Czy człowiek postawi kiedyś stopę na Marsie? Aspekty techniczne wyprawy na Marsa - część 2

Aktualne projekty zakładają wysłanie w odpowiedniej kolejności co najmniej kilku rakiet i wcześniejsze wykorzystanie baz znajdujących się na przykład na orbicie okołoziemskiej, orbicie okołoksiężycowej lub wręcz na orbicie Marsa. Pozwoliłoby to zrealizować misję w sposób bezpieczniejszy i zoptymalizować transport sprzętu oraz zapasów potrzebnych na pobyt i powrót załogi na Ziemię.

Rozważa się również możliwość eksploatacji marsjańskich surowców naturalnych na potrzeby misji załogowych oraz ich pozyskiwanie i transport na Ziemię. W przypadku zamarzniętej wody wystarczyłoby ją ogrzać i przefiltrować, aby nadawała się dla ludzi. Mogłaby również posłużyć jako źródło tlenu i wodoru, ponieważ rozłożenie cząsteczki wody jest prostą do przeprowadzenia reakcją. Niemniej pozyskanie na przykład żelaza z marsjańskich skał wymagałoby opracowania odpowiedniej technologii i wybudowania całej infrastruktury. Z pewnością nie byłoby to zadanie łatwe.

Jakkolwiek NASA wskazuje rok 2040 jako możliwą datę lądowania ludzi na Marsie, należy do tego typu deklaracji podchodzić bardzo ostrożnie. Na obecną chwilę nie wybudowano jeszcze odpowiedniego zaplecza technicznego. Rozważa się między innymi wykorzystanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jako bazy umieszczonej na orbicie okołoziemskiej. Na razie nie ma potwierdzonych doniesień o skonstruowaniu tak istotnych elementów, jak lądownik marsjański czy moduł mieszkalny zapewniający odpowiednie warunki przeżycia na innej planecie.

Wpływ podróży międzyplanetarnych na ludzki organizm

Przy dzisiejszych możliwościach technicznych nie wydaje się możliwe dotarcie na Marsa w czasie krótszym niż około pół roku. Sama podróż w obie strony zajęłaby zatem co najmniej rok, o ile nie dłużej. Doliczyć do tego należy również czas pobytu na Marsie, czyli kolejnych kilka miesięcy.

Jednym z problemów pojawiających się w tej sytuacji jest narażenie astronautów na wpływ promieniowania kosmicznego. Jak wspomniano w poprzedniej części artykułu, Mars nie posiada dipolowego pola magnetycznego, które chroniłoby go przed promieniowaniem. Również w trakcie podróży ludzie nie byliby chronieni. Być może na potrzeby misji zostaną zaprojektowane specjalne osłony. Należy jednak pamiętać, że musiałyby one zwiększyć znacząco masę pojazdu, ponieważ ze względu na przenikliwość promieniowania kosmicznego należałoby użyć materiału o dużej gęstości, na przykład ołowiu.

Z pewnością podróż bez takich osłon byłaby ryzykowna. Jak wynika z pomiarów przeprowadzonych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, już kilkumiesięczny pobyt w przestrzeni okołoziemskiej powoduje narażenie na dawkę promieniowania mogącą istotnie zwiększyć ryzyko chorób nowotworowych. Zwiększony poziom radiacji wpływa również na szybsze zużywanie się niektórych urządzeń.

Kolejnym problemem jest wpływ stanu nieważkości i zmniejszonej grawitacji na ludzki organizm. Jeśli chodzi o  stan nieważkości, to możemy się powoływać na wyniki badań prowadzonych przez lata na stacjach okołoziemskich. Panujące w nich warunki w istotny sposób zaburzają pracę układu krążenia, przyczyniają się do szybkiego ubytku masy mięśniowej, masy kostnej, spadku odporności na choroby zakaźne oraz innych negatywnych skutków.

Aktualnie nie ma żadnych danych o długotrwałym wpływie na zdrowie zmniejszonej grawitacji, ponieważ nawet w trakcie misji załogowych na Księżyc ludzie przebywali w takich warunkach bardzo krótko. Na podstawie symulacji w warunkach ziemskich można się spodziewać, że pojawią się problemy podobne jak w stanie nieważkości, lecz mniej nasilone. Oczywiście część z tych problemów można wyeliminować, stosując odpowiednią dietę i wdrażając specjalnie opracowane ćwiczenia fizyczne.

Sprawdź swoją wiedzę

Rozwiąż poniższą krzyżówkę. Litery w zaznaczonych polach utworzą hasło, będące nazwą części sondy kosmicznej pozostającej na orbicie po oddzieleniu lądownika.

1. Na powierzchni Marsa występuje w stanie stałym.
2. Czujemy ją na powierzchni Ziemi.
3. Wybudowana na  orbicie ułatwiłaby podróż na Marsa.
4. Bez jej znajomości nie dotrzesz do celu statkiem lub rakietą.
5. Jest niezbędny człowiekowi do życia.
6. Znajduje się bliżej Ziemi niż Mars.
7. Krąży po niej satelita.

Dla nauczyciela

Materiał z niniejszego artykułu można wykorzystać w szkole ponadpodstawowej, zarówno w zakresie podstawowym, jak i rozszerzonym, do uzupełnienia treści objętych podstawą programową dotyczących budowy Układu Słonecznego, związku pomiędzy przyspieszeniem grawitacyjnym a masą i promieniem planety oraz warunków powstawania stanu nieważkości.

Joanna Borgensztajn

Hasło krzyżówki: orbiter