Camí a Mart
1989/02/01 Gluxko, B. | Semenov, J. | Gorxkov, L. Iturria: Elhuyar aldizkaria
Sovint se sent la següent pregunta: És necessari anar a Mart? Alguns consideren que en la Terra tenim molts problemes greus, per la qual cosa el viatge dels homes pot esperar a Mart. Però si nosaltres sempre haguéssim pensat així no hi hagués Sputnik ni Juri Gagarin. En principi ningú veia que els vols espacials anaven a beneficiar-se directament. Sabem que els ha tingut ara. Però, cal organitzar el viatge a Mart ara? Potser podríem retrocedir fins a solucionar els nostres problemes actuals. Però aquest tipus de problemes sempre existiran i aquest raonament paralitzaria el desenvolupament de la ciència i la tecnologia.
Quins són els mitjans tècnics disponibles en l'actualitat? Quin tipus d'espais pot portar a l'home d'un món a un altre? Una de les possibilitats és l'espai interplanetari format per tres parts: el sistema de propulsió, la residència de la tripulació (on es troben els sistemes d'habitabilitat i de navegació i control) i el vehicle de la tripulació per al Dimarts i la volta al vaixell.
Com anar?
El muntatge de la nau espacial es realitzaria en una òrbita pròxima a la Terra, utilitzant peces transportades per diferents vehicles, probablement pel Llançador d'Energia. Després de provar tots els sistemes, l'expedició es dirigiria a Mart. De quatre a sis persones formaran part de la tripulació, que pot ser internacional.
El vehicle interplanetari seria llançat des d'una òrbita terrestre de nivell baix i prendria una òrbita heliocèntrica al voltant del Sol que tallaria l'òrbita de Mart. El viatge duraria diversos mesos. En tallar el trajecte interplanetari a Mart, la nau espacial començaria a orbitar el planeta.
L'aterratge de tot l'espai interplanetari seria un treball laboriós. Per això, un vehicle petit marcaria amb tota o part de la tripulació. Una vegada explorada la superfície, la tripulació haurà d'anar al vehicle interplanetari que orbiti des del planeta. Aquest es dirigirà a la Terra seguint un traçat similar al Lurra-Martitz. Una opció seria realitzar un llarg recorregut en direcció a Venus. En aquest cas, l'expedició necessitaria un any o un any i mig (dos o tres anys en l'altre cas), però les necessitats de combustible creixerien molt. Això significa que la massa i la grandària del vaixell interplanetari augmentarien i al mateix temps els problemes de construcció. Per a millorar la seguretat del vol s'haurien de llançar dos vaixells interplanetaris alhora. Si fos necessari, els tripulants d'un vaixell podrien ajudar-los.
Sistema de propulsió
Un dels principals problemes és: Triar un sistema de propulsió que acceleri el vaixell des de l'òrbita de la Terra cap a Mart, entre l'òrbita de Mart i des de Mart cap a la Terra. Per a això es pot optar per un sistema de propulsió mitjançant coets de combustible líquid ja ben desenvolupat, que utilitza energia química com la combustió de l'hidrogen. Aquests sistemes són els més efectius de l'actualitat i s'utilitzen en el llançador d'Energia.
L'ús de propulsió química en el viatge a Mart no planteja problemes greus de disseny. No obstant això, si tenim en compte que la necessitat d'energia de l'expedició és elevada i que el vehicle pilotat té una massa major que els vehicles robòtics previs, observarem que la necessitat de combustible és enorme.
El muntatge del vehicle en l'òrbita de la Terra serà complicat. La massa inicial del vaixell serà superior a 2.500 tones. Sembla legítim buscar fonts d'energia més eficients, com la nuclear. En aquest cas, el reactor nuclear produeix calor i impulsa que un gas surti dels respiradors dels coets obtenint l'embranzida necessària. Es necessiten dues o tres vegades menys substàncies propulsores (gas dels vents) que en coets que utilitzen combustible químic. La massa inicial del vaixell alimentat amb energia nuclear seria de 800 tones.
El reactor nuclear elèctric seria encara més efectiu. En ells l'energia del reactor es transforma directament en energia elèctrica. La propulsió s'accelera mitjançant un camp elèctric per a obtenir l'impuls necessari. En aquest cas la quantitat de propulsió necessària és encara menor de la requerida en el cas anterior. La massa inicial de la missió seria de només 450 tones.
El vaixell
Analitzarem ara altres parts de la flota interplanetària. La part més important és la dels habitacles. Es tracta d'un mòdul hermèticament tancat o d'un munt de mòduls, a més d'una cabina per a la tripulació i una ubicació per als instruments. La tripulació haurà de subministrar oxigen, aigua i aliments, a més de retirar els residus. El desenvolupament actual d'aquesta mena de sistemes és suficient per a realitzar un viatge interplanetari.
El mòdul Viure comptarà amb eines de comunicació amb la Terra. El vehicle disposarà d'un sistema de navegació i guiat automàtic.
La confortable temperatura dels habitacles es mantindrà amb sistemes similars als utilitzats en les estacions orbital. L'energia elèctrica pot tenir dues fonts: el reactor nuclear o els panells solars. Per a minimitzar el risc de raigs còsmics o radiacions solars que puguin penetrar, part de l'utillatge es mantindrà dins de les parets hermètiques del mòdul d'habitabilitat. Es necessita una cuirassa especial per a protegir a la tripulació de la caldera solar. En els vols orbital sobre la Terra, l'astronauta protegeix del sol els violents camps magnètics de la Terra. Però en el viatge interplanetari aquesta protecció no existeix i és necessària una protecció addicional. La tripulació no haurà de romandre dins de la protecció durant tot el temps, però haurà de romandre en ella el temps suficient (per exemple, durant el somni) perquè la dosi de radiació rebuda es mantingui a un nivell no perillós.
Un altre punt relacionat amb la seguretat és la protecció enfront dels meteorits. En els vols espacials, fins i tot en els quals es realitzen en l'òrbita de la Terra, és possible trobar meteorits. La protecció més eficaç és la protecció de la pantalla especial que envolta el mòdul hermètic de vida. Quan el meteorit troba la pantalla es transforma en un doll de pols que és l'únic que arriba a la paret de l'habitacle. Les parets de les estacions Saliut i Mir estan així dissenyades. La possibilitat de trobar un meteorit amb suficient massa per a perforar pantalles i parets hermètiques és molt reduïda. Però en aquest cas també es pot dissenyar una habitació habitable amb mòduls separats. Si es perfora un mòdul, la tripulació pot residir en els altres una vegada segellada la comunicació.
Vehicle de Martitzar
La tercera part de l'espai interplanetari és el mòdul de marxat. Per a posar-se en el paviment ha de travessar l'atmosfera de Mart, per la qual cosa el seu aspecte és aerodinàmic. La densitat atmosfèrica en la superfície de Martitz és un 1% inferior a la de la Terra. No obstant això, per a frenar el vehicle durant el repòs s'utilitzaran coets de combustible líquid. Aquest vehicle inclourà un coet de pujada que retornarà la tripulació a l'embarcació.
Volta a la Terra
Existeixen diverses opcions per a plantejar el vol de tornada fins a la Terra. El vaixell pot utilitzar coets de frenat per a entrar en l'òrbita de la Terra. Això suposaria un producte addicional. Com a alternativa es pot utilitzar l'atmosfera terrestre per a reduir la velocitat. En aquest cas, l'espai interplanetari necessitarà una cabina especial i la tripulació serà transferida abans d'arribar a la Terra. La cabina se separaria de l'espai abans d'accedir a les capes més compactes de l'atmosfera. En l'última part s'utilitzarien paracaigudes.
A l'hora de triar l'esquema de retorn, s'ha de considerar que Lurra es protegeix de possibles formes de vida perilloses (no podem descartar aquesta possibilitat del tot). Després del seu retorn a la Terra, la tripulació i tots els objectes que han tingut una relació directa amb Mart hauran de ser examinats detingudament. La quarantena serà llarga. Si la tripulació en lloc de tornar directament a la Terra torna a una òrbita terrestre, la quarantena pot fer-se en l'estació espacial. L'avantatge d'aquesta via és l'aïllament natural del terreny. El negatiu és limitar la profunditat de la recerca mèdica i biològica. Si s'aterra directament en el sòl, la quarantena es realitzarà en un mòdul situat en una hangara. En les estacions de quarantena de la Terra es poden realitzar estudis mèdics i biològics més profunds que en els orbitals.
Tenim la tecnologia necessària?
Ara analitzarem fins a quin punt la tecnologia espacial terrestre està preparada per a realitzar el primer vol interplanetari. Quins problemes caldrà afrontar abans que els representants de la Terra facin el primer pas en un altre planeta? Un d'ells és el muntatge de l'espai en òrbita terrestre a partir de peces. La Unió Soviètica té des de fa 20 anys una gran experiència en el muntatge automàtic d'estructures en l'espai. La Unió Soviètica i els Estats Units d'Amèrica han acoblat espais en l'espai.
En la missió a dimarts també caldrà fer-ho. Totes dues potències tenen experiència en rutes interplanetàries i navegació aèria. Les sondes automàtiques han explorat en el Sistema Solar els planetes perifèrics i llunyans. Les estades en estacions orbitals (Saliut, Skylab, Mir) han permès desenvolupar mitjans per a vols humans de llarga durada. I analitzar la seguretat i fiabilitat de l'utillatge. No hi haurà ajuda per terra. Per tant, totes les eines i mitjans de manteniment hauran d'estar en l'espai.
Quant al marizante, caldrà fer front a problemes similars. els Estats Units té experiència a portar i atreure a una tripulació a la Lluna. Des de 1969 fins a 1972, sis vegades es van posar en la Lluna per les embarcacions Apollo. Les sondes automàtiques soviètiques també es posen i tornen en la Lluna. L'URSS i els EUA han estat enviats a Artizar i Mart.
El problema és que la tripulació romangui treballant durant molt de temps sense gravetat. Durant anys s'han fet treballs per a conèixer-ho. El camí ha estat llarg. En alguns moments la falta de pes per a estades llargues en l'espai semblava una barrera insalvable. Per exemple, després d'un vol de 18 dies, A. Nikolaiev i V. La remodelació de Sebiastianov a la Terra va ser molt laboriosa i el prolongar l'estada en els següents vols semblava preocupant. No obstant això, mitjançant el desenvolupament del sistema cardiovascular i muscular, s'han treballat les vies perquè la tripulació pugui romandre durant molt de temps sense gravetat. El treball continua. S'ha prolongat l'estada en l'estació espacial durant diversos anys. Al desembre de l'any passat (1987) el cosmonauta Juri Romanenko ha realitzat l'estada humana més llarga sense gravetat (326). Va tornar en molt bon estat físic. L'èxit dels vols de llarga estada es deu a un programa especial d'exercicis físics en l'estació. Tenim raons per a mirar amb optimisme el vol espacial de llarga durada.
No obstant això, no hem de simplificar massa el problema. Abans del gran viatge a Mart, especialistes en tecnologia espacial hauran de resoldre molts problemes tècnics i metges. El vol no és només un problema tècnic i científic, sinó que pot provocar l'avanç de la civilització terrestre.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
