IMWU-nlÉ assim que vamos chegar a Marte
NotíciaImagem principal: O Sistema de Lançamento Espacial da NASA será um componente essencial das missões a Marte. Crédito: NASA / MSFC
Desde o surgimento da ficção científica, somos fascinados por Marte. Nosso vizinho planetário tem sido o tema de algumas das maiores histórias espaciais da história, desde a invasão dos marcianos em A Guerra dos Mundos até os humanos, indo para o outro lado O marciano.
Agora, depois de mais de um século sonhando com o Planeta Vermelho, desenvolvendo avanços científicos e pesquisando seu potencial para explorar e sustentar a vida, estamos prontos para ir. Bem, quase.
No início deste ano, a NASA divulgou um relatório de progresso sobre seus planos de exploração espacial, incluindo uma missão a Marte, enquanto o presidente dos EUA, Donald Trump, prometeu US $ 19,1 bilhões em financiamento para ajudar a NASA a chegar a Marte..
E chegar lá é mais do que simplesmente apostar em Marte e realizar nossos sonhos movidos a ficção científica. Muitos especialistas acreditam que, se não começarmos a procurar outros locais dentro do nosso sistema solar para minerar recursos, ou mesmo viver, a raça humana está em tempo emprestado..
Esse senso de urgência foi alimentado por figuras proeminentes como Elon Musk e Stephen Hawking. Em uma conferência de imprensa na Noruega no início deste ano, Hawking disse: “Eu acredito fortemente que devemos começar a procurar planetas alternativos para uma possível habitação [...] Estamos ficando sem espaço na Terra, e precisamos romper as limitações técnicas que nos impedem de viver em outro lugar no universo..”
Por que não estamos lá ainda?
As missões a Marte têm sido discutidas entre a comunidade científica há décadas, e a NASA já desenvolveu muita tecnologia e know-how científico para nos levar até lá..
Pedimos ao astrofísico e escritor de ciência Andrew May, autor de Destination Mars: A História de Nossa Busca para Conquistar o Planeta Vermelho, por que ainda não tocamos no solo marciano.
“Em termos de “ciência de foguetes” básica, a tecnologia que levou Apolo à Lua poderia ter sido estendida para uma missão a Marte com relativa facilidade.,” ele explicou.
“É uma jornada mais longa, mas nos anos desde Apollo tem havido muita experiência de vôos espaciais de longa duração, com estações espaciais orbitando a Terra como MIR e a Estação Espacial Internacional (ISS). Então, em um nível teórico, não há nada de fundamental que nos impeça de ir a Marte.”
Então, por que ainda estamos presos aqui na chata Terra velha e não indo de férias para a Cratera Cassini? Nós falamos com o Dr. Phil Metzger, um físico planetário que recentemente se aposentou do Kennedy Space Center da NASA, onde ele co-fundou o KSC Swamp Works, realizando pesquisas relacionadas à exploração do sistema solar..
“Precisamos desenvolver a tecnologia, como o Mars Transfer Vehicle, para transportar astronautas durante uma longa viagem a Marte e de volta.” ele nos disse. “Poderíamos começar a construir esse hardware agora, mas o dinheiro é um fator.”
“Como o orçamento é limitado, precisamos encontrar maneiras de fazer as missões a Marte de forma mais acessível, e isso significa que precisamos de novas tecnologias.”
Além do custo, também precisamos considerar as implicações de levar as missões mais longe do que nunca antes.
“Há riscos envolvidos em ir à Lua, mas se algo der errado, geralmente há 'modos de aborto' convenientes que podem levar você para casa em segurança dentro de um dia ou dois.,” diz Andrew May.
“Isso não será uma opção com uma missão a Marte - uma vez que você esteja na trajetória de transferência, você está comprometido com uma jornada de pelo menos um ano e meio.”
Segundo maio, a solução é um rigoroso teste. “Todos os sistemas precisam ter confiabilidade muito alta, com redundância e backups múltiplos,” ele explicou.
“Isso se aplica a tudo, desde motores de foguetes e computadores até o suporte de vida e a saúde da tripulação. Então, é aí que todo o esforço de planejamento, teste e eliminação de risco precisa ir.”
A NASA tem um plano
A NASA tem um plano detalhado para chegar ao planeta vermelho. Journey to Mars divide as diferentes fases de testes e planejamento científico, com o objetivo de colocar humanos em órbita ao redor de Marte na década de 2030. Dedos cruzados.
A primeira fase é chamada Earth Reliant e é focada em pesquisas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), incluindo testes de comunicações e investigando como a saúde dos astronautas é afetada por longos períodos no espaço..
Em seguida é a fase de Proving Ground, que envolve a realização de missões perto da Lua, que irá verificar se toda a tecnologia e engenharia necessárias para viver e trabalhar em Marte é viável.
É quando o Sistema de Lançamento Espacial será testado e a espaçonave Orion será enviada a milhares de quilômetros de distância da Lua, em uma missão de aproximadamente três semanas. A próxima etapa vai ver astronautas manejando Orion para uma missão similar.
Finalmente, vem a fase Independente da Terra, que se baseará em tudo o que a NASA aprendeu até agora, com o objetivo de enviar seres humanos para a órbita de baixo Marte na década de 2030. Uma grande parte deste estágio é testar as técnicas de entrada, descida e pouso.
“Como o orçamento é limitado, precisamos encontrar maneiras de fazer as missões a Marte de forma mais acessível, e isso significa que precisamos de novas tecnologias.”
Dr. Phil Metzger, ex-físico da NASA
E não são apenas os esforços da NASA que precisamos manter de olho. A organização tem concorrência na forma de empresas privadas como a SpaceX e a Boeing, de Elon Musk, com a primeira estabelecendo uma meta para chegar a Marte até 2020..
Em vez de causar atrito, muitos acreditam que esta competição levará todos a desenvolver soluções mais criativas, com a NASA aprendendo com as experiências de empresas privadas e vice-versa..
Os desafios a superar
Está tudo bem para discutir os planos ousados da NASA para o futuro. Mas também queríamos explorar algumas das pesquisas e testes práticos que estão sendo realizados atualmente.
Conversamos com Kathryn Hambleton, do Departamento de Exploração Humana e Missão de Operações da equipe de comunicações da NASA, que nos disse: “Existem oito áreas centrais que estamos atualmente focando quando se trata de desenvolvimento de tecnologia a bordo da ISS em preparação para a Journey to Mars.”
“Muitos deles estão preocupados com confiabilidade, eficiência e independência, por isso não teremos que depender de frequentes missões de reabastecimento ou comunicação constante com a Terra..”
Essas oito áreas principais incluem suporte de vida, monitoramento ambiental, saúde da tripulação, atividade extraveicular, proteção contra radiação e segurança contra incêndios..
No espaço, não há entrega no dia seguinte
Não é difícil imaginar a necessidade de uma ferramenta, comida extra, roupas ou um equipamento médico no espaço que não tenha sido planejado - e com as missões de reabastecimento levando meses em vez de dias, todas as eventualidades precisam ser consideradas com antecedência..
Uma das formas de combater esses problemas é dar aos astronautas as ferramentas para fazer as coisas sozinhos.. “Estamos testando a impressão 3D para que possamos imprimir peças sobressalentes e ferramentas conforme necessário, em vez de usar o máximo de peças de reposição que você poderia precisar ao sair da Terra.,” Hambleton explicou.
Ela acrescentou que não são apenas peças importantes e equipamentos médicos que precisam ser considerados, mas produtos comuns que muitos de nós tomariam como garantidos, como roupas.
“Estamos trabalhando em uma solução para roupas, porque no momento em que os astronautas costumam usar roupas, em seguida, descartá-los,” ela nos contou. “Podemos considerar um sistema de lavanderia, bem como materiais melhores para roupas que podem ser usadas por mais tempo e controlar o odor melhor, como a lã..”
A NASA também está pensando muito em comida. Você pode pensar que poderia espremer alguns milhares dessas refeições no estilo de companhias aéreas a bordo de uma espaçonave com destino a Marte, mas o espaço será tão limitado que até mesmo alimentos mais compactos serão desenvolvidos..
Os pesquisadores também precisam ver como a comida pode afetar o moral da equipe, já que o sabor e a variedade desempenham um papel importante no bem-estar físico e mental.. “Precisamos ter certeza de que temos comida suficiente no espaço para o que prevemos ser uma missão de três anos,” adiciona Hambleton. “Mas precisa ser capaz de ser armazenado por esse período de tempo. E não vamos esquecer que precisa provar bem também.”
Com isso em mente, um sistema de produção de vegetais a bordo está sendo testado a bordo da ISS, para a produção de alimentos, para controlar a temperatura e ajudar a remover o dióxido de carbono e fornecer uma fonte de oxigênio..
Permanecendo saudável e feliz no espaço
A NASA tem trabalhado em todos os tipos de soluções para garantir que os astronautas permaneçam mental e fisicamente bem em missões espaciais de longa duração, desde equipamentos de exercício de ponta até o gerenciamento da saúde mental com uma melhor compreensão dos ciclos de sono-vigília..
Quando se trata de saúde, Hambleton explicou que muito do pensamento também foi colocado no que fazer em caso de emergência.
“Se houver uma emergência médica no espaço, os astronautas precisarão de treinamento e equipamento para poder diagnosticar e tratar lesões ou doenças que precisam ser capazes de lidar com isso imediatamente. Se tivermos que nos comunicar com a Terra, pode haver um atraso de 20 minutos,” ela nos contou.
Essa é uma das muitas razões pelas quais reforçar os esforços de comunicação tem sido importante para a NASA.
Mais recentemente, um sistema de comunicações chamado LEMNOS, que significa Missão Aprimorada por Laser e Serviços Operacionais de Navegação, foi projetado, o que poderia trazer vídeo 4K Ultra-HD para astronautas enquanto eles se comunicam com amigos, familiares e colegas na Terra com o mínimo de atraso.
