گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
سفر انسان به مریخ و سکونت در آن، یکی از رویاهای همیشگی بشر بوده است. اما قبل از اینکه به مریخ سفر کنیم باید فناوری و ابزارهای لازم جهت سکونت در مریخ و زمینی سازی آن را داشته باشیم.
10 تدارک لازم برای سفر انسان به مریخ
مریخ بعد از زمین قابل سکونت‌ترین سیاره منظومه‌ی شمسی محسوب میشود. به‌گفته‌ی ایلان ماسک اگر بتوانیم جو مریخ را گرم کرده و بر ضخامت آن بیافزاییم و همچنین اقیانوس‌های یخی مریخ را پیدا کنیم در این صورت سیاره مریخ احتمالا میتواند سکونت‌گاه دوم انسان باشد. سفر انسان به مریخ چندان هم ساده نیست، اما افرادی مثل ایلان ماسک و سازمان فضایی ناسا شرایط مسکونی‌سازی مریخ را آماده کرده‌اند و در آینده‌ی نردیک شاهد حضور میلیون‌ها انسان در مریخ خواهیم بود. اما قبل از اینکه عازم مریخ شویم باید تدارکات لازم را ببینیم تا از وقوع عواقب جبران‌ناپذیر، جلوگیری کنیم. در ادامه با گجت نیوز همراه شوید.
ماموریت یک‌ساله‌ی ناسا
به‌گفته‌ی مقامات ناسا، طرح سفر انسان به مریخ توسط سازمان فضایی ناسا 2 گام اساسی خواهد داشت: اولین گام یک سال اقامت در ماه و دومین گام آغاز سفر به سمت مریخ، خواهد بود. براساس گفته‌های ناسا، فعلا انجام ماموریتهای بیشتر از یک سال ممکن نیست، زیرا در ماموریت 2 یا 3 ساله امکان دارد آسیب‌های جدی و جبران‌‌ناپذیری به فضانوردان وارد شود. این ماموریت‌ها با هدف کسب اطلاعات در مورد تاثیر جاذبه و عوامل متعدد روی بدن فضانوردان به‌منظور اقامت‌های طولانی مدت در اعماق فضا انجام خواهد شد.
ناسا می‌گوید اطلاعات به دست آمده توسط اقامت اسکات کلی (Scott Kelly) و میخائیل کورنینکو (Mikhail Korniyenko) در ایستگاه فضایی بین المللی، دقیق و کافی نبود و به آزمایش‌ها و سفرهای بیشتری احتیاج داریم. سوال اصلی اینجاست که آیا ناسا از عهده‌ی تامین هزینه‌ها برای علمی کردن این برنامه‌ی یک‌ساله برخواهد آمد؟ باید منتظر ماند و دید که دولت ترامپ، چه میزان بودجه را به ناسا اختصاص خواهد داد.
فناوری های فرود به مریخ
قبل از ارسال وسایل نقلیه سنگین و همچنین سفر انسان به مریخ باید عملکرد فناوری‌های جدید را مورد بررسی قرار داد. این بشقاب پرنده به‌طور رسمی LDSD (سرعت‌گیر فراصوت با تراکم پایین) نامیده میشود. با استفاده از این فناوری جدید، سیستم‌های فضایی آینده که قرار است محموله‌های سنگین و حتی انسان را به مریخ ارسال کنند، بدون هیچ خطری روی مریخ فرود خواهند آمد.
این وسیله‌ی آزمایشی با استفاده از یک بالون ویژه تا ارتفاع 36 کلیومتری بالا خواهد رفت که در این ارتفاع توسط بالون رها شده و با روشن شدن راکت‌های تقویتی خود تا ارتفاع 54 کلیومتری اوج خواهد گرفت. به دلیل اینکه اتمسفر مریخ بسیار رقیق است، هرگونه چتر نجاتی که مورد استفاده قرار گیرد باید از استحکام بسیار بالایی برخوردار باشد تا از سرعت قابل توجه مریخ نشین موقع فرود بکاهد.
