Mennesker til Mars. Det er et stort skritt å gå fra den lave jordbane, deretter månelandinger, og deretter helt til Mars, en reise på hundrevis av millioner kilometer og minst 2 år.
Men det er to steder mennesker kan gå som er et springbrett mellom Jorden og Mars. Baseleirer som vil la oss samle ressursene våre i relativ sikkerhet før vi dropper ned i denne tyngdekraften.
Jeg snakker om månene til Mars: Phobos og Deimos.
Alt fokus er på Mars, og med god grunn er det stort sett det eneste stedet som likner på Jorden i solsystemet. Den har omtrent samme lengde på dagen, polare kapsler med karbondioksid og vannis, og dagtemperaturer som kan være nesten rimelige.
Men vi har også sett at Mars spiser romfartøy til frokost. Av de 18 romfartøyene som fikk oppgaven å lande på overflaten av Mars, var det bare 9 som faktisk har gjort det trygt og faktisk var i stand til å utføre oppdraget sitt.
Det er 50%. Er vi villige til å risikere livet til halve menneskene vi sender til Røde Planeten?
For ikke å snakke om den økte utfordringen med å lande tyngre nyttelaster på Mars, fylt med myke og squishy mennesker. Jeg har laget en hel video om hvorfor dette er så vanskelig. Sjekk det her.
Men Mars 'to måner, Phobos og Deimos, tilbyr et interessant alternativ. I stedet for å gå direkte fra Jorden til overflaten av Mars, kunne menneskeheten sette opp en stasjon på disse steinete månene, en baseleir, for et seriøst og tryggere forsøk på Mars.
Phobos er den største av Mars 'måner, og er 27 kilometer på sin lengste dimensjon. Det ligner i sammensetning som en C-type eller karbonaktig kondritt-asteroid. Planetforskere tror det enten var en fanget asteroide, eller ruskene fra en eldgammel innvirkning for lenge siden. Det er dekket med fint pulver laget av eoner med mikrometeorittpåvirkning, og har absolutt ingen atmosfære.
Månen går i bane over Mars i en høyde av 5 899 kilometer og tar bare 7 timer og 39 minutter å fullføre en bane rundt planeten.
Deimos er mindre, bare 15 kilometer over den lengste delen, og kretser rundt Mars hver 30. time i en mye høyere høyde på 23.460 kilometer.
Så hva skulle det til for å etablere en base på disse månene, og hvorfor er det noe bedre enn å bare gå direkte til Mars.
Selv om den er mindre massiv enn jorden, har Mars fremdeles en betydelig tyngdekraft. For å gå fra overflaten til Mars til lav bane, trenger du en hastighetsendring på 3,6 km / s. Og hvis du vil gå fra Mars tilbake til Jorden, trenger du en hastighetsendring på 6 km / s.
I 2015 foreslo tre ingeniører fra NASA JPL “A Minimal Architecture for Humans Missions to Mars”, og foreslo en serie oppdrag som etablerer et strandhode på en av Mars 'måner først, før de sender mennesker ned til planeten.
De antydet at en kampanje for å sende mennesker til Mars ville bli brutt opp i fire store stadier. Først vil oppdrag bli sendt til Phobos for å sette opp infrastruktur på Månen. Deretter ville astronauter gå ned til overflaten for en måneds opphold. Da ville det bli gjennomført en lengre ett-årig ekspedisjon. Og til slutt ville det være overgangen til permanent tilstedeværelse på Mars.
Å sette opp en tilstedeværelse på Phobos vil kreve fire lanseringer av Space Launch System Block 2, men SpaceX Starships ville også fungere bra. De tre første rakettene skulle frakte forsyninger, et Phobos-habitat og et returbil for astronauter å komme hjem. Den fjerde lanseringen ville ta en Orion-kapsel med 4 astronauter til Mars, etter en 200 til 225-dagers bane for å bringe dem til Phobos.
Astronautene skulle bo på Phobos-stasjonen i omtrent 500 dager og utføre vitenskap på Phobos. Så ville de komme hjem, kanskje til og med besøke Deimos på vei tilbake og ta ytterligere 250 dager å komme tilbake.
Basert på erfaringene fra Phobos-oppdraget, ville selve landingen på Mars ta ytterligere seks SLS-oppskytninger. Det ville være flere forsyninger og et 75-tonns landingsbil på Mars som ville vente i en høy bane på Mars.
Til slutt ville et mannskap starte, reise til Phobos-stasjonen og deretter forberede seg på en landing på Mars. Når forholdene var riktige, ville to mannskaper overføre til avstigningskjøretøyet, og lande på Mars, tilbringe omtrent en måned nede på overflaten mens de to andre astronautene ville forbli på Phobos.
Det første mennesket ville sette foten ned på overflaten av Mars, noe på 2030- eller 2040-tallet.
På slutten av måneden skulle de klatre opp i sitt oppstigende kjøretøy, returnere til Phobos og så ville alle astronautene komme hjem igjen.
Med alt testet og bevist, ville flere raketter skytes mot Mars, frakte flere forsyninger til Phobos-stasjonen og en voksende Mars-base, og astronauter ville gjennomføre år lange ekspedisjoner på Mars.
Og etter hvert ville det være en permanent tilstedeværelse på Mars, med overlappende mannskaper på Phobos, ved den voksende Mars-basen og i transitt.
Jeg vet hvilken spøk du kommer til å si, at SpaceX vil sende Starships et tiår tidligere, og hele prosessen er uten betydning. Hah hah, dum NASA.
Kanskje, men Mars er helt fiendtlig overfor menneskeliv, det er absolutt ingen infrastruktur der i dag, og ingen har helt tenkt gjennom de tusenvis av detaljer det vil ta for mennesker å overleve der permanent.
Det er hundrevis av dager unna med de raskeste rakettene våre, og alle som går til Mars vil være utenfor enhver form for redning hvis noe går galt.
Og når det gjelder Mars, må du anta at ting kommer til å gå galt.
Uansett, hvis Starship flyr, blir NASA bare en kunde, og får gjøre disse oppdragene billigere, raskere, med mer redundans og sikkerhet.
Husk at NASA er SpaceXs største kunde.
Det viser seg at Phobos faktisk kan være det perfekte stedet for en delvis romheis. I et papir fra 2003 med tittelen “Space Colonization Using Space-Elevators from Phobos”, så NASA-ingeniøren Leonard Weinstein på muligheten for denne ideen.
Et tether kunne senkes ned fra Phobos, og slutte like over Mars-atmosfæren. Fra overflaten til Mars ville sluttbindingen bevege seg gjennom himmelen med en hastighet på bare en halv kilometer i sekundet, og passere et sted på Mars to ganger om dagen.
Nyttelast kan bli lansert fra overflaten av Mars og bli fanget av den nederste enden av tjoret, og deretter ført opp til Phobos i løpet av omtrent to dager. En annen heis kunne til og med frakte materiale opp til bane til Deimos.
Og jeg vet at dette høres ut som ekstremt, men når du tenker på orbitalmekanikk, tar det faktisk mindre energi å frakte materiale fra Phobos til månebane enn det gjør for å få det fra overflaten av Månen.
I en presentasjon fra 2013 foreslo Lockheed Martin-ingeniør Josh Hopkins at Phobos og Deimos skulle være fornuftige som det første stedet for utforskning av mennesker, og gjorde saken til at Deimos er enda bedre.
Både Phobos og Deimos er tidevis låst for Mars, noe som betyr at de alltid viser det samme ansiktet til overflaten av planeten. Astronauter stasjonert på en av disse månene ville være i stand til å teleoperere rovere og prøve returoppdrag uten egentlig forsinkelse.
Fra sin høyere høyde ser Deimos faktisk mer av overflaten til Mars enn Phobos, 98% av planeten er synlig fra månen. Med sin tregere sti over himmelen ville Deimos ha muligheten til å kommunisere med overflaten i nesten 60 timer kontinuerlig, mens Phobos glir over horisonten hver 4,2 time.
Regioner nær nordpolen i Deimos vil være i konstant sollys og også ha en konstant utsikt ned til overflaten av Mars.
Å komme til og fra Deimos ville faktisk være enklere, og trenger omtrent 400 meter / sekund mindre endring i hastighet.
Så forestill deg alt jeg sa for et oppdrag til Phobos, men erstatt det med Deimos i stedet.
Men hvis vi virkelig ønsker å bli, vil vi gå ned i Deimos. Dette ifølge Jim Logan, medgründer av Space Enterprise Institute. Under en fersk presentasjon på en konferanse i Seattle om romoppgjør foreslo Logan at det skulle være mulig å bygge et permanent habitat inne i Deimos.
Jeg var ikke der for seminaret, men Alan Boyle fra Geekwire var, og han tok dette kule bildet av Logans tale. I følge Logan undervurderte den opprinnelige ideen til en O’Neill-sylinder hvor mye strålingsskjerming som ville være nødvendig med omtrent en tredjedel. Så husk da jeg sa det at de ville trenge 45 000 Starship-lanseringer for å bygge en O’Neill Cylinder, det viser seg at vi kanskje trenger 150 000 i stedet.
Men det skal være mulig å grave en tunnel rett gjennom sentrum av Deimos, fra ende til annen, kanskje be Elon Musks Boring Company om å gjøre arbeidet. Det indre av Deimos antas å være porøst, og ingeniører vil finne reserver av vannis, edle metaller og mineraler når de gravde gjennom, noe som ville støtte noenlunde hvilken som helst base.
Det kan til og med være stort nok til å plassere roterende naturtyper inne i månen for å gi kunstig tyngdekraft for innbyggerne. Plasser solcellepaneler på polene der de vil få nesten evig sollys
Alt dette fokuserer på Mars, men det er en sak å gjøre for at månene til Mars, Phobos og Deimos skal fungere som de første stedene vi besøker i regionen. Så, når vi har fått en god solid base-leir, gjør vi et seriøst forsøk på den røde planeten.
