Klassiska science fiction-berättelser om Mars berättar ofta bug-eyed Marsmänniskor som invaderar Jorden för hennes värdefulla resurser. Men verkligheten är att under de kommande tjugo åren, med alla de tekniska och budgetmässiga begränsningar — att människor kommer att vara den enda som inkräktar på den Röda planeten. Detta år, NASA presenterat sin senaste plan för att hoppa 300 miljoner miles på det fjärde från Solen planet. Strategin skapandet av en lunar station i bana av månen, som kommer att fungera som en mellanstation för deep space uppdrag till Mars. Bemannade Utpost Deep Space Gateway kommer att bli en plattform för Deep Space Transport, en slags version av “enterprise” space Agency.
I början av 2030-talet astronaut kunde lämna den första fotavtryck för människan på en annan himlakropp sedan 1969. Han eller hon skulle behöva genial gadgets som kommer att göra det möjligt att hålla den kall, ogästvänlig planet långt, långt bort från närmaste plats som du kan kalla “hem”.
Vatten, vatten överallt
Det faktum att Mars har vatten, är ingen överraskning. Ytan flöden på den röda planeten, som regelbundet läcka och leda forskare att tro att flytande vatten måste verkligen ta plats. Förra året NASA meddelade att man hade upptäckt en enorm reservoar av is, fryst under en fasta ytan av planeten.
Men, de första resenärerna till Mars är det osannolikt att de har enkel tillgång till dessa källor vatten, eller skulle vara alltför kostsamt att hantera. I stället framtida astronauter skulle kunna använda den typ av odologies som utvecklats av forskare från University of California i Berkeley.
Denna enhet, som drivs av solenergi, använder sig av en speciell metal-organic framework (MOF) för att dra till sig vatten från luften luftfuktighet inte är lägre än 20 procent. Forskning om detta ämne publicerades sista månad i tidskriften Science.
Med denna prototyp lyckats samla in cirka tre liter vatten från luften i 12 timmar med bara pundet MOF. Inom ramen för kombinerad metaller som magnesium med organiska molekyler, vilka är anordnade i en styv porösa ludd för lagring av gaser och vätskor.
“Om nivån på den relativa luftfuktigheten på Mars är ca 20 procent eller mer, förstår inte varför den här enheten kan inte arbeta där, säger Omar Yaga, co-författare av arbetet, som var först uppfanns MOF för 20 år sedan.
Även om odological underbar skulle vara bra i torra områden på Jorden, en sådan enhet är lämplig och helt torr Mars, där, trots öknen villkor, den relativa luftfuktigheten på natten kan nå 80-100%, vilket är mer än tillräckligt för att suga upp vatten ur atmosfären.
Den Yaga team arbetar redan på en billigare och mer effektiv MOF för adsorption av vattenånga. “Bara en fråga om tid när den här tekniken blir ekonomiskt konkurrenskraftiga. Detta är ett viktigt steg i den framtida inriktningen av vatten, jag kallar det för “personlig vatten”.
Skriv ut civilisationen
I våra dagar kan vi skriva ut på en 3D-skrivare som vem som helst — även de arbetstagare äggstockarna. Förmågan att producera delar och verktyg kommer definitivt att hjälpa Martian kolonister som inte har möjlighet att ta in allt på en gång.
För inte så länge sedan en grupp av northwestern University visat på möjligheten att skriva ut tredimensionella strukturer med hjälp av Martian och lunar dust. Mer exakt, det är inte riktigt damm, men NASA godkänd imitera med samma storlek och form. Forskarna, ledd av Ramil Shah används en process som kallas 3D-målning som använder den nya färgen, som informerade henne lab används för att skriva ut saker som grafen och kolnanorör.
Den studie som publicerades tidigare i år i Natur Vetenskapliga Rapporter.
3D-tryckt material som består till 90% av damm i vikt, mycket flexibel och slitstark gummi. Det är möjligt att klippa, vika, vika, och ge någon form framför en 3D-målning”. Du kan även göra LEGO tegelstenar.
