfordring med at lande tungere nyttelast på Mars, fyldt med bløde og klæbrige mennesker. Jeg har lavet en hel video om, hvorfor det er så svært. Tjek det her.
Men Mars 'to måner, Phobos og Deimos tilbyder et interessant alternativ. I stedet for at gå direkte fra Jorden til Mars's overflade, kunne menneskeheden oprette en station på disse stenede måner, en baselejr, til et seriøst og mere sikkert forsøg på Mars.
Phobos er den største af Mars 'måner og er 27 kilometer på sin længste dimension. Det ligner i sammensætning som en C-type eller carbonaceous asteroide. Planetforskere mener, at det enten var en fanget asteroide eller affaldet fra en gammel påvirkning for længe siden. Det er dækket med fint pulver lavet af eoner med mikrometeoritpåvirkninger og har absolut ingen atmosfære.
Månen kredser over Mars i en højde af 5.989 kilometer og tager kun 7 timer og 39 minutter at afslutte en bane rundt om planeten.
Deimos er mindre, kun 15 kilometer på tværs af sin længste del, og kredser rundt om Mars hver 30. time i en meget højere højde på 23.460 kilometer.
Så hvad skulle det tage for at etablere en base på disse måner, og hvorfor er det bedre end bare at gå direkte til Mars.
Selvom det er mindre massivt end Jorden, har Mars stadig en betydelig tyngdekraft godt. For at gå fra Mars 'overflade til en lav bane har du brug for en hastighedsændring på 3,6 km / s. Og hvis du vil gå fra Mars tilbage til Jorden, har du brug for en hastighedsændring på 6 km / s.
I 2015 foreslog tre ingeniører fra NASA JPL ”En minimal arkitektur for menneskers missioner til Mars” og foreslog en række missioner, som først etablerer et strandhoved på en af Mars 'måner, før de sendte mennesker ned til planeten.
De foreslog, at en kampagne for at sende mennesker til Mars ville blive opdelt i fire store stadier. Først sendes missioner til Phobos for at oprette infrastruktur på Månen. Dernæst ville astronauter gå ned til overfladen i en måneds ophold. Derefter ville der blive gennemført en længere 1-årig ekspedition. Og endelig ville der være skiftet til en permanent tilstedeværelse på Mars.
Opsætning af en tilstedeværelse på Phobos ville kræve fire lanceringer af Space Launch System Block 2, men SpaceX Starships ville også fungere pænt. De første tre raketter skulle medbringe forsyninger, et Phobos-habitat og et returkøretøj til astronauter, der skulle komme hjem. Den fjerde lancering ville tage en Orion-kapsel med 4 astronauter til Mars efter en 200 til 225 dages bane for at bringe dem til Phobos.
Astronauterne skulle bo på Phobos-stationen i cirka 500 dage og udføre videnskab på Phobos. Så var de kommet hjem, måske endda besøger Deimos på vej tilbage og tog 250 dage at vende tilbage.
Baseret på erfaringerne fra Phobos-missionen ville den faktiske landing på Mars tage yderligere seks SLS-lanceringer. Der ville være flere forsyninger og et 75-tons Mars-landskøretøj, som ville vente i en høj Mars-bane.
Endelig startede et besætning, foretager rejsen til Phobos-stationen og forberedte sig derefter på en landing på Mars. Når forholdene var rigtige, overgik to besætninger til nedstigningsvognen og landede på Mars og tilbragte omkring en måned nede på overfladen, mens de to andre astronauter forblev på Phobos.
Det første menneske satte fod på Mars 'overflade, nogen tid i 2030'erne eller 2040'erne.
I slutningen af deres måned ville de klatre ind i deres opstigningskøretøj, vende tilbage til Phobos, og så ville alle astronauterne komme hjem igen.
Med alt testet og bevist, ville flere raketter starte til Mars, med flere forsyninger til Phobos-stationen og en voksende Mars-base, og astronauter ville udføre år lange ekspeditioner på Mars.
Og til sidst ville der være en permanent tilstedeværelse på Mars med overlappende besætninger på Phobos, ved den voksende Mars-base og i transit.
Jeg ved den vittighed, du vil lave, at SpaceX vil sende Starships et årti tidligere, og hele denne proces er irrelevant. Hah hah, dum NASA.
Måske, men Mars er helt fjendtligt over for menneskeliv, der er absolut ingen infrastruktur der i dag, og ingen har fuldt ud tænkt gennem de tusinder af detaljer, det vil tage for mennesker at overleve der permanent.
Det er hundreder af dage væk med vores hurtigste raketter, og enhver, der går til Mars, vil være uden enhver form for redning, hvis noget går galt.
Og når det kommer til Mars, skal du antage, at tingene går galt.
Under alle omstændigheder, hvis Starship flyver, bliver NASA bare en kunde og får udført disse opgaver billigere, hurtigere med mere redundans og sikkerhed.
Husk, at NASA er SpaceXs største kunde.
Det viser sig, at Phobos faktisk muligvis gør det perfekte sted til en delvis rumhejs. I et papir fra 2003 med titlen "Rumkolonisering ved hjælp af rumløftere fra Phobos" kiggede NASA-ingeniøren Leonard Weinstein på gennemførligheden af denne idé.
Et bindemiddel kunne sænkes ned fra Phobos og slutte lige over Mars-atmosfæren. Fra Mars 'overflade flyttes endeindbindingen gennem himlen med en hastighed på kun en halv kilometer i sekundet og passerer et sted på Mars to gange om dagen.
Nyttelast kunne startes fra Mars 'overflade og blive fanget af bunden af bunden og derefter ført op til Phobos i løbet af cirka to dage. En anden elevator kunne endda transportere materiale op til Deimos bane.
Og jeg ved, at dette lyder slags ekstremt, men når du tænker på orbitalmekanik, tager det faktisk mindre energi at transportere materiale fra Phobos til månebane end det gør for at få det fra månens overflade.
I en præsentation fra 2013 foreslog Lockheed Martin-ingeniør Josh Hopkins, at Phobos og Deimos giver mening som det første sted til udforskning af mennesker, og gjorde sagen om, at Deimos er endnu bedre.
Både Phobos og Deimos er tidligt låst til Mars, hvilket betyder, at de altid viser det samme ansigt til planetens overflade. Astronauter, der er stationeret på en af disse måner, ville være i stand til at teleoperere rovers og prøve returdefekt med stort set ingen forsinkelse.
Fra sin højere højde ser Deimos faktisk mere af Mars 'overflade end Phobos, 98% af planeten er synlig fra månen. Med sin langsommere sti over himlen ville Deimos have evnen til at kommunikere med overfladen i næsten 60 timer kontinuerligt, mens Phobos glider over horisonten hver 4,2 time.
Regioner nær Deimos nordpol ville være i konstant sollys og også have en konstant udsigt ned til Mars 'overflade.
At komme til og fra Deimos ville faktisk være nemmere, og det kræver cirka 400 meter / sekund mindre ændring i hastighed.
Så forestil dig alt, hvad jeg sagde til en mission til Phobos, men erstatt det med Deimos i stedet.
Men hvis vi virkelig ønsker at blive, vil vi gå ned i Deimos. Dette ifølge Jim Logan, medstifter af Space Enterprise Institute. Under en nylig præsentation på en konference i Seattle om rumafvikling foreslog Logan, at det skulle være muligt at bygge et permanent levested i Deimos.
Jeg var ikke der til seminaret, men Alan Boyle fra Geekwire var, og han fangede dette seje foto af Logans tale. Ifølge Logan undervurderede den originale idé til en O’Neill-cylinder, hvor meget strålingsafskærmning der ville være nødvendigt med cirka en tredjedel. Så husk, da jeg sagde, at de ville have brug for 45.000 Starship-lanceringer for at bygge en O’Neill-cylinder, det viser sig, at vi i stedet kræver 150.000.
Men det skulle være muligt at grave en tunnel lige gennem centrum af Deimos, fra ende til ende, måske opfordre Elon Musks Boring Company til at gøre arbejdet. Det indre af Deimos antages at være porøst, og ingeniører ville finde reserver af vandis, ædle metaller og mineraler, når de graves igennem, hvilket ville understøtte stort set enhver basiskala.
Det kan endda være stort nok til at placere roterende levesteder inde i månen for at give kunstig tyngdekraft for indbyggerne. Placer solcellepaneler på polerne, hvor de får næsten evigt sollys
Alt dette fokuserer på Mars, men der er en sag, der skal gøres for, at månene fra Mars, Phobos og Deimos skal fungere som de første steder, vi besøger i regionen. Derefter, når vi har fået en god solid base camp, gør vi et seriøst forsøg på den røde planet.
