Čovječanstvo mora prevladati mnoge prepreke prije nego što bilo kakvo povratno putovanje može započeti Mars. Dva su glavna igrača NASA і SpaceX, koji blisko surađuju na misijama na Međunarodnu svemirsku postaju, ali imaju različite 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 obično je samo mali postotak ukupne mase rakete-nosača. Na primjer, raketa Saturn V koja je lansirala Apollo 11 na Mjesec bila je teška 3000 tona. Ali mogao je lansirati samo 140 tona (5% početne mase lansiranja) u nisku Zemljinu orbitu i 50 tona (manje od 2% početne mase lansiranja) na Mjesec.
Masa ograničava veličinu letjelice na Marsu i njezine mogućnosti u svemiru. Svaki manevar zahtijeva utrošak goriva za pokretanje raketnih motora, a to gorivo sada mora biti isporučeno u svemir svemirskom letjelicom.
SpaceX-ov plan za svoju svemirsku letjelicu s posadom je dopunjavanje goriva u svemiru s odvojeno lansiranim kamionom za gorivo. To znači da će u orbitu biti moguće staviti puno više goriva nego u jednom lansiranju.
Vrijeme je bitno
Drugo pitanje usko povezano s gorivom je vrijeme. Misije koje šalju svemirske letjelice bez posade na vanjske planete često slijede složene putanje oko Sunca. Oni koriste takozvane gravitacijske manevre kako bi učinkovito letjeli oko različitih planeta i dobili dovoljno zamaha da postignu svoj cilj.
Ovo štedi mnogo goriva, ali može dovesti do toga da ove misije mogu trajati godinama. Jasno je da je to nedopustivo. I Zemlja i Mars imaju (gotovo) kružne orbite, a manevar poznat kao Hohmanov prijelaz, najekonomičniji je način putovanja između dva planeta. Zapravo, ako ne idemo u detalje, svemirski brod obavlja jedan let duž eliptične orbite prijelaza s jednog planeta na drugi.
Hohmannov tranzit između Zemlje i Marsa traje oko 259 dana (osam do devet mjeseci) i moguć je otprilike svake dvije godine zbog razlike u orbitama Zemlje i Marsa oko Sunca. Svemirska letjelica može stići do Marsa za manje vremena (SpaceX kaže šest mjeseci), ali, pogađate, trebat će joj više goriva.
Sigurno slijetanje
Pretpostavimo da naša letjelica i posada završe na Marsu. Sljedeći zadatak je slijetanje. Svemirska letjelica koja ulazi u Zemljinu atmosferu može iskoristiti otpor koji nastaje interakcijom s atmosferom kako bi usporila. To omogućuje uređaju sigurno slijetanje na površinu Zemlje (pod uvjetom da može izdržati odgovarajuće zagrijavanje). Ali atmosfera na Marsu je oko 100 puta tanja od Zemljine. To znači manji potencijal otpora, što čini nemogućim sigurno slijetanje bez ikakve pomoći.
Neke su misije sletjele na zračne jastuke (kao što je NASA-ina misija Pathfinder), dok su druge koristile potisnike (NASA-ina misija Phoenix). Ovo drugo, opet, zahtijeva više goriva.
Život na Marsu
Dan na Marsu traje 24 sata i 37 minuta, ali tu prestaju sličnosti sa Zemljom. Marsova tanka atmosfera znači da ne može zadržati toplinu tako dobro kao Zemlja, pa život na Marsu karakteriziraju velike dnevne/noćne promjene temperature. Mars ima maksimalnu temperaturu od 30 ℃, što zvuči prilično lijepo, ali njegova minimalna temperatura je -140 ℃, a prosječna temperatura je -63 ℃. Prosječna zimska temperatura na Zemljinom južnom polu je oko -49 ℃. Stoga moramo biti vrlo oprezni pri odabiru mjesta za život na Marsu i što ćemo učiniti s temperaturom noću.
Gravitacija na Marsu iznosi 38% one na Zemlji (tako da ćete se osjećati lakše), ali zrak je uglavnom sastavljen od ugljika (CO₂) s nekoliko postotaka dušika, tako da se ne može disati. Morat ćemo izgraditi klimatski kontrolirano mjesto za život tamo. SpaceX planira nekoliko teretnih letova prije lansiranja, uključujući objekte kritične infrastrukture kao što su staklenici, solarni paneli i – pogađate – postrojenje za proizvodnju goriva i zraka za povratak misije na Zemlju.
Život na Marsu je moguć, a na Zemlji je već provedeno nekoliko simulacijskih testova kako bi se vidjelo kako bi se ljudi nosili s takvim postojanjem.
O tome možete pročitati ovdje: Geolozi modeliraju uvjete tla na Marsu kako bi u budućnosti zasadili Mars
Povratak na Zemlju
Posljednji zadatak je započeti povratno putovanje i sigurno vratiti ljude na Zemlju. Apollo 11 ušao je u Zemljinu atmosferu brzinom od oko 40000 km/h, što je malo ispod brzine potrebne za napuštanje Zemljine orbite. Svemirske letjelice koje se vraćaju s Marsa imat će brzine ulaska u atmosferu između 47 km/h i 000 km/h, ovisno o orbiti koju koriste za dolazak na Zemlju.
Mogli bi usporiti u niskoj Zemljinoj orbiti na oko 28 km/h prije ponovnog ulaska u našu atmosferu, ali, pogađate, trebat će im dodatno gorivo za to. Ali ni oni se neće moći jednostavno probiti u atmosferu. Samo se moramo pobrinuti da ne ubijemo astronaute preopterećenjem ili ih ne izgorimo pregrijavanjem.
Ovo su samo neki od izazova s kojima se suočava misija na Mars, a svi tehnološki elementi za postizanje toga već su postavljeni. Samo trebamo potrošiti vrijeme i novac i sve to spojiti.
Pročitajte također: