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10 ostacoli Gli astronauti devono superare un viaggio su Marte
Il pensiero di una missione con equipaggio su Marte entusiasma l'immaginazione. Se il primo viaggio è preso da una società privata come SpaceX, un'entità governativa come la NASA o una partnership pubblico-privata, è probabile che il viaggio si verifichi nei prossimi due decenni. Tuttavia, intraprendere uno sforzo interplanetario non è garanzia di successo.
Gli astronauti che faranno il viaggio avranno numerosi ostacoli da affrontare, dalle sfide finanziarie prima che scendano per attaccare con successo lo sbarco su Marte. Nel mezzo, saranno esposti a più radiazioni spaziali di chiunque altro nella storia, affrontano intense pressioni psicologiche e hanno notevoli difficoltà a comunicare con la Terra.
Ecco 10 ostacoli che gli astronauti devono superare durante un viaggio su Marte.
10 soldi
Prima che gli astronauti abbandonino l'orbita terrestre, affrontano la possibilità di essere trattenuti dalla mancanza di risorse finanziarie. I costi previsti variano notevolmente, da centinaia di milioni a centinaia di miliardi per un singolo viaggio. Una stima rappresenta un enorme impegno finanziario.
Il governo spende meno denaro per l'esplorazione dello spazio ora di quanto non lo fosse quando inviava missioni con equipaggio sulla Luna. Il settore privato è in grado di finanziare alcuni aspetti di una missione a un livello inferiore rispetto al governo, ma presenta ancora dei limiti.
Una soluzione ideale combina l'esperienza dell'innovazione del settore privato con l'esperienza del governo e una salutare infusione di liquidità da entrambe le parti.
Non importa chi paga il conto, alzando i soldi e spendendo saggiamente alla fine determinerà se e quando gli astronauti andranno su Marte.
9 Sfidare la gravità
Indipendentemente dal modo in cui gli umani esperti diventano nello spazio, scendere dal pianeta sarà sempre una sfida. Il viaggio relativamente breve tra la superficie della Terra e un'orbita attorno ad esso comporta spingere più forte contro la gravità di quanto non spinga contro di voi. La gravità che impedisce a un razzo di decollare è così forte che è necessario percorrere 11 chilometri (7 mi) al secondo per sfuggire alla forza gravitazionale della Terra.
L'esplorazione spaziale da parte dei governi ha portato a numerose esplosioni durante la fase di decollo, e gli sforzi privati spesso incontrano la stessa sorte. Non importa quanto sia avanzato il viaggio spaziale, scendere da terra sarà sempre un rischio.
8 detriti spaziali killer
Un successo in decollo è un traguardo di cui essere fieri, ma sopravvivere nell'orbita terrestre non è un compito da poco. Lo spazio è disseminato di detriti provenienti da oggetti artificiali che percorrono velocità fino a 28.200 chilometri all'ora (17.500 mph), ovvero sette volte più velocemente di un proiettile per eccesso di velocità. Aggiungete a ciò la velocità richiesta per un razzo per sfuggire alla gravità della Terra, e anche piccoli pezzi di detriti diventano oggetti mortali.
I detriti spaziali sono organizzati in base alle dimensioni e i numeri sono sorprendenti. Ci sono 13.000 pezzi di detriti più grandi di un softball, 100.000 pezzi più grandi di un centesimo e decine di milioni di particelle di detriti più piccole di un centesimo. Ogni pezzo di detriti è a rischio di collisione con un altro pezzo e creando più detriti. Di conseguenza, l'orbita terrestre è un campo minato di detriti spaziali killer.
Gli astronauti usano una combinazione di strategie per stare al sicuro nel vasto campo di detriti. La navigazione viene utilizzata per evitare la spazzatura mortale dello spazio e la schermatura viene utilizzata per ridurre al minimo gli effetti di ciò che non può essere evitato.
Tuttavia, finché esistono detriti spaziali, rappresenterà una minaccia per gli astronauti.
7 Troppo peso
Qualsiasi viaggio di successo su Marte richiederà un combustibile adeguato per trasportare un carico utile incredibilmente pesante. La NASA ha già atterrato con successo veicoli spaziali senza equipaggio su Marte. Ma in ogni caso, il peso dei veicoli robotici era sostanzialmente inferiore a quello che sarebbe stato necessario per trasportare un equipaggio e le necessarie attrezzature di supporto vitale.
Un viaggio con equipaggio su Marte richiede di ridurre al minimo sia il peso che il carburante. Tuttavia, questa realtà crea qualcosa di paradossale. Poiché trasportare esseri umani su Marte richiede più peso, richiede anche più carburante che di per sé costituisce più peso e richiede ancora più carburante.
Queste realtà richiedono ai pianificatori di un viaggio su Marte di sviluppare formule attentamente bilanciate per negoziare peso e carburante. E la migliore distanza in miglia del gas certamente non danneggerebbe.
6 Noia e isolamento
Gli esperti prevedono che gli astronauti affronteranno le sfide dell'isolamento e della noia sulla loro rotta verso Marte, per non parlare della solitudine che dovranno affrontare quando costruiranno una casa su un nuovo pianeta.
Il viaggio da Terra a Marte sarà lungo. Il tempo necessario per viaggiare tra i due pianeti dipende da quanto le loro orbite si allineano da vicino. In passato, le missioni senza equipaggio su Marte sono andate da 128 a 333 giorni. Un piccolo equipaggio intrappolato all'interno di una minuscola astronave per lunghi periodi di tempo è destinato a sperimentare la noia e l'isolamento.
Inoltre, i tentativi di minimizzare i requisiti di peso riducendo le dimensioni dell'equipaggio non fanno altro che esacerbare questa sfida. Più piccolo è l'equipaggio, minore è il tempo necessario per ripetere ogni battuta e storia che i tuoi compagni hanno mai detto parola per parola.
Gli effetti psicologici di un piccolo equipaggio isolato insieme per lunghi periodi di tempo creano una serie di ostacoli per un viaggio di successo su Marte.
5 Effetto psicologico di perdere vista della Terra
Mentre gli astronauti compiono il viaggio su Marte, il loro pianeta natale diventerà sempre più piccolo finché non apparirà come un semplice punto nel cielo. Gli astronauti attualmente hanno benefici psicologici dal vedere la Terra dall'orbita, ma nessuno sa esattamente cosa accadrà quando perdono la normale visibilità del nostro pianeta.
Le conseguenze previste di non essere in grado di vedere la Terra includono depressione, nostalgia di casa, psicosi in piena regola e persino suicidio. Le preoccupazioni sono talmente legittime che all'evento ancora accaduto è stato dato un nome: "Il fenomeno della Terra fuori dal campo visivo".
Per ridurre al minimo i pericoli di non essere in grado di vedere chiaramente la Terra, ci sono piani come fornire l'accesso ai telescopi. Ma gli scienziati includono ancora gli effetti sconosciuti del "fenomeno Earth-out-of-view" come ostacoli significativi a una spedizione su Marte.
4 compagni di squadra assassini
Oltre agli ostacoli all'interno delle loro menti e al di fuori del veicolo spaziale, gli astronauti dovranno affrontare le sfide dei loro compagni di squadra. Anche i migliori amici possono farsi i nervi l'un l'altro dopo un po 'e rimanere intrappolati in un piccolo spazio per molto tempo con solo poche persone possono avere un pericoloso effetto psicologico in cui la violenza è un risultato potenziale.
"Puoi andare d'accordo con qualcuno per un mese", ha detto Nick Kanas, uno psichiatra che ha insegnato all'Università della California, a San Francisco, e studia psicologia spaziale, "ma parli di un anno e mezzo o più, e è diverso."