موشک های غولپیکر
ناسا برای طرح درازمدت خود به‌منظور سفر انسان به مریخ در سال 2030، از موشک غولپیکر SLS استفاده خواهد کرد. این راکت برای ماموریت های آینده ناسا در اعماق کهکشان ساخته شده و قادر است 4 فضانورد را در خود برای مدتی طولانی نگه دارد. به‌گفته‌ی ناسا این راکت تا قبل از سال 2019 پرتاب نخواهد شد.
این ماموریت همزمان با ماموریت Orion capsule انجام خواهد شد که برنامه آن برای اوایل سال 2021 است. اسپیس اکس، نیز در حال طراحی موشک Falcon Heavy است. این موشک که در حدود 70 متر ارتفاع دارد، توان خروجی خود را از ترکیب 3 موشک فالکون 9 تامین خواهد کرد.
ماژول های حمل و نقل فضایی
ناسا در سال 2016 ماژول BEAM را که محصول شرکت فضایی “Bigelow Aerospace” است از طریق موشک شرکت اسپیس ایکس به منظور تست و ارزیابی به ایستگاه فضایی بین المللی به فضا پرتاب کرد. در واقع، هدف شرکت سازنده، تولید ایستگاه‌های فضایی قابل اسکان و مقرون به صرفه است که میتواند پس از وصل شدن به ایستگاه فضایی بین المللی، منبسط شده و فضایی به اندازه یک پارکینگ خودرو را در اختیار فضانوردان قرار دهد.
البته مهندسان کمپانی Bigelow Aerospace در حال طراحی سیستم‌های پیشرفته‌ای هستند که بتوانند از سرد شدن هوای داخل این کپسول جلوگیری کنند چراکه کاهش دمای بیش از حد میتواند منجر به افزایش خطر چگالش شود. سال گذشته، SpaceX ماژول Bigelow را به ISS فرستاد تا به مدت 2 سال تحت مورد آزمایش قرار گیرد. اگر Bigelow بتواند ثابت کند این ماژول قدرت کافی را دارد، احتمالا ناسا و Space X از آن بهترین استفاده را در سفر انسان به مریخ خواهند برد.
موشک های چندبار مصرف
سفر انسان به مریخ رویایی است که انسان دهه‌ها در پی تحقق آن است. ورود شرکت‌های خصوصی به عرصه‌ی کاوش‌های فضایی باعث شده تا ایده‌های جالب مطرح شود و مورد آزمایش قرار گیرند. تلاش‌های ایلان ماسک و متخصصانش در اسپیس ایکس سرانجام نتیجه داد و پس از چندین بار تلاش برای نشاندن موشک فالکون 9 روی زمین، این کمپانی موفق شد موشک خود را به سلامت روی زمین بنشاند. بعد از موفقیت‌های ادامه‌دار اسپیس ایکس برای نشاندن موشک فالکون 9، رقابت در این عرصه زیاد شده است.
شرکت بلو اوریجین (Blue Origin) که متعلق به جف بزوس است موفق شده تا در این مسیر سومین آزمایش خود را با موشک نیوشپرد (New Shepard) به انجام برساند. موشک بلو اوریجین یک موشک کوتاه‌برد زیرمدار است که پس از پرتاب به سمت کره‌ی زمین و سکوی پرتاب، بازگشته و با موفقیت روی آن می‌نشیند. هر 2 شرکت بلو اورجین و اسپیس ایکس در تلاش‌اند تا با استفاده از موشک‌های چند بار مصرف، هزینه‌ی سفرهای فضایی را به میزان بسیاری زیاد کاهش دهند تا از این طریق بتوان سفر به سمت سیاره‌های دیگری نظیر مریخ را بسیار مقرون به صرفه‌تر کرد.
تامین اکسیژن مریخ
شاید اولین چیزی که پس از مواجهه با سفر انسان به مریخ ذهن همه ما را به خود درگیر کند این است که آیا در این سیاره اکسیژن وجود دارد؟ متاسفانه اکسیژنی در مریخ وجود ندارد اما ناسا تصمیم دارد در دهه آینده روی سطح مریخ اقدام به تولید اکسیژن کند؛ اصلی‌ترین ترکیبی که برای فضانوردان مقیم مریخ و مهاجران زمینی، حیاتی خواهد بود. آماده‌سازی مریخ نورد 2 میلیارد دلاری و تبدیل دی‌اکسید کربن به اکسیژن از دیگر عملکرد این کاوشگر جدید می‌باشد.
اگر عملکرد نمونه اولیه دستگاه بر روی مریخ‌نورد جدید ناسا مناسب باشد، دستگاهی 100 برابر اندازه موکسی (Moxi) دو سال پیش از سفر نخستین گروه از فضانوردان به مریخ در سال 2028 ارسال خواهد شد. این دستگاه بزرگتر میتواند سوخت موشک مورد نیاز برای بازگشت فضانوردان از مریخ به زمین را تولید کند. این دستگاه قبل از رسیدن فضانوردان قادر خواهد بود اکسیژن کافی برای بازگشت به زمین انسان‌ها را فراهم آورد. بخش دیگر سوخت موشکی که انسان‌ها را به زمین باز می‌گرداند از هیدروژن سبکی تولید خواهد شد که از زمین آورده شده و یا از خاک مریخ به دست آمده است.
زمینی سازی مریخ
برای شروع فرآیند زمینی سازی مریخ، باید باکتری‌ها و سایر ترکیبات زنده را در آنجا کشت دهیم و اگر واقعا می‌خواهیم به کارها سرعت ببخشیم، باید با از سیانوباکتری‌ها (Cyanobacteria) به منظور تولید اکسیژن استفاده کنیم این موجودات مجبور نیستند برای تهیه انرژی خود، به یک جهان بیگانه تکیه کنند. هنگامی که زمینی سازی آغاز شود، سیانوباکتری‌ها به این فرآیند سرعت بیشتری می‌بخشند.
در نهایت، سیاره به نقطه‌ای می‌‌رسد که کاشت گیاهان بر روی سطح آن ممکن میشود. این موضوع میتواند به تولید اکسیژن حیاتی شتاب بیشتری بدهد. انسان‌ها به ندرت در فضایی بوده‌اند که کمتر از 30 درصد اکسیژن در هوای آن یافت شود و تحت آن شرایط هم باید آسیب‌های جدی را تحمل کنند. به هر حال سفر به مریخ یعنی گیاه‌خوار شدن انسان‌ها، چراکه فرستادن حیوانات به فضا، هزینه‌‌های زیادی در پی دارد. حتی هنگامی که زمان مناسب فرا برسد، می‌توانیم یک سفینه بسازیم و حیوانات را بر روی سطح سیاره رها کنیم.
در زمینی سازی مریخ می‌توان از علوم زیستی مانند فیزیولوژی گیاهی و جانوری بهره برد.
در منظومه شمسی ما، معمولا از مریخ به عنوان محتمل‌ترین گزینه برای زمینی سازی نام برده میشود. برخی تخمین زده‌اند که از نظر مالی 2 تا 3 هزار میلیارد دلار هزینه در بر خواهد داشت و از نظر زمانی 100 الی 200 سال زمان می‌برد تا جو مریخ به اندازه کافی متراکم شده و دمای آن به حدی برسد که یخ‌های قطبی مریخ ذوب شوند و در نتیجه دریاهای مریخی ساخته شوند. در زمینی‌‌سازی مریخ می‌توان از علوم زیستی مانند فیزیولوژی گیاهی و جانوری بهره برد.
مطالعه‌ی شهاب شنگ‌ها
اخیرا سازمان ناسا اعلام کرده که قصد دارد شهاب سنگی را با کشاندن بین مدار ماه و زمین (cislunar space) شکار کند و افرادی را برای نمونه‌برداری به سطح شهاب سنگ ارسال کند. شاید این کار شبیه فیلم‌های تخیلی هالیوودی مانند جنگ ستارگان باشد، ولی ناسا واقعا چنین تصمیمی را گرفته است.
