Érdekes témák egy kávé mellé

Kávészünet

Kis lépésekkel a Mars meghódítása felé

2020. augusztus 12. - Fortress

A Mars a hozzánk legközelebb keringő bolygók egyike, valójában egyik szomszédunk a Naprendszerben. A környező kőzetbolygók közül a Naphoz közelebbi szomszédunk a Vénusz (melynek felületén állandóan 500 fokos hőség tombol, ám mérete és tömege a Földéhez hasonló), másik "oldalon" pedig a Mars folytatja örök útját (saját pályáján) és ugyan sokkal kisebb méretű mint a Föld, ám felületén lényegesen elviselhetőbb hőmérséklet jellemző (már ha annