لدى ناسا رؤية جديدة لاستكشاف الفضاء: في العقود القادمة ، سيهبط البشر على كوكب المريخ ويستكشفون الكوكب الأحمر. ستؤدي الزيارات القصيرة إلى إقامة أطول ، وربما يوم واحد إلى المستعمرات.
أولاً ، على الرغم من أننا نعود إلى القمر.
لماذا القمر قبل المريخ؟
يوضح فيليب ميتزغر ، الفيزيائي في مركز كينيدي للفضاء التابع لوكالة ناسا: "القمر خطوة أولى طبيعية". "إنه قريب. يمكننا ممارسة الحياة والعمل والقيام بالعلوم هناك قبل القيام برحلات أطول وأكثر خطورة إلى المريخ ".
تشترك القمر والمريخ في الكثير من الأشياء. القمر لديه سدس جاذبية الأرض فقط. المريخ لديه ثلث. القمر ليس له غلاف جوي. الجو المريخي نادر للغاية. يمكن أن يصبح القمر باردًا جدًا ، حتى -240 درجة مئوية في الظلال ؛ يتراوح المريخ بين -20 درجة و -100 درجة مئوية.
والأهم من ذلك ، أن كلا الكواكب مغطاة بغبار دقيق الطمي ، يسمى "ريجوليث". تم إنشاء نظام القمر من خلال قصف متواصل للنيازك الدقيقة والأشعة الكونية وجزيئات الرياح الشمسية التي تكسر الصخور لمليارات السنين. نتج التقلب المريخي من آثار النيازك الأكثر ضخامة وحتى الكويكبات ، بالإضافة إلى أعمار التآكل اليومية من الماء والرياح. هناك أماكن في كلا العالمين حيث يبلغ عمق العمق 10 أمتار.
تشغيل المعدات الميكانيكية في وجود الكثير من الغبار يمثل تحديا هائلا. في الشهر الماضي فقط ، شارك ميتزجر في رئاسة اجتماع حول موضوع: "المواد الحبيبية في استكشاف القمر والمريخ" ، الذي عقد في مركز كنيدي للفضاء. تعامل المشاركون مع قضايا تتراوح من النقل الأساسي ("ما هو نوع الإطارات التي يحتاجها عربات التي تجرها الدواب المريخ؟") إلى التعدين ("ما مدى عمق الحفر قبل أن ينهار الثقب؟") إلى العواصف الترابية - سواء كانت طبيعية أو اصطناعية ("كم الغبار سوف ينطلق صاروخ هبوط؟ ").
إجابة هذه الأسئلة على الأرض ليست سهلة. غبار المريخ وغبار المريخ غريب ...
جرب هذا: مرر إصبعك على شاشة جهاز الكمبيوتر الخاص بك. ستحصل على بقايا صغيرة من الغبار تتشبث بأطراف أصابعك. إنه ناعم وغامض - هذا هو غبار الأرض.
يختلف الغبار القمري: يقول ميتزجر: "إنه يشبه تقريبًا شظايا الزجاج أو الأشكال المرجانية الغريبة شديدة الوضوح والمتشابكة". (عرض صورة للغبار القمري.)
يقول ماسامي ناكاجاوا ، الأستاذ المساعد في قسم هندسة التعدين في كلية كولورادو للمناجم: "حتى بعد المشي لمسافات قصيرة على القمر ، اكتشف رواد فضاء أبولو 17 أن جزيئات الغبار قد شوهت مفاصل الكتف في بدلاتهم الفضائية". "اخترقت Moondust الأختام ، مما تسبب في تسرب بدلات الفضاء بعض ضغط الهواء."
في المناطق المضاءة بنور الشمس ، يضيف ناكاجاوا ، الغبار الناعم الذي تم رفعه فوق ركبتي رواد الفضاء في أبولو وحتى فوق رؤوسهم ، لأن الجسيمات الفردية كانت مشحونة إلكتروستاتيًا بواسطة ضوء الشمس فوق البنفسجي. عندما يتم تعقب جزيئات الغبار هذه في موطن رواد الفضاء حيث ستصبح محمولة في الهواء ، تثير غضب عيونهم ورئتيهم. "إنها مشكلة خطيرة محتملة."
الغبار موجود أيضًا في كل مكان على سطح المريخ ، على الرغم من أن غبار المريخ ربما ليس حادًا مثل الغبار. التجوية تنعم الحواف. ومع ذلك ، فإن عواصف الغبار المريخية تضرب هذه الجسيمات 50 م / ث (100+ ميل في الساعة) ، وتجوب كل سطح مكشوف. كما كشفت الروحان والفرصتان ، فإن غبار المريخ (مثل moondust) ربما يكون مشحونًا كهربائيًا. يتمسك بالألواح الشمسية ، ويمنع ضوء الشمس ويقلل من كمية الطاقة التي يمكن توليدها لمهمة سطحية.
لهذه الأسباب ، تمول وكالة ناسا مشروع غبار ناكاجاوا ، وهي دراسة مدتها أربع سنوات مخصصة لإيجاد طرق للتخفيف من آثار الغبار على الاستكشافات الروبوتية والبشرية ، بدءًا من تصميمات مرشحات الهواء إلى الطلاء الرقيق الذي يصد الغبار عن بدلات الفضاء والآلات .
القمر هو أيضًا مكان اختبار جيد لما يسميه مخططو المهمة "استخدام الموارد في الموقع" (ISRU) - المعروف أيضًا باسم. "العيش خارج الأرض." سيرغب رواد الفضاء على كوكب المريخ في تعدين بعض المواد الخام محليًا: الأكسجين للتنفس ، والمياه للشرب ووقود الصواريخ (أساسا الهيدروجين والأكسجين) في رحلة العودة إلى المنزل. يقول ميتزجر: "يمكننا تجربة هذا على القمر أولاً".
ويعتقد أن القمر والمريخ يؤويان المياه المتجمدة في الأرض. والدليل على ذلك غير مباشر. اكتشفت المركبة الفضائية ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وكالة هيدروجين - يفترض أن الهيدروجين في H2O - في تربة المريخ. تتراوح الرواسب الجليدية المفترضة من أقطاب المريخ إلى خط الاستواء تقريبًا. من ناحية أخرى ، يتم تحديد موقع الجليد القمري بالقرب من القطبين الشمالي والجنوبي للقمر بعمق داخل الفوهات حيث لا تشرق الشمس أبدًا ، وفقًا لبيانات مماثلة من Lunar Prospector و Clementine ، وهما مركبتان فضائيتان رسمتا القمر في منتصف التسعينات.
إذا كان من الممكن حفر هذا الجليد وإذابته وتكسيره إلى هيدروجين وأكسجين ... فويلا! مستلزمات فورية. من المقرر إطلاقها في عام 2008 ، ستستخدم مركبة الاستطلاع القمرية التابعة لوكالة ناسا ، أجهزة الاستشعار الحديثة للبحث عن الرواسب وتحديد مواقع التعدين المحتملة.
يقول ميتزجر: "إن أقطاب القمر مكان بارد ، لذلك كنا نعمل مع أشخاص متخصصين في الأماكن الباردة لمعرفة كيفية الهبوط على التربة والحفر في التربة الصقيعية للتنقيب عن المياه". من بين شركاء وكالة ناسا المحققين من مختبر أبحاث وهندسة المناطق الباردة التابع لهندسة سلاح المهندسين بالجيش (CRREL). تشمل التحديات الرئيسية طرق هبوط الصواريخ أو بناء موائل على تربة غنية بالجليد دون أن تذوب حرارتها الأرض حتى تنهار تحت ثقلها.
إن اختبار كل هذه التكنولوجيا على القمر ، التي تبعد يومين أو ثلاثة أيام فقط عن الأرض ، سيكون أسهل بكثير من اختبارها على المريخ ، بعد ستة أشهر.
لذا ... إلى المريخ! لكن أولاً ، القمر.
المصدر الأصلي: مقالة [بريد إلكتروني محمي]