Para chegar a Marte, o navio necessário precisa ser desenvolvido para levar os astronautas até lá em um pequeno espaço, ao mesmo tempo em que também lhes dá espaço suficiente para viver e se movimentar.
A NASA tem trabalhado no HERA (Human Exploration Research Analog), um ambiente independente que simula como é viver no espaço.
Pense nisso como um mock-up de uma nave espacial com três histórias, espaços vivos, espaços de trabalho e uma câmara de ar simulada. Dentro deste espaço, os sujeitos de teste realizam suas tarefas do dia a dia, completam os objetivos e vivem juntos.
Começando a contagem regressiva para touchdown
Você deve ter notado que não há nenhuma fase do plano Journey to Mars que descreva como vamos viver em Marte e começar a construir uma colônia. Isso porque não há plano para isso ainda.
“Nós não nos aproximamos de Marte em termos de colonização, [estamos] focados em expedições a longo prazo,” Hambleton explicou. “Queremos uma presença humana sustentada em Marte, mas seria semelhante à Estação Espacial Internacional ou expedições à Antártida. Nós queremos os astronautas lá, mas nós os levamos para casa em rotação regular.”
É por isso que é importante não se concentrar apenas nos esforços da NASA. “Empresas como a SpaceX querem pousar em Marte muito mais cedo, e usariam métodos de desenvolvimento mais enxutos e com maior risco do que a NASA é capaz de empregar, então é possível que eles façam missões de pouso antes da NASA,” Metzger nos disse.
Fazendo Marte trabalhar a longo prazo
Se olharmos mais à frente do que o plano atual da Nasa e para sustentar a vida em Marte para expedições de longo prazo, ou mesmo colonização, a chave é utilizar o que está na superfície, em vez de esperar que o planeta marciano nos acomode..
“Precisamos criar infraestrutura em Marte o mais rápido possível e fazer uso extensivo dos recursos locais para reduzir a dependência de suprimentos da Terra.,” May nos disse.
Metzger explicou alguns dos exemplos mais importantes: “Podemos desenvolver tecnologia para produzir combustível de foguete usando carbono da atmosfera marciana e hidrogênio do solo gelado de Marte. Então não precisamos de grandes espaçonaves para enviar todos os propelentes a Marte e descer até a superfície. Nós simplesmente os fazemos onde precisamos deles.”
Metzger acredita que, para usar recursos já presentes em Marte dessa maneira, precisamos começar a construir e testar a tecnologia o mais rápido possível.
Ele explicou: “Precisamos começar a construir robôs de mineração para tirar água do solo; sistemas de processamento atmosférico para produzir combustível de foguete de metano a partir do dióxido de carbono; tecnologia de proteção contra radiação para reduzir os riscos à saúde dos astronautas; limpeza de água para retirar os percloratos tóxicos do solo, para que seja seguro beber e usar na agricultura; e muito mais.”
“Com a infraestrutura certa, podemos criar espaços de design para humanos em todo o sistema solar“
Dr. Phil Metzger, ex-físico da NASA
A partir daí, Metzger acredita que uma indústria robótica poderia transformar Marte e até transformá-lo em um planeta verde. “Nós poderíamos transformar o solo para a agricultura, construir cidades e mudar a química da atmosfera,” ele nos disse. “Poderia se reciclar para deixar o verde de Marte. As estações de energia na órbita de Marte poderiam até irradiar energia limpa para a superfície para sustentar aquela civilização..”
Mas não esqueçamos que, no momento, muitos desses planos são puramente especulativos - não sabemos com certeza o quanto podemos fazer até chegarmos lá..
“Quanto a saber se há recursos suficientes em Marte para sustentar a vida indefinidamente, incluindo oxigênio, água, comida, combustível, energia elétrica, materiais de construção e refeições, bem, no papel parece que a resposta é sim, mas não saberemos até alguém tenta,” May nos disse.
Além de Marte
“Eu acho que é eticamente necessário que nós tenhamos nossa civilização além dos limites do nosso único planeta,” Metzger nos contou. Embora existam muitos obstáculos a serem superados, tanto Metzger quanto May acreditam que estabelecer-se em Marte poderia dar à raça humana um futuro brilhante e promissor..
“No geral, estou muito otimista sobre as possibilidades,” Metzger nos disse. “Com a infraestrutura certa, podemos transformar Marte, mas não apenas Marte; podemos criar espaços de design para seres humanos em todo o sistema solar e redes de transporte para nos levar até lá.”
Olhando para o futuro distante, ele acrescentou: “Será a idade de ouro da ciência no sistema solar enquanto construímos observatórios e coletores de partículas grandes demais para a Terra, à medida que colocamos postos científicos em todos os grandes corpos planetários do sistema solar, e como a produção econômica da indústria espacial financia todo o ciência, podemos sonhar em perseguir.”
Este artigo é trazido para você em associação com a Vodafone