Con người lên sao Hỏa. Đó là một bước tiến lớn để đi từ quỹ đạo Trái đất thấp, sau đó hạ cánh trên mặt trăng và sau đó đến tận Sao Hỏa, một hành trình dài hàng trăm triệu km và ít nhất là 2 năm.
Nhưng có hai nơi con người có thể đi là một bước đệm giữa Trái đất và Sao Hỏa. Các trại căn cứ sẽ cho phép chúng tôi thu thập tài nguyên của mình trong sự an toàn tương đối trước khi rơi xuống trọng lực đó.
Tôi nói về các mặt trăng của Sao Hỏa: Phobos và Deimos.
Tất cả sự tập trung vào Sao Hỏa, và với lý do chính đáng, đó là nơi duy nhất giống như Trái đất trong Hệ Mặt trời. Nó có cùng độ dài trong ngày, mũ cực của carbon dioxide và nước đá, và nhiệt độ ban ngày có thể gần như hợp lý.
Nhưng chúng tôi cũng thấy rằng sao Hỏa ăn tàu vũ trụ cho bữa sáng. Trong số 18 tàu vũ trụ được giao nhiệm vụ hạ cánh trên bề mặt Sao Hỏa, chỉ có 9 chiếc thực sự hạ cánh an toàn và thực sự có thể thực hiện nhiệm vụ của mình.
Đó là 50%. Chúng ta có sẵn sàng mạo hiểm mạng sống của một nửa số người chúng ta gửi đến Hành tinh Đỏ không?
Chưa kể thách thức gia tăng của việc hạ cánh tải trọng nặng hơn trên Sao Hỏa, chứa đầy những con người mềm mại và yếu đuối. Tôi đã thực hiện một video toàn bộ về lý do tại sao điều này rất khó khăn. Kiểm tra nó ở đây.
Nhưng hai mặt trăng Mars, Phobos và Deimos cung cấp một sự thay thế thú vị. Thay vì đi trực tiếp từ Trái đất đến bề mặt Sao Hỏa, loài người có thể thiết lập một trạm trên những mặt trăng đá này, một căn cứ, cho một nỗ lực nghiêm túc và an toàn hơn trên Sao Hỏa.
Phobos là mặt trăng lớn hơn của Mars Mars và dài 27 km trên chiều dài nhất của nó. Nó có thành phần tương tự như một tiểu hành tinh chondrite loại C, hoặc carbonat. Các nhà khoa học hành tinh nghĩ rằng đó là một tiểu hành tinh bị bắt hoặc các mảnh vỡ từ một tác động cổ xưa từ lâu. Nó được bao phủ trong bột mịn làm từ vô số các tác động của thiên thạch micromet, và hoàn toàn không có bầu khí quyển.
Mặt trăng quay quanh Sao Hỏa ở độ cao 5.989 km và chỉ mất 7 giờ 39 phút để hoàn thành một quỹ đạo quanh hành tinh.
Deimos nhỏ hơn, chỉ dài 15 km ở phần dài nhất của nó và quay quanh Sao Hỏa cứ sau 30 giờ ở độ cao cao hơn nhiều 23.460 km.
Vì vậy, cần những gì để thiết lập một căn cứ trên các mặt trăng này, và tại sao nó lại tốt hơn là chỉ trực tiếp lên sao Hỏa.
Mặc dù nó có khối lượng nhỏ hơn Trái đất, nhưng Sao Hỏa vẫn có lực hấp dẫn đáng kể. Để đi từ bề mặt Sao Hỏa lên quỹ đạo thấp, bạn cần thay đổi vận tốc 3,6 km / s. Và nếu bạn muốn đi từ Sao Hỏa trở lại Trái đất, bạn cần thay đổi vận tốc 6 km / s.
Vào năm 2015, ba kỹ sư của NASA JPL đã đề xuất Kiến trúc tối thiểu cho các nhiệm vụ của con người tới Sao Hỏa, đề xuất một loạt các nhiệm vụ thiết lập một bãi biển trên một trong những vệ tinh của Mars Mars trước khi đưa con người xuống hành tinh này.
Họ cho rằng một chiến dịch đưa con người lên sao Hỏa sẽ được chia thành bốn giai đoạn chính. Đầu tiên, các nhiệm vụ sẽ được gửi đến Phobos để thiết lập cơ sở hạ tầng trên Mặt trăng. Tiếp theo, các phi hành gia sẽ xuống mặt nước trong một tháng. Sau đó, một cuộc thám hiểm dài hơn một năm sẽ được thực hiện. Và cuối cùng, sẽ có sự chuyển sang sự hiện diện vĩnh viễn trên Sao Hỏa.