پروژه شکار شهاب سنگ که با نام ARM شناخته میشود دارای 2 مرحله متفاوت است: مرحله اول بخش روباتیک پروژه است که در سال 2021 با پرتاب یک روبات شروع میشود. این روبات باید بتواند یک شهاب سنگ را به مدار بین زمین و ماه بکشاند. در مرحله دوم ناسا تیم تحقیقاتی را برای جمع‌آوری نمونهها بر روی سطح شهاب سنگ مذکور فرود میآورد. انتظار میرود مرحله دوم در سال 2028 شروع شود و فضاپیمای اوریون برای انتقال فضانوردان به شهاب سنگ مورد استفاده قرار گیرد.
لباس های فضانوردی پیشرفته
لباس‌هایی که شما بر تن فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌بینید، میلیون‌ها دلار قیمت دارند و حاصل سال‌ها تحقیق و توسعه هستند. اما در حال حاضر نیاز به لباس‌های پیشرفته‌تر برای سفر انسان به مریخ و فراسوی آن داریم، که به این معنی است با مشکل جدی کمبود لباس مواجه هستیم. هر نوع ماموریت سرنشین‌‌دار، چه در مریخ و چه در ماه، به‌داشتن لباس‌های مناسب با فناوری درست، حفاظت کافی، و سیستم حمایت زندگی متکی است.
ماموریتهای متعد نیاز به انواع مختلف لباس فضایی دارند، و ناسا مشغول کار بر روی 3 نوع برنامه لباس فضایی برای تجهیز فضانوردان در آینده است؛ یکی برای ماموریتهای ISS، یکی برای ماموریت پایگاه ماه، و دیگری برای ماموریت بالقوه مریخ. لباس‌های ISS باید در جاذبه صفر کار کنند، در حالی که نسخه‌ی مریخی آن باید یک اتمسفر خشن و نسخه‌ی زمینی سطح ناهموار و سخت را تحمل کند. ناسا سخت مشغول کار بر روی توسعه‌ی آن‌ها است، اما زمان به سرعت رو به اتمام است، مخصوصا اگر بخواهند ابتدا آن‌ها را روی ISS آزمایش کنند.
لباس‌های فعلی مشکلاتی نیز دارند که به همین دلیل جایگزینی آن‌ها بسیار ضروری است: این لباس‌ها که می‌توانند باعث خستگی دست و صدمات شوند، قادر به حمل آب و غذای کافی برای پیاده‌روی طولانی نیستند، به اندازه کافی انعطاف‌پذیر نبوده و در اندازه‌های بزرگ موجود نیستند که مناسب سایز تمامی فضانوردان باشند.
بلندپروازی‌های مارس وان
براساس پروژه‌ی مارس وان در ابتدا قرار بود اولین گروه از شهروندان آینده مریخ در سال 2023 بر سطح مریخ فرود آیند. در طول چند سال بعد چندین بار این تاریخ تغییر کرده است و حالا مدیران پروژه وعده سال 2027 را می‌دهند. 4 فضانورد بعد از فرود باید کار تکمیل بناهایی که قبلا به‌طور خودکار و پیش‌ساخته به مریخ رفته است را کامل کنند و 2 سال بعد دومین گروه به مریخ خواهند رسید.
در نتیجه هر دو سال یک بار انسان‌هایی بدون امید به بازگشت به مریخ می‌روند تا آنجا را مسکونی کنند. یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی این ماموریت مسایل روان‌‌شناختی سفر انسان به مریخ است. اقامت طولانی در فضا و در محیطی بسته و در حالیکه تنها با افراد محدودی باید سرو کار داشته باشید و البته تحت تاثیر شرایط ناشناخته‌‌ای مانند تابش‌‌های کیهانی هستید که به هر حال ممکن است بر روی سلامت شما تاثیر بگذارد.
