Pam ei bod hi'n anodd i bobl deithio i'r blaned Mawrth ac yn ôl?
Gadewch neges
Teithio i'r blaned Mawrth ac yn ôl yw un o'r heriau mwyaf cymhleth y mae dynoliaeth erioed wedi'i hystyried. Er bod cenadaethau robotig wedi llwyddo, mae anfon bodau dynol yn ychwanegu haenau o anhawster. Mae'r sôn yn ddiweddar am yrwyr hypergolig (fel hydrasin ac asid nitrig) mewn gwirionedd yn gysylltiedig â-technoleg rocedi yn ddarn allweddol, ond dim ond un rhan ydyw. Dyma pam mae taith gron gyda chriw ar y blaned Mawrth mor frawychus.
1. Pellter ac Amser Teithio
Mae Mars, ar gyfartaledd, tua140 miliwn o filltiroedd (225 miliwn km)o'r Ddaear. Hyd yn oed ar yr aliniad gorau posibl (sy'n digwydd bob 26 mis yn fras), mae'n cymryd taith unffordd6-9 misdefnyddio gyriant cyfredol.
Cyfanswm hyd y genhadaethfyddai2-3 blynedd(gan gynnwys amser ar y blaned Mawrth a dychwelyd).
Yn wahanol i'r Lleuad (3 diwrnod i ffwrdd), nid oes opsiwn achub cyflym nac erthylu.
2. Gyriant a Maint Llongau Gofod
Er mwyn cael criw, cynefin, systemau glanio, a cherbyd dychwelyd i'r blaned Mawrth, mae angen llong ofod llawer mwy nag unrhyw beth a hedfanwyd o'r blaen.
Rocedi cemegol(fel y rhai sy'n defnyddio tanwydd hypergolig) yn ddibynadwy ond mae eu heffeithlonrwydd yn gyfyngedig. Mae'n debyg y byddai angen lansiadau lluosog arnom i gydosod y cerbyd mewn orbit neu ddefnyddio gyriant uwch (niwclear thermol, trydan) sy'n dal i gael ei ddatblygu.
Glanio ar y blaned Mawrthyn anodd: mae'r awyrgylch yn ddigon trwchus i achosi gwres eithafol ond yn rhy denau i barasiwtiau yn unig arafu cerbyd mawr. Mae angen ôl-gyrchiant uwchsonig-nid yw glanio llwyth tâl trwm yn ysgafn erioed wedi'i wneud gyda bodau dynol ar fwrdd y llong.
Esgyniad o'r blaned Mawrthangen roced sy'n ddigon pwerus i ddianc rhag disgyrchiant Mars (tua 38% o'r Ddaear) ond yn ddigon bach i'w danfon flynyddoedd ynghynt. Rhaid i'r roced honno aros yn weithredol ar yr wyneb am fisoedd.
3. Cynnal Bywyd a Chyflenwadau
Byddai angen criw o 4-6bwyd, dŵr, ocsigen, a rheoli gwastraffam bron i dair blynedd heb adgyflenwad.
Mae systemau ISS presennol yn dibynnu ar longau cargo rheolaidd. Ar gyfer y blaned Mawrth, rhaid i bopeth gael ei gludo o'r Ddaear neu ei weithgynhyrchu ar y safle (defnyddio adnoddau in-situ, ISRU).
Ailgylchu dŵracynnal bywyd dolen gaeedigrhaid iddo gyflawni dibynadwyedd bron i 100%-gallai methiant ar ganol y daith fod yn angheuol.
4. Ymbelydredd
Y tu hwnt i faes magnetig amddiffynnol y Ddaear, mae gofodwyr yn agored i ddwy brif ffynhonnell ymbelydredd:
Digwyddiadau gronynnau solar– pyliau anrhagweladwy o ronynnau ynni uchel o'r haul.
Pelydrau cosmig galactig– ymbelydredd cyson, hynod dreiddiol o'r tu allan i gysawd yr haul.
Gallai taith gron i blaned Mawrth amlygu gofodwyr idosau ymbelydredd uwchlaw'r terfynau gyrfa presennol, cynyddu risg canser gydol oes. Mae cysgodi yn drwm; mae datrysiad hyfyw (ee, gwarchod dŵr, amseroedd teithio cyflym, neu warchod gweithredol) yn dal i gael ei fireinio.
5. Microgravity ac Iechyd Dynol
Mae diffyg pwysau hirfaith yn achosi atroffi cyhyrau, colli dwysedd esgyrn, newidiadau golwg (oherwydd sifftiau hylif yn y benglog), a phroblemau system imiwnedd posibl.
Ar y Lleuad, arhosodd gofodwyr am ddyddiau yn unig. Byddai criw o'r blaned Mawrth yn treulio dros flwyddyn mewn sero-g (cludo) ynghyd ag amser ar y blaned Mawrth, lle mai dim ond 38% o dir y Ddaear yw disgyrchiant.
Disgyrchiant artiffisial(ee, cylchdroi adrannau llong ofod) yn gallu lliniaru hyn, ond nid oes unrhyw long ofod wedi hedfan gyda system o'r fath eto.
6. Ffactorau Seicolegol a Chymdeithasol
Mae ynysu, cyfyngu ac oedi wrth gyfathrebu yn gwneud y genhadaeth yn seicolegol eithafol.
Oedi cyfathrebuyn amrywio o4 i 24 munudun ffordd, yn dibynnu ar aliniad planedol. Mae sgwrs amser real yn amhosibl; rhaid i griwiau weithredu ag ymreolaeth uchel.
Dim cefnogaeth uniongyrchol gan reolaeth genhadaeth, dim preifatrwydd, a'r un tîm bach ers blynyddoedd. Ni cheisiwyd hyn erioed am gyfnod mor hir.
7. Glanio a Dychwelyd gyda Manwl
Mynediad, disgyniad, a glanioar Mars yn cael ei adnabod fel "saith munud o arswyd" hyd yn oed ar gyfer robotiaid. Ar gyfer bodau dynol, mae angen i ni lanio'n fanwl gywir ger cyflenwadau wedi'u gosod ymlaen llaw a cherbyd dychwelyd.
Lansio o'r blaned Mawrthrhaid ei amseru'n fanwl gywir i rendezvous gyda'r llwybr dychwelyd y Ddaear. Os bydd y cerbyd esgyniad yn methu, nid oes copi wrth gefn.
8. Defnydd Adnoddau yn y Safle (ISRU)
Er mwyn gwneud y genhadaeth yn ymarferol, mae'n debyg y bydd angen i ni wneud hynnycynhyrchu gyrrydd ar y blaned Mawrth(ee, defnyddio'r adwaith Sabatier i wneud methan o Martian CO₂ a rhew dŵr). Nid yw'r dechnoleg hon erioed wedi'i harddangos ar blaned arall ar raddfa fawr.
9. Cost ac Ewyllys Gwleidyddol
Amcangyfrifir y bydd taith ddynol ar y blaned Mawrth yn costiocannoedd o biliynau o ddoleridros ddegawdau. Mae cynnal yr ymrwymiad hwnnw ar draws gweinyddiaethau lluosog a phartneriaethau rhyngwladol yn her wleidyddol lawn cymaint ag yn un dechnegol.
Y Cysylltiad Roced
Soniasoch yn gynharach am yrwyr hypergolig (asid nitrig + hydrasin). Tra bod y rheini'n cael eu defnyddio mewn rhai llongau gofod (ee, ar gyfer symud gwibwyr), mae'n debygol y byddai cenhadaeth blaned Mawrth yn defnyddiomethan/LOXneuhydrogen/LOXar gyfer prif yriant oherwydd eu bod yn cynnig perfformiad gwell a gellid eu gweithgynhyrchu ar y blaned Mawrth. Mae hypergolics yn wenwynig ac yn gyrydol, gan eu gwneud yn llai delfrydol ar gyfer cerbydau criw lle mae diogelwch trin yn hollbwysig.
Crynodeb
Nid yw'r anhawster yn unrhyw broblem unigol-yintegreiddioo bob un ohonynt:
Cerbyd sy'n gallu cludo pobl yn ddiogel am flynyddoedd
Amddiffyn rhag ymbelydredd a microgravity
Systemau cynnal bywyd a wyneb dibynadwy
Y gallu i lanio, byw, a lansio o fyd arall
Y cyfan o fewn cyllideb ac amserlen y gall cymdeithas ei chynnal
Rydyn ni'n datrys y rhain fesul darn (ee, mae Artemis i'r Lleuad yn faes profi), ond mae taith gron gyda chriw o'r blaned Mawrth yn parhau i fod yn brawf eithaf o'n peirianneg a'n dygnwch.