Thiết lập sự hiện diện trên Phobos sẽ cần bốn lần phóng Hệ thống phóng không gian khối 2, nhưng Tàu chiến SpaceX cũng hoạt động tốt. Ba tên lửa đầu tiên sẽ mang theo nhu yếu phẩm, môi trường sống của Phobos và phương tiện trở về cho các phi hành gia trở về nhà. Lần phóng thứ tư sẽ đưa một viên Orion với 4 phi hành gia lên Sao Hỏa, theo quỹ đạo 200 đến 225 ngày để đưa họ đến Phobos.
Các phi hành gia sẽ sống trên trạm Phobos trong khoảng 500 ngày, thực hiện khoa học trên Phobos. Sau đó, họ trở về nhà, thậm chí có thể ghé thăm Deimos trên đường trở về, mất thêm 250 ngày để trở về.
Dựa trên những bài học rút ra từ nhiệm vụ Phobos, việc hạ cánh thực tế trên Sao Hỏa sẽ có thêm sáu lần phóng SLS nữa. Có một số nguồn cung cấp nhiều hơn và một phương tiện đổ bộ Sao Hỏa nặng 75 tấn sẽ chờ trong quỹ đạo Sao Hỏa cao.
Cuối cùng, một phi hành đoàn sẽ khởi động, thực hiện hành trình đến trạm Phobos và sau đó chuẩn bị hạ cánh trên Sao Hỏa. Khi điều kiện phù hợp, hai phi hành đoàn sẽ chuyển sang phương tiện gốc và hạ cánh trên Sao Hỏa, dành khoảng một tháng trên bề mặt trong khi hai phi hành gia còn lại sẽ ở lại Phobos.
Con người đầu tiên sẽ đặt chân lên bề mặt Sao Hỏa, đôi khi vào những năm 2030 hoặc 2040.
Vào cuối tháng, họ leo lên chiếc xe đang đi lên, trở về Phobos và sau đó tất cả các phi hành gia sẽ trở về nhà.
Với tất cả mọi thứ đã được thử nghiệm và chứng minh, nhiều tên lửa sẽ phóng lên Sao Hỏa, mang theo nhiều nguồn cung cấp cho trạm Phobos và căn cứ Sao Hỏa đang phát triển, và các phi hành gia sẽ thực hiện các chuyến thám hiểm dài trên Sao Hỏa.
Và cuối cùng, có một sự hiện diện vĩnh viễn trên Sao Hỏa, với các phi hành đoàn chồng chéo tại Phobos, tại căn cứ Sao Hỏa đang phát triển và đang trên đường vận chuyển.
Tôi biết trò đùa mà bạn sẽ tạo ra, SpaceX sẽ gửi Tàu chiến một thập kỷ trước đó và toàn bộ quá trình này không liên quan. Hah hah, NASA ngu ngốc.
Có thể, nhưng sao Hỏa hoàn toàn thù địch với cuộc sống của con người, ngày nay, ở đó hoàn toàn không có cơ sở hạ tầng và không ai có thể nghĩ đầy đủ qua hàng ngàn chi tiết mà nó sẽ đưa con người tồn tại ở đó vĩnh viễn.
Nó cách xa hàng trăm ngày với các tên lửa nhanh nhất của chúng tôi và bất kỳ ai tới Sao Hỏa sẽ vượt ra ngoài mọi cách giải cứu nếu có sự cố xảy ra.
Và khi nói đến sao Hỏa, bạn cần cho rằng mọi thứ sẽ đi sai.
Dù sao, nếu Starship bay, thì NASA sẽ trở thành khách hàng và thực hiện các nhiệm vụ này rẻ hơn, nhanh hơn, với sự dư thừa và an toàn hơn.
Hãy nhớ rằng NASA là khách hàng lớn nhất của SpaceX.
Hóa ra Phobos thực sự có thể tạo ra vị trí hoàn hảo cho thang máy không gian một phần. Trong một bài báo năm 2003 có tựa đề Thực dân không gian sử dụng thang máy không gian từ Phobos, kỹ sư của NASA Leonard Weinstein đã xem xét tính khả thi của ý tưởng này.
Một dây buộc có thể được hạ xuống từ Phobos, kết thúc ngay trên bầu khí quyển của Sao Hỏa. Từ bề mặt Sao Hỏa, dây buộc cuối sẽ di chuyển trên bầu trời với vận tốc chỉ nửa km một giây, đi qua một điểm trên Sao Hỏa hai lần một ngày.
Tải trọng có thể được phóng từ bề mặt Sao Hỏa và bị bắt bởi đầu dưới của dây buộc, và sau đó được chuyển đến Phobos trong khoảng hai ngày. Một thang máy thứ hai thậm chí có thể mang vật liệu lên quỹ đạo của Deimos.
Và tôi biết điều này nghe có vẻ cực đoan, nhưng khi bạn nghĩ về cơ học quỹ đạo, thực sự tốn ít năng lượng hơn để mang vật liệu từ Phobos lên quỹ đạo mặt trăng so với việc đưa nó từ bề mặt Mặt trăng.
Trong một bài thuyết trình năm 2013, Kỹ sư Josh Hopkins của Lockheed Martin đã đề xuất rằng Phobos và Deimos có ý nghĩa như là nơi đầu tiên để khám phá của con người, và đưa ra trường hợp Deimos thậm chí còn tốt hơn.
Cả Phobos và Deimos đều bị khóa chặt vào sao Hỏa, điều đó có nghĩa là chúng luôn thể hiện cùng một khuôn mặt với bề mặt hành tinh. Các phi hành gia đóng quân trên một trong những mặt trăng này sẽ có thể viễn thông các máy bay và các nhiệm vụ trở về mẫu mà không bị chậm trễ.
Từ độ cao lớn hơn, Deimos thực sự nhìn thấy nhiều bề mặt của Sao Hỏa hơn Phobos, 98% hành tinh có thể nhìn thấy từ mặt trăng. Với đường đi chậm hơn trên bầu trời, Deimos sẽ có khả năng liên lạc với bề mặt trong gần 60 giờ liên tục, trong khi Phobos trượt trên đường chân trời cứ sau 4.2 giờ.
Các khu vực gần cực bắc của Deimos sẽ ở trong ánh sáng mặt trời liên tục và cũng có tầm nhìn liên tục xuống bề mặt Sao Hỏa.
Đến và đi Deimos thực sự sẽ dễ dàng hơn, cần khoảng 400 mét / giây ít thay đổi vận tốc.
Vì vậy, hãy tưởng tượng mọi thứ tôi đã nói cho một nhiệm vụ cho Phobos, nhưng thay vào đó bằng Deimos.
Nhưng nếu chúng tôi thực sự muốn ở lại, chúng tôi sẽ muốn chui xuống bên trong Deimos. Đây là theo Jim Logan, người đồng sáng lập Viện Doanh nghiệp Vũ trụ. Trong một bài thuyết trình gần đây tại một hội nghị ở Seattle về định cư không gian, Logan đã đề xuất rằng có thể xây dựng một môi trường sống vĩnh viễn bên trong Deimos.
Tôi đã có mặt ở đó cho buổi hội thảo, nhưng Alan Boyle từ Geekwire là, và anh ấy đã chụp được bức ảnh tuyệt vời này về buổi nói chuyện của Logan. Theo Logan, ý tưởng ban đầu cho một Xi lanh ONNeill đã đánh giá thấp mức độ che chắn bức xạ sẽ cần thiết khoảng một phần ba. Vì vậy, hãy nhớ khi tôi nói rằng họ cần 45.000 Starship ra mắt để chế tạo một Xy lanhNeill, hóa ra chúng tôi có thể cần 150.000 thay thế.
Nhưng có thể đào một đường hầm xuyên qua trung tâm Deimos, từ đầu đến cuối, có thể kêu gọi Công ty Bored Elon Musk Bored để thực hiện công việc. Phần bên trong của Deimos được coi là xốp, và các kỹ sư sẽ tìm thấy trữ lượng nước đá, kim loại quý và khoáng chất khi chúng đào qua, sẽ hỗ trợ khá nhiều cho bất kỳ quy mô cơ sở nào.
Nó thậm chí có thể đủ lớn để đặt môi trường sống quay trong mặt trăng để cung cấp trọng lực nhân tạo cho cư dân. Định vị các tấm pin mặt trời ở hai cực nơi chúng có thể nhận được ánh sáng mặt trời gần như vĩnh cửu
Tất cả điều này tập trung vào Sao Hỏa, nhưng có một trường hợp được tạo ra cho các mặt trăng của Sao Hỏa, Phobos và Deimos để phục vụ như những nơi đầu tiên chúng ta ghé thăm trong khu vực. Sau đó, khi chúng tôi có một trại căn cứ vững chắc, chúng tôi thực hiện một nỗ lực nghiêm túc trên Hành tinh Đỏ.