“På platser som andra planeter och månar med begränsade resurser kommer människor att använda det som finns tillgängliga på denna planet att bo på, säger Shah, en biträdande Professor, school of engineering McCormick. “Vårt 3D måla verkligen öppna upp möjligheten för utskrift av olika funktionella eller strukturella objekt för att skapa livsmiljöer utanför Jorden.”
Ett hem borta från hemmet
NASA utvecklar sin egen lösning för byggnader på den röda planeten. Det är en Igloo.
Tekniskt “Martian ice house” är en stor uppblåsbar rörformad struktur, som kommer att innehålla material som samlats in på planet och fångar i isen skal.
Tanken med den uppblåsbara en del av strukturen är att den är lätt att transportera. Varför isen? Vatten skyddar från strålning och är en av de största farorna som möter människor i rymden flygningar. Långvarig exponering kan orsaka cancer eller akut strålsjuka.
Alternativt kan bildas av en bostad, laboratorier och andra byggnader under ytan, tvingar forskare att leva som grottmänniskor. Men Mars Ice Hem erbjuder de bästa perspektiv.
“Alla material vi valde är genomskinlig, så att en viss del av dagsljus från utsidan kan komma in och ge dig förstå att du är i huset, inte i en grotta”, säger Kevin Kempton, huvudprövare i Is-projektet Mars Hem NASA.
Ett Äpple om dagen
Det är oklart om science-fiction-succén “the Martian” ökad försäljning av potatis, men forskare håller på att utveckla en mycket komplex anläggning självförsörjande gårdar som kommer att ge framtida astronauter med färsk frukt och grönsaker.
Till exempel, ett gemensamt projekt mellan NASA, University of Arizona och privata enheter — bioregenerative life support system (BLSS) fram en hydrokultur anläggning kammaren, som inte kräver jord (eller, vad som är bättre, mänsklig avföring) för produktion av livsmedel.
Det slutna systemet som börjar med vatten berikad med näring. Foder vatten stöder rotsystem av växter. Systemet samtidigt och är till nytta för växter och människor, eftersom andra släpper ut koldioxid som tas upp av vegetation. Växterna i sin tur producerar syre under fotosyntesen.
“Vår första stora projektet startade 2004. Vi designade och byggde en kamera för att odla mat på sydpolen (Antarktis). Den fortfarande finns kvar och fortfarande arbetar, säger gene Giacomelli, Chef för Jordbruks-centrum hanterade miljöer och en före detta chefsforskare av projektet BLSS.
BLSS presenterades i “Biosphere 2”, en slutna ekologiska system, som ägs och förvaltas av Australier.
Kommande utmaningar
Självklart mer arbete krävs innan astronauterna börjar växa red delicious äpplen på den röda planeten. NASA och dess kommersiella partners håller fortfarande på att utveckla nästa generations raket som kommer att bära alla tunga operationer för framtida uppdrag. För närvarande pågår och andra projekt för att skapa bostäder för deep space som kommer att ta människor till Mars.
Allvarliga hinder. Till exempel problemet med strålning. Forskare, som finansieras av ESA, har nyligen meddelat lanseringen av en enhet som simulerar rymden strålning för att studera hot och utveckla lösningar för att minska dess påverkan på människor och utrustning. För närvarande, flyg-medicin erbjudanden mestadels med studier av hur människor förblir friska och stabila enligt villkoren i deep space.
Det är fortfarande frågan om att hålla sig borta från hemmet. Om tillräckligt många är stark för att överleva på lång sikt resa? Temat har också bedrivit forskning i Antarktis villkor.
Detta år kommer att utgöra 60-årsdagen av rymden eran, när Ryssland för första gången en satellit i rymden. För att komma till Mars, mindre än ett århundrade från denna brytpunkt kommer att vara ett historiskt ögonblick som kommer att markera en ny framtid för mänskligheten.
Mars, användaren överlevnad: om att hitta mat, vatten och tak över huvudet?
Ilya Hel