Čovječanstvo mora savladati mnoge prepreke prije nego što može započeti bilo kakvo povratno putovanje Mars. Postoje dva glavna igrača NASA і SpaceX, koji blisko sarađuju na misijama na Međunarodnu svemirsku stanicu, ali imaju suprotstavljene ideje o tome kako bi izgledala misija s posadom na Mars.
Veličina je bitna
Najveći problem (ili ograničenje) je masa korisnog tereta (svemirski brod, ljudi, gorivo, zalihe, itd.) potrebna za putovanje. Masa korisnog tereta je obično samo mali procenat ukupne mase lansirne rakete. Na primjer, raketa Saturn V koja je lansirala Apollo 11 na Mjesec bila je teška 3000 tona. Ali mogao bi lansirati samo 140 tona (5% početne lansirne mase) u nisku Zemljinu orbitu i 50 tona (manje od 2% početne lansirne mase) na Mjesec.
Masa ograničava veličinu svemirske letjelice na Marsu i njene mogućnosti u svemiru. Svaki manevar zahtijeva utrošak goriva za pokretanje raketnih motora, a to gorivo sada mora biti dopremljeno u svemir svemirskim brodovima.
Plan SpaceX-a za svoju svemirsku letjelicu s posadom je dopuna goriva u svemiru odvojeno lansiranim kamionom za gorivo. To znači da će biti moguće ubaciti mnogo više goriva u orbitu nego u jednom lansiranju.
Vrijeme je bitno
Drugo pitanje blisko povezano sa gorivom je vrijeme. Misije koje šalju svemirske letjelice bez posade na vanjske planete često prate složene putanje oko Sunca. Oni koriste takozvane gravitacijske manevre da efikasno lete oko različitih planeta i dobiju dovoljno zamaha da postignu svoj cilj.
Ovo štedi mnogo goriva, ali može učiniti da ove misije potraju godinama. Jasno je da je to neprihvatljivo. I Zemlja i Mars imaju (skoro) kružne orbite i manevar poznat kao Hohmanova tranzicija, je najekonomičniji način putovanja između dvije planete. Zapravo, ako ne ulazimo u detalje, svemirski brod pravi jedan let duž eliptične orbite prelazeći s jedne planete na drugu.
Hohmannov tranzit između Zemlje i Marsa traje oko 259 dana (osam do devet mjeseci) i moguć je samo svake dvije godine zbog razlike u orbitama oko Sunca Zemlje i Marsa. Svemirska letjelica može stići do Marsa za manje vremena (SpaceX kaže šest mjeseci), ali, pogađate, trebat će više goriva.
Sigurno sletanje
Pretpostavimo da naša letjelica i posada završe na Marsu. Sljedeći zadatak je sletanje. Svemirska letjelica koja ulazi u Zemljinu atmosferu može iskoristiti otpor koji nastaje interakcijom s atmosferom da uspori. Ovo omogućava uređaju da bezbedno sleti na površinu Zemlje (pod uslovom da može da izdrži odgovarajuće zagrevanje). Ali atmosfera na Marsu je oko 100 puta tanja od Zemljine. To znači manji potencijal otpora, što onemogućuje sigurno sletanje bez ikakve pomoći.
Neke su misije sletjele na vazdušne jastuke (kao što je NASA-ina misija Pathfinder), dok su druge koristile potisnike (NASA-ina misija Phoenix). Za ovo drugo, opet, potrebno je više goriva.
Život na Marsu
Dan na Marsu traje 24 sata i 37 minuta, ali tu prestaju sličnosti sa Zemljom. Tanka atmosfera Marsa znači da ne može zadržati toplotu kao Zemlja, tako da život na Marsu karakterišu velike dnevne/noćne temperaturne promene. Mars ima maksimalnu temperaturu od 30℃, što zvuči prilično lepo, ali njegova minimalna temperatura je -140℃, a prosečna temperatura je -63℃. Prosječna zimska temperatura na Južnom polu Zemlje je oko -49℃. Zato moramo biti veoma oprezni kada biramo gde da živimo na Marsu i šta ćemo sa temperaturom noću.
Gravitacija na Marsu je 38% od Zemljine (tako da ćete se osjećati lakše), ali zrak je uglavnom ugljik (CO₂) sa nekoliko postotaka dušika, tako da je potpuno nedišljiv. Moraćemo da izgradimo klimatizovano mesto da bismo tamo živeli. SpaceX planira nekoliko teretnih letova prije lansiranja, uključujući kritične infrastrukturne objekte kao što su staklenici, solarni paneli i – pogađate – pogon za proizvodnju goriva i zraka za povratak misije na Zemlju.
Život na Marsu je moguć, a na Zemlji je već obavljeno nekoliko simulacijskih testova kako bi se vidjelo kako će se ljudi nositi s takvim postojanjem.
O tome možete pročitati ovdje: Geolozi modeliraju uslove tla na Marsu kako bi zasadili Mars u budućnosti
Vratite se na Zemlju
Posljednji zadatak je započeti povratno putovanje i sigurno vratiti ljude na Zemlju. Apolo 11 je ušao u Zemljinu atmosferu brzinom od oko 40000 km/h, što je nešto ispod brzine potrebne za napuštanje Zemljine orbite. Svemirske letjelice koje se vraćaju sa Marsa imat će atmosferske ulazne brzine između 47 km/h i 000 km/h, ovisno o orbiti koju koriste da stignu na Zemlju.
Mogli bi usporiti u niskoj Zemljinoj orbiti na oko 28 km/h prije nego što ponovo uđu u našu atmosferu, ali, pogađate, za to bi im trebalo dodatno gorivo. Ali ni oni neće moći jednostavno da probiju u atmosferu. Samo trebamo paziti da ne ubijemo astronaute preopterećenjem ili ih izgorimo pregrijavanjem.
Ovo su samo neki od izazova s kojima se suočava misija na Mars, a svi tehnološki gradivni blokovi za njeno postizanje već su na mjestu. Samo trebamo potrošiti vrijeme i novac i sve to spojiti.
Pročitajte također: