Zullen mensen op Mars landen? Leer meer over de geschiedenis van de verkenning van Mars en 7 belangrijke uitdagingen bij het sturen van mensen naar Mars

De verkenning van Mars is al lang het onderwerp van menselijke fascinatie. Hoewel missies naar Mars vaak het onderwerp zijn van sciencefictionboeken en films, loopt de realiteit misschien niet zo ver achter. Recente ontwikkelingen in de ruimtetechnologie en de snelle commercialisering van de ruimtemarkt kunnen binnenkort een menselijke missie naar Mars mogelijk maken. Wat meer is, als je kijkt naar de 300.000-jarige geschiedenis van menselijke verkenning, is het duidelijk dat de noodzaak om te verkennen fundamenteel is voor onze natuur. Op deze manier ingekaderd, is een missie naar Mars niet echt een kwestie van of - het is meer een kwestie van wanneer.

Ga naar sectie

• Waarom zouden mensen naar Mars moeten reizen?
• Wat is de geschiedenis van de verkenning van Mars?
• 7 belangrijke uitdagingen om naar Mars te reizen
• Hoe zullen mensen uiteindelijk naar Mars komen?
• Meer weten over ruimteonderzoek?
• Meer informatie over de MasterClass van Chris Hadfield

De voormalige commandant van het International Space Station leert je de wetenschap van verkenning van de ruimte en wat de toekomst in petto heeft.

Waarom zouden mensen naar Mars moeten reizen?

Een van de grootste gevolgen van een missie naar Mars zou het vinden van leven of bewijs van uitgestorven leven zijn, hoe eenvoudig dat leven ook is. Het zou niet alleen de vraag beantwoorden of we alleen in de kosmos zijn, maar zou ook aangeven dat er overal in het universum potentieel voor leven is.

Wat is de geschiedenis van de verkenning van Mars?

Veel ruimtevaartuigen die op het oppervlak van Mars zijn geland, waaronder de Viking 1, Viking 2 en de Mars Pathfinder. Ruimtevaartuigen zoals de Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor en Mars Reconnaissance Orbiter hebben onderzoekswerkzaamheden uitgevoerd om het oppervlak van Mars in kaart te brengen. Marsverkenning Rovers van zowel NASA als de European Space Agency (ESA) verkenden het oppervlak van Mars en stuurden waardevolle gegevens en afbeeldingen terug naar de aarde.

In 2010 kondigde de Amerikaanse president Barack Obama in het Kennedy Space Center in Texas een voorstel aan dat gericht was op een bemande missie naar Mars tegen de jaren 2030. NASA is van plan de Mars 2020-rovermissie te lanceren, die een onbemande Mars-lander naar de rode planeet zal sturen om de tekenen van leven, zowel uit het verleden als het heden, te verkennen.

NASA test ook ruimtevaartuigen die zijn ontworpen om voor het eerst mensen naar Mars te vervoeren.

7 belangrijke uitdagingen om naar Mars te reizen

De technische en technische uitdaging om naar Mars te komen is ontmoedigend. De aarde en Mars hebben verschillende banen rond de zon, wat betekent dat de afstand tussen de twee planeten voortdurend verandert. Zelfs met een optimaal lanceervenster is het nog steeds een lange reis naar het onbekende met een onbewezen schip, dat alles vervoert wat je nodig hebt, zonder enige manier om kritieke items opnieuw te bevoorraden. En dat is nog maar het begin. Andere uitdagingen zijn onder meer:

1. Het juiste ruimtevaartuig bouwen . Naar de maan gaan is een driedaagse reis, dus een utilitair ruimtevaartuig als de Apollo is voldoende. De eerste Mars-missie vereist een veel langere reis, dus het ruimtevaartuig zou meer leefruimte moeten hebben, meer ruimte voor back-upsystemen, apparatuur voor ruimtewandelingen, een betrouwbaar voortstuwingssysteem en - misschien wel het belangrijkste - recreatiefaciliteiten om de astronauten betrokken te houden , productief en gezond tijdens ruimtereizen.
2. Mogelijkheden voor lucht- en waterrecycling . Veel van wat het levensondersteunende systeem op het International Space Station (ISS) doet, bootst wat er van nature op aarde gebeurt na. Processors zuiveren de lucht van de astronauten, filteren sporengassen en verwijderen hun uitgeademde koolstofdioxide. Waar mogelijk wordt de zuurstof onttrokken en weer afgegeven aan de cabine, maar de kleine verliezen worden aangevuld met opgeslagen zuurstof. Water wordt op dezelfde manier gerecycled uit urine en ontvochtigers, meestal met een efficiëntie van ongeveer 90%. Dat is beter dan ooit, maar elk vrachtschip vervoert nog steeds lucht en water naar het ISS. We moeten bijna 100% recyclen voordat we vol vertrouwen naar Mars en verder de verre ruimte in reizen.
3. Voedselgroei . Voor ruimtemissies naar Mars en verder wordt het meenemen van bereid voedsel minder praktisch. Er zijn momenteel experimenten op het ISS om te onderzoeken hoe gewassen te groeien, dingen te testen zoals in welke richting een plant groeit zonder zwaartekracht, hoe te bestuiven en welke soorten hydrocultuurgrond het beste zijn. Het vermogen om zelfvoorzienend te zijn en voedsel te verbouwen terwijl je in de ruimte bent, is slechts een van de vele benodigde technologieën voor missies naar Mars en toekomstige ruimteverkenning.
4. Tol op het menselijk lichaam . Langdurige gewichtloosheid eist zijn tol van het menselijk lichaam. Er zijn aanzienlijke effecten op het evenwicht, de bloeddrukregeling, de botdichtheid en soms het gezichtsvermogen. Voor astronauten die naar de Rode Planeet reizen, is er geen grondondersteuningsteam om te helpen na de landing op het oppervlak van Mars. Het gewicht en de configuratie van de Mars-ruimtepakken zullen ook rekening moeten houden met de aanpassingsperiode aan de zwaartekracht van Mars. Bovendien is de natuurlijke omgeving op het aardoppervlak dodelijk voor het menselijk leven; de atmosfeer van Mars heeft een zeer lage luchtdruk, geen zuurstof, 96% koolstofdioxide, hoge straling en kosmische straling. Het leefgebied en de ruimtepakken moeten de bemanningen beschermen tegen de atmosfeer van Mars.
5. Gebrek aan communicatie . Het leven op Mars zal ook psychologisch uitdagend zijn. Zelfs als de aarde en Mars het dichtst bij elkaar staan, 35 miljoen mijl van elkaar verwijderd, duurt het ongeveer vier minuten voordat radiogolven van hier naar daar komen. Dus als de bemanning van Mars een signaal naar Houston zendt, is de snelste reactie van NASA acht minuten later, in het slechtste geval 48 minuten later. Realtime communicatie zal dus onmogelijk zijn en de bemanning van Mars zal moeten weten hoe ze zelfredzaam moeten zijn, zowel technisch als mentaal, vooral in het geval van een stofstorm of een andere noodsituatie.
6. De juiste weg bepalen . Het pad dat we nemen tussen de aarde en Mars moet worden bepaald. Elke reisdag is een andere dag die wordt besteed aan het eten van voedsel, het drinken van water, het inademen van de lucht van het schip en het produceren van afval, evenals het worden blootgesteld aan interplanetaire straling en het risico van kritieke systeemstoringen. Als er voldoende brandstof is, kan een meer directe route worden gebruikt, waardoor de orbitale mechanica bruut wordt. Als we efficiëntere motoren zouden uitvinden, zouden we ze langer kunnen vuren en minder uitrollen, wat ook de totale tijd verkort.
7. Voorzichtig landen . Zelfs als we de atmosfeer van Mars halen, brengt de landing nog een reeks uitdagingen met zich mee. Als we eenmaal op orbitale snelheid zijn, kunnen we de dunne atmosfeer van Mars gebruiken om remwrijving te bieden, sturen om er precies in te duiken om geleidelijk af te remmen naar de juiste snelheid. Maar het hele transitschip zou sterk genoeg moeten zijn om de bijbehorende hitte en druk te weerstaan. Een compromisoptie zou kunnen zijn om de habitat die ons naar Mars heeft gebracht overboord te gooien, in een capsule te stappen en rechtstreeks naar de oppervlakte te rijden. Maar de atmosfeer van Mars is veel dunner dan die van de aarde, wat betekent dat parachutes lang niet zo goed werken. Toch is het zo dik dat wrijving verwarming veroorzaakt, dus het schip heeft een geschikte hitteafscherming nodig. Het zwaarste object dat we vanaf 2018 op Mars hebben geland, was NASA's Curiosity Rover (onderdeel van de Mars Science Laboratory Mission), die ongeveer een ton weegt (op aarde). Een bemand schip zou veel meer wegen dan een Marsrover. Om mensen op Mars te zetten, zullen we waarschijnlijk de atmosfeer van Mars moeten gebruiken om het vaartuig gedeeltelijk te vertragen, en vervolgens brandweerwagens om de snelheid naar de oppervlakte naar de landingsplaats te vertragen.

Masterclass

Voorgesteld voor jou

Online lessen gegeven door 's werelds grootste geesten. Breid uw kennis uit in deze categorieën.

hoe word je een scenarioschrijver?

Leert ruimteverkenning

Leert Conservering

Leert wetenschappelijk denken en communiceren

Leert de wetenschap van beter slapen

Hoe zullen mensen uiteindelijk naar Mars komen?

Denk als een professional

De voormalige commandant van het International Space Station leert je de wetenschap van verkenning van de ruimte en wat de toekomst in petto heeft.

Hoewel het financieel en logistiek moeilijk zou zijn om naar Mars te gaan, geloven wetenschappers dat dit uiteindelijk kan worden bereikt door een paar belangrijke stappen te volgen:

• Ga verder met het verkennen van de maan . Missies naar de maan en Mars zijn met elkaar verweven, omdat de maan een kans biedt om nieuwe hulpmiddelen zoals levensondersteunende systemen en menselijke habitats te testen die in een toekomstige Mars-missie kunnen worden gebruikt. Voortdurende verkenning van de maan is van cruciaal belang om ooit naar Mars te kunnen vliegen.
• Meer geavanceerde ruimteschiptechnologie ontwikkelen . Er zijn geen ruimtestations in de diepe ruimte, wat betekent dat het schip dat mensen naar Mars brengt, de reis moet maken zonder bij te tanken. NASA is momenteel bezig met de ontwikkeling van een elektrisch aandrijfsysteem op zonne-energie om de ruimtevlucht te maken. Bovendien heeft het ruimtevaartuig een deep-space navigatiesysteem nodig, raketten die sterk genoeg zijn om astronauten de hele reis en terug voort te stuwen, en landingsapparatuur die werkt op Mars, dat een dunne atmosfeer heeft.
• Ontwerp ruimtepakken om de veiligheid van astronauten te garanderen . De omgeving op Mars is vijandig: het ontbreken van een ozonlaag betekent dat er geen ingebouwd schild is tegen ultraviolette straling, en de superoxiden op de Marsbodem kunnen invloed hebben op mensen die op het oppervlak lopen. Ingenieurs zullen ruimtepakken voor beschermende habitats moeten ontwerpen om schade aan het menselijk lichaam te voorkomen.

Meer weten over ruimteonderzoek?

Of je nu een beginnend astronautisch ingenieur bent of gewoon meer wilt weten over de wetenschap van ruimtevaart, leren over de rijke en gedetailleerde geschiedenis van menselijke ruimtevluchten is essentieel om te begrijpen hoe de verkenning van de ruimte is gevorderd. In Chris Hadfield's MasterClass over ruimteverkenning geeft de voormalige commandant van het internationale ruimtestation ISS een onschatbaar inzicht in wat er nodig is om de ruimte te verkennen en wat de toekomst in petto heeft voor mensen in de laatste grens. Chris vertelt ook over de wetenschap van ruimtevaart, het leven als astronaut en hoe vliegen in de ruimte de manier waarop je denkt over het leven op aarde voor altijd zal veranderen.

Meer weten over ruimteverkenning? Het MasterClass Jaarlidmaatschap biedt exclusieve videolessen van meesterwetenschappers en astronauten zoals Chris Hadfield.