Infatti, i test di biosfera in cui l'equipaggio è isolato insieme sulla Terra per simulare un viaggio su Marte hanno portato i membri a rifiutarsi di parlarsi a vicenda tranne quando si tratta di compiti essenziali.
I potenziali pericoli di un violento disaccordo in rotta verso Marte hanno scienziati che sviluppano intensi screening della salute mentale e protocolli di trattamento per il lungo viaggio nello spazio.
3 Comunicazione con la Terra
Una conversazione telefonica sulla Terra è quasi istantanea, ma la realtà della comunicazione tra la Terra e Marte è molto diversa. La più lontana chiamata a lunga distanza dagli Stati Uniti può viaggiare è di circa 29.000 chilometri (18.000 miglia), ma un segnale tra i due pianeti deve percorrere una media di 225 milioni di chilometri (140 milioni di mi).
Mentre gli astronauti si avvicinano a Marte, diminuisce la possibilità di una comunicazione quasi istantanea con la Terra. A seconda della vicinanza dei due pianeti, un segnale radio unidirezionale richiede da 4,3 a 21 minuti, il che significa che un segnale iniziale seguito da una risposta può richiedere fino a 42 minuti.
Inoltre, il Sole può impedire le comunicazioni tra i due pianeti a tal punto che gli astronauti potrebbero essere tagliati fuori dalla Terra per settimane alla volta.
Questi ritardi non solo impediscono agli astronauti di comunicare per ragioni sociali, ma limitano anche la loro capacità di ricevere supporto dal vivo per innumerevoli problemi tecnici.
2 Radiazione spaziale
Le radiazioni spaziali rappresentano una delle sfide più significative per un viaggio su Marte. L'atmosfera della Terra protegge coloro che vivono sul pianeta dalle radiazioni spaziali, ma gli astronauti non hanno tale protezione.
Gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale sono esposti a radiazioni 10 volte superiori a quelle che vivono sulla Terra. Coloro che viaggiano su Marte incontreranno radiazioni verso l'alto di 100 volte l'intensità di quella sperimentata sulla Terra.
Mentre gli effetti delle radiazioni a livello di Marte sono sconosciuti, gli effetti documentati dell'esposizione alle radiazioni appena al di fuori dell'atmosfera terrestre includono perdita della vista, aumento dei rischi di cancro, disturbi neurologici e altro ancora. Gli effetti delle radiazioni sul viaggio su Marte saranno quasi certamente più gravi.
La schermatura delle radiazioni minimizza alcuni dei pericoli ma non elimina completamente il problema. La soluzione più efficace sembra trovare un modo per limitare l'esposizione accorciando la durata del viaggio. Eppure, anche nelle circostanze più ideali, la NASA anticipa la violazione delle proprie linee guida sull'esposizione alle radiazioni in un viaggio su Marte.
1 atterraggio su Marte
Il passo finale in un viaggio su Marte è anche uno dei più mortali. I pericoli sono così reali che gli scienziati della NASA si riferiscono alla discesa dall'atmosfera di Marte alla superficie come "sei minuti di terrore".
I veicoli spaziali entrano nell'atmosfera di Marte a circa 20.000 chilometri all'ora (12.000 mph) e usano l'attrito dell'atmosfera per rallentare. Dopo circa quattro minuti, il veicolo spaziale si trova alla stessa quota di volo di un jet commerciale sulla Terra, ma continua a viaggiare a 1.600 chilometri all'ora (1.000 mph).
Una serie di aperture e razzi paracadutisti costituiscono l'ultimo minuto irregolare, dopo di che un veicolo spaziale raggiunge il suolo a 80 chilometri all'ora (50 miglia all'ora) e rimbalza fino a quattro piani ininterrottamente fino a fermarsi completamente.
Oltre il 60 percento di tutte le missioni internazionali su Marte si scontra con la sconfitta e il processo di atterraggio rappresenta la maggior parte dei fallimenti. L'ultimo ostacolo che attende gli astronauti in un viaggio su Marte potrebbe essere il più difficile di tutti.