10 Hinder Astronauter måste övervinna på en resa till Mars

10 Hinder Astronauter måste övervinna på en resa till Mars (Rymden)

Tanken på ett bemannat uppdrag till Mars exciterar fantasin. Vare sig den första resan tas av ett privat företag som SpaceX, en statlig enhet som NASA, eller ett offentligt-privat partnerskap, kommer du sannolikt att se resan uppstå under de kommande två decennierna. Men det är ingen garanti för framgång att inleda en interplanetär strävan.

Astronauter som gör resan kommer att ha många hinder att möta, från ekonomiska utmaningar innan de går av marken för att framgångsrikt klara landningen på Mars. Däremot kommer de att utsättas för mer rymdstrålning än någon i historien, möta intensivt psykologiskt tryck och ha betydande svårigheter att kommunicera med jorden.

Här är 10 hinder som astronauterna måste övervinna på en resa till Mars.

10 pengar

Innan astronauterna någonsin lämnar jordens omlopp står de inför möjligheten att hålla fast vid brist på ekonomiska resurser. De beräknade kostnaderna varierar mycket, allt från hundratals miljoner till hundratals miljarder för en enda resa. Endera uppskattningen utgör ett enormt finansiellt engagemang.

Regeringen spenderar mindre pengar på utforskning av rymden än vad den gjorde när man skickade bemannade uppdrag till månen. Den privata sektorn kan finansiera vissa aspekter av ett uppdrag för mindre än regeringen, men står fortfarande inför begränsningar.

En ideell lösning kombinerar den privata sektorns innovationsexpertise med regeringens erfarenhet och en hälsosam infusion av pengar från båda sidor.

Oavsett vem som följer räkningen, tar upp pengarna och spenderar det klokt kommer i slutändan att avgöra om och när astronauterna går till Mars.

9 Defying Gravity

Fotokredit: superstarfloraluk.com

Oavsett hur sakkunniga människor blir på rymden kommer det alltid att vara en utmaning att komma ifrån planeten. Den relativt korta resan från jordens yta till en bana runt den innebär att man pressar hårdare mot tyngdkraften än vad den trycker mot dig. Tyngdkraften som hindrar en raket från att ta av är så stark att du måste resa 11 kilometer (7 mi) per sekund för att undvika jordens gravitation.

Utforskning av rymden av regeringar har resulterat i flera explosioner under startfasen, och privata ansträngningar möter ofta samma öde. Oavsett hur avancerad rymdresor blir, kommer det alltid att vara en risk att gå av marken.


8 Killer Space Debris

Fotokrediter: NASA

En framgångsrik liftoff är en prestation att vara stolt över, men det är inte heller en liten uppgift att överleva i jordens omlopp. Utrymmet är fyllt med skräp från konstgjorda föremål som springer runt så fort som 28.200 kilometer i timmen (17 500 mph), vilket är sju gånger snabbare än en fartkula. Lägg till den hastigheten som krävs för en raket för att undkomma jordens gravitation, och till och med små bitar av skräp blir dödliga föremål.

Rymdavfall är organiserad av storlek, och siffrorna är häpnadsväckande. Det finns 13 000 stycken skräp större än ett mjukboll, 100 000 stycken större än ett öre och tiotals miljoner skräppartiklar mindre än ett öre. Varje bit av skräp riskerar att kollidera med en annan bit och skapa mer skräp. Som ett resultat är jordens omlopp ett mittfält av mördare rymdskräp.

Astronauterna använder en kombination av strategier för att hålla sig säkra på det massiva området av skräp. Navigering används för att undvika det dödliga rymdskräpet och avskärmning används för att minimera effekterna av det som inte kan undvikas.

Men så länge som rymdskräp finns, kommer det att utgöra ett hot mot astronauterna.

7 För mycket vikt

Fotokrediter: space.com

En lyckad resa till Mars kräver tillräckligt med bränsle för att transportera en oerhört tung nyttolast. NASA har redan framgångsrikt landat obemannade rymdfarkoster på Mars. Men i varje fall var vikten av robotfordonen väsentligt mindre än vad som skulle krävas för att transportera ett besättning och nödvändig livsutrustning.

En bemannad resa till Mars kräver minimering av både vikt och bränsle. Men denna verklighet skapar något av en paradox. Eftersom bärande människor till Mars kräver större vikt, kräver det också mer bränsle som i sig utgör mer vikt och kräver ännu mer bränsle.

Dessa realiteter kräver planerare bakom en Mars-resa för att utveckla noggrant balanserade formler för att förhandla om vikt och bränsle. Och bättre gas körsträcka skulle säkert inte göra ont.

6 Boredom And Isolation

Fotokrediter: businessinsider.com

Experter förutser att astronauterna kommer att ta itu med utmaningar av isolering och tristess på vägen till Mars - för att inte säga ensamhet de kommer att möta när man bygger ett hem på en ny planet.

Resan från Jorden till Mars kommer att vara lång. Hur lång tid det tar att resa mellan de två planeterna beror på hur nära deras banor ligger. Tidigare har obemannade uppdrag till Mars varierat från 128 till 333 dagar. Ett litet besättning som fastnar inuti en liten rymdskepp under långa perioder är bunden att uppleva tristess och isolering.

Vidare försvårar försök att minimera viktbehov genom att krympa besättningens storlek bara denna utmaning. Ju mindre besättningen, desto mindre tid krävs tills du kan repetera varje skämt och historia som dina kamrater någonsin har sagt ord för ord.

De psykologiska effekterna av ett litet besättning isolerat tillsammans under långa perioder skapar ett antal hinder för en lyckad Marsresa.


5 Psykologisk effekt av att förlora syn på jorden

Fotokrediter: Vetenskaplig amerikan

När astronauterna gör resan till Mars blir deras hemplaneten mindre och mindre tills den framträder som en punkt i himlen. Astronauterna upplever för närvarande psykologiska fördelar från att se jorden från omlopp, men ingen vet exakt vad som kommer att hända när de förlorar den normala synligheten hos vår hemplanet.

Projicerade konsekvenser av att inte kunna se jorden inkluderar depression, hemlängd, fullblåst psykos och till och med självmord. Bekymmerna är så legitima att den händelse som ännu har uppstått har fått ett namn: "Earth-out-of-view-fenomen".

För att minimera farorna med att inte kunna se klart jorden, finns det planer som att ge tillgång till teleskop. Men forskare innehåller fortfarande de okända effekterna av "Earth-out-of-view-fenomenet" som betydande hinder för en Mars-expedition.

4 Mordiska Crewmates

Utöver hinder inom sina egna sinnen och utanför rymdfarkosten kommer astronauterna att möta utmaningar från sina besättningsmän. Även de bästa vännerna kan komma på varandra nerver efter en stund och fångas i ett litet utrymme under en längre tid, med bara ett fåtal personer kan ha en farlig psykologisk effekt där våld är ett potentiellt resultat.

"Du kan komma överens med någon i en månad", säger Nick Kanas, en psykiater som undervisade vid University of California, San Francisco, och forskar rymdsykologi "men du pratar om ett och ett halvt år eller längre och det är annorlunda."

Faktum är att biosfärstestkörningar där besättningen är isolerad tillsammans på jorden för att simulera en Mars-resa har lett till att medlemmar vägrar att prata med varandra utom när de hanterar viktiga uppgifter.

De potentiella farorna med en våldsam meningsskiljaktighet på väg till Mars har forskare utvecklar intensiva screenings- och behandlingsprotokoll för mental hälsa för den långa rymdfärden.

3 Kommunikation med jorden

Fotokredit: esa.int

En telefonsamtal på jorden är nära ögonblicklig, men verkligheten att kommunicera mellan jorden och Mars är väldigt annorlunda. Det längsta långtgående samtalet från USA kan resa är ungefär 29 000 kilometer (18 000 mi), men en signal mellan de två planeterna måste röra sig i genomsnitt 225 miljoner kilometer (140 miljoner mi).

När astronauterna kommer närmar sig Mars minskar möjligheten till nära omedelbar kommunikation med jorden. Beroende på hur nära de två planeterna är, tar en enkelriktad radiosignal var som helst från 4,3 till 21 minuter, vilket betyder att en inledningssignal följd av ett svar kan ta upp till 42 minuter.

Dessutom kan solen förhindra kommunikation mellan de två planeterna i en sådan utsträckning att astronauter kan avskäras från jorden i veckor i taget.

Dessa förseningar hindrar inte bara astronauterna att kommunicera av sociala skäl utan begränsar också deras förmåga att få live support för otaliga tekniska problem.

2 rymdstrålning

Fotokrediter: NASA

Rymd strålning presenterar en av de viktigaste utmaningarna för en Mars resa. Jordens atmosfär skyddar de som lever på planeten från rymdstrålning, men astronauterna har inget sådant skydd.

Astronauterna på den internationella rymdstationen utsätts för 10 gånger så mycket strålning som de som bor på jorden. De som reser till Mars kommer att stöta på strålning uppåt på 100 gånger intensiteten hos den som upplevs på jorden.

Medan effekterna av Mars-nivå-strålning är okända, kan dokumenterade effekter av strålningsexponering strax utanför jordens atmosfär vara synförlust, ökade cancerrisker, neurologiska störningar och mer. Effekterna av strålning på färjan till Mars kommer nästan säkert att bli svårare.

Strålskärmning minimerar några av farorna men eliminerar inte helt problemet. Den mest effektiva lösningen verkar vara att hitta ett sätt att begränsa exponeringen genom att förkorta resans varaktighet. Men även under de mest ideala omständigheterna förutser NASA att de bryter mot sina egna strålningsexponeringsriktlinjer på en resa till Mars.

1 landning på Mars

Fotokrediter: NASA

Det sista steget på en resa till Mars är också en av de mest dödliga. Farorna är så riktiga att NASA-forskare hänvisar till nedstigningen från Mars-atmosfären till ytan som "sex minuter av terror".

Rumfartyg kommer in i atmosfären av Mars vid nästan 20.000 kilometer i timmen (12.000 mph) och använd atmosfärens friktion för att sakta ner. Efter cirka fyra minuter är rymdfarkosten runt samma flyghöjd som en kommersiell jet på jorden, men reser fortfarande vid 1600 kilometer per timme (1000 mph).

En serie fallskärmsöppningar och raketer utgör den sista ojämna minuten, varefter en rymdfarkost träffar marken upp till 80 kilometer i timmen (50 mph) och studsar upp till fyra våningar högt om och om tills det slutligen kommer till ett fullständigt stopp.

Mer än 60 procent av alla internationella uppdrag till Mars möts med nederlag, och landningsprocessen står för de flesta misslyckandena. Det sista hinder som väntar astronauter på en resa till Mars kan vara det svåraste av alla.