دستاوردهای ناسا در مریخ

ستاره | سرویس علوم – مریخ سیاره‌ای است که از دید فضانوردان بعد از زمین بهترین شرایط را برای ادامه زندگی دارد. خاک قرمز، نور و آب‌های یخ زده سطح آن انسان‌ها را شگفت زده کرده است. مشاهدات اولیه از این سیاره بعضی را به حدس و گمان انداخت. در سال ۱۹۳۸ نویسنده‌ای به نام اورسن ولز (Orson Welles) کتاب “جنگ دنیاها” را منتشر کرد. او با انتشار این کتاب مخاطبان را بیش از پیش در این راستا دستپاچه و پیگیر کرد. ۵۰ سال پیش اولین عکس از مریخ توسط یک فضاپیمای در حال عبور به ثبت رسید. این تصویر یک جو مه آلود را نشان می‌داد.

در حال حاضر چندین دهه از اکتشاف این سیاره می‌گذرد و انسان سعی در اکتشافات بسیاری بر روی این سیاره داشته است. مهمترین امتیاز مریخ آب است؛ چرا که آب یک عنصر ضروری برای ادامه حیات بشر است. شیفتگی به موضوع مریخ سبب شد که حتی یک برنامه نویس کامپیوتر به نام اندی ویر (Andy Weir) اقدام به ارسال داستانی از یک فضانورد در وبلاگ خود کند.

محبوبیت داستان‌ او در نهایت منجر به چاپ یک رمان موفق تحت عنوان “مریخ” شد و سپس در اکتبر ۲۰۱۵ به صورت فیلم اکران شد. کتاب “مریخ” روایت داستانی و واقعی در مورد مریخ بود. اکتشافات زیادی در رابطه با مریخ و چگونگی آن وجود دارد و گفته می‌شود که این اکتشافات تا سال ۲۰۳۰ ادامه خواهد داشت. از آنجایی که فضانوردان ناسا به طور منظم به مریخ سفر می‌کنند؛ برای زندگی بر روی این سیاره اکتشافاتی را انجام داده‌اند. اگرچه بعضی از آن‌ها ممکن است در ۲۰ سال آینده عملی شوند؛ اما ناسا در حال حاضر در حال توسعه بسیاری از فناوریی‌هاییست که در فیلم دیده شده‌اند.

 

 

زیستگاهی بر سطح مریخ

فضانوردانی که به مریخ سفر می‌کنند وقت زیادی را باید در آنجا سپری کنند و بنابراین نیاز به خانه‌ای برای استراحت و انجام تحقیقات گسترده خود دارند. مرکز فضایی جانسون به همین منظور توسط ناسا ایجاد شده است تا فضانوردان برای ماموریت‌های بلند مدت خود و اکتشاف تحقیقات آنالوگ بشر تحت عنوان (HERA) در آن زندگی کنند.

 

زیستگاه زندگی مصنوعی (HAB) به منظور تسهیل اکتشاف بشر از سیاره مریخ؛ واقع در “مریخ”

 

اکتشاف تحقیقات آنالوگ بشر (HERA) در مرکز فضایی جانسون ناسا

 

HERA یک محیطی می‌باشد که شامل موارد شبیه‌سازی شده برای زندگی در اعماق فضا است. این زیستگاه دو طبقه و با امکانات کامل زندگی است. یک طبقه برای زندگی و دیگری برای فضای کاری در نظر گرفته شده است. یک ماژول بهداشت و هوابند شبیه‌سازی شده در آن وجود دارد. در حال حاضر امکان زندگی در آن ۱۴ روز می‌باشد؛ اما به زودی برنامه ریزی شده که به مدت ۶۰ روز ارتقا یابد. شبیه سازی ماموریت‌های آینده نیز در حال بررسی است. فضانوردان به تازگی با استفاده از امکانات در حال شبیه‌سازی ماموریت ISS می‌باشند. تحقیقات از اطلاعات ارزشمند درباره عوامل انسانی، بهداشت رفتاری و اقدامات متقابل کمک به درک بیشتر ناسا در مورد چگونگی انجام عملیات در اعماق فضا می‌کند.

 

مزرعه گیاهان (کشاورزی بر سطح مریخ)

فضانوردان معمولا در ایستگاه فضایی بین المللی مواد غذایی فراوانی را نیاز دارند. اما آن‌ها نمی‌توانند بر روی محموله‌ مواد خوراکی از زمین تکیه کنند و همچنین ممکن است در آینده ماموریت آن‌ها حداقل نه ماه طول بکشد. بنابراین برای زنده ماندن در مریخ نیاز به یک منبع مداوم از مواد غذایی است. آنها نیاز به کشت محصولات کشاورزی دارند.

 

فضانوردی به نام MarkWatney در حال انجام روش‌های مبتکرانه برای کاشت محصولات کشاورزی در مریخ است.

 

فضانورد دیگری از ناسا به نام KjellLindgren عضو هیئت مدیره ایستگاه فضایی در حال آزمایش گیاهی محصول کاشته شده می‌باشد.

 

مزرعه‌ای در مریخ توسط ناسا ایجاد شده که در آن محصولاتی همچون سیب زمینی و کاهو با روش‌های ویژه‌ای کشت می‌شود. گیاهان در کیسه‌هایی کوچک حاوی مواد مورد نیاز و کود رشد می‌کنند. در سال ۲۰۱۴، فضانوردان با استفاده از سیستم پرورشی به نام “Outredgeous” کاهو قرمز را برای اولین بار کشت کردند. این یک گام بزرگ در کشاورزی فضایی است. ناسا به دنبال گسترش میزان و تنوع محصولات برای کمک به پاسخگویی نیازهای تغذیه‌ای فضانوردان آینده در مریخ است.

 

بازیابی آب

هیچ دریاچه، رودخانه و اقیانوسی در سطح مریخ وجود ندارد. ارسال آب از زمین به مریخ نیز بیش از نه ماه طول می‌کشد. فضانوردان در مریخ باید قادر به ذخیره آب برای خود باشند. ناسا درحال کشف راه‌های عجیب و غریبی برای هیدراته کردن آب و تضمین بقای فضانوردان بر روی سیاره مریخ است. در ایستگاه فضایی بین المللی هیچ قطره‌ای از عرق، اشک و یا حتی ادرار به هدر نمی‌رود. کنترل محیط زیست، سیستم پشتیبانی بهبود زندگی و بازیافت آب از همه منابع صورت می‌گیرد. از ادرار، شستن دست، بهداشت دهان و منابع دیگر. از طریق سیستم بازیافت آب تحت عنوان (WRS) آب اصلاح شده و فیلتر شده برای مصرف مجدد آماده می‌شود. یک فضانورد می‌داند که “قهوه دیروز به قهوه فردا تبدیل خواهد شد”. رفتار مایعات در فضا به علت بی‌وزنی متفاوت است و باید در سیستم WRS گاهی از روش‌های تقطیر ویژه برای جداسازی مایعات از گازها استفاده شود.

 

تولید اکسیژن

غذا، آب و سرپناه سه چیز الزامی برای بقا هستند. اما وجود یک عنصر چهارم نیز وجود دارد اکسیژن می‌باشد. در مریخ برای تولید اکسیژن از “اکسیژناتور” یک سیستم استفاده می‌شود. این وسیله با استفاده از دی اکسید کربن موجود در مریخ، اکسیژن ایجاد می‌کند. همچنین با روشی به نام “الکترولیز” مولکول‌های آب را که از هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده تجزیه نموده و اکسیژن تولید می‌کنند. ناسا در حال کار برای بازیابی هر چه بیشتر اکسیژن است.

 

پوشاک فضایی

 

 

مریخ جو سردی دارد و برای انسان‌ها مورد پسند نیست. یک روز در مریخ را “سل” (sol) می‌گویند. برخی از فضانوردان مجبور به گذراندن سل‌های زیادی بر روی مریخ هستند. اما فضانوردان مجبور به پوشیدن لباس‌های غیر راحت و با انعطاف پذیری کم هستند. ناسا در حال ایجاد نمونه اولیه‌ای از کت و شلوار برای فضا است. مهندسان فضایی در حال کشف مواد‌ای از کامپوزیت سخت و پارچه برای ایجاد یک تعادل خوب بین دوام و انعطاف پذیری هستند و می‌خواهند کت و شلواری راحت و انعطاف پذیر را تولید نمایند.

 

 

 

مریخ نورد

 

 

فضانورددان برای انجام اکتشافات در سطح مریخ نیاز به جابجایی در سطح آن دارند. بنابراین ماشین‌های مریخ‌نورد قوی و قابل اعتماد برای آن‌ها نیاز است؛ چرا که نمی‌شود بیش از حد با پای پیاده به اکتشاف پرداخت. این ماشین‌های مریخ‌نورد برای سفر به مریخ، ماه و یا هر سیاره دیگری بسیار کاربردی هستند و همچنین امکانات لازم را دارا هستند. ماشین مریخ‌نورد دارای ۶ چرخ برای مانور هر چه بهتر می‌باشد.

 

 

یون پیشرانش

رانش یونی به عنوان یک روش کارآمد برای پیمایش فضا است می‌شود با آن بیش از ۲۸۰ میلیون مایل را پیمود. رانش یونی با شارژ الکتریکی و گاز‌هایی مانند آرگون یا زنون کار می‌کند و با هل دادن یون در سرعت‌های بالا در حدود ۲۰۰،۰۰۰ مایل در ساعت عمل می‌کند. این روش در بهینگی مصرف سوخت فضاپیما تاثیر بسزایی دارد.

 

 

پنل‌های خورشیدی

هیچ ایستگاه گازی و نیروگاهی در مریخ وجود ندارد. عملا هیچ بادی هم در مریخ نمی‌وزد. بنابراین نمی‌شود برق تولید کرد. اما با استفاده از پانل‌های خورشیدی و برخی روش‌های غیر متعارف ناسا سعی بر تمدید زندگی بر روی مریخ دارد. در ایستگاه فضایی بین المللی، چهار مجموعه از آرایه‌های خورشیدی وجود دارد که می‌توانند حدود ۸۴-۱۲۰ کیلووات برق تولید کنند. ایجاد برق بیشتر خیال فضانوردان را برای ماندن در فضا آسوده‌تر کرده و انجام اکتشافات را ممکن می‌سازد.

 

 

باتری فضایی (RTG)

برای بیش از چهار دهه ناسا با خیال راحت می‌تواند از ژنراتورهای ترموالکتریک رادیوایزوتوپ تحت عنوان (RTGS) برای تأمین برق مورد نیاز ماموریت‌های فضایی استفاده کند. RTGها یا “باتری‌های فضایی” از تجزیه رادیواکتیو طبیعی پلوتونیوم ۲۳۸ به توان الکتریکی، گرما تولید می‌کنند. RTG در حدود ۱۱۰ وات انرژی تولید می‌کند که این میزان کمی بیش از متوسط استفاده یک لامپ است. 

RTG عمدتا اشعه آلفا منتشر می‌کند که در هوا، لباس و یا پوست انسان نفوذ می‌کند. این می‌تواند سلامت انسان را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین ایزوتوپ در یک فرم سرامیکی تولید می‌شود؛ به طوری که به طور تصادفی استنشاق یا بلعیده نشود. به خصوص که در این صورت در مایعات نیز حل نمی‌شود. در حال حاضر ناسا دارد بر روی مسائلی از این دست بیشتر کار می‌کند تا بتوان به راحتی بر روی مریخ زندگی ایجاد کرد. همچنین ناسا گفته که این اکتشافات و تحقیقات تا سال ۲۰۳۰ ادامه پیدا می‌کند تا جایی که اطمینان از حفاظت و سلامت فضانوردان به حداکثر برسد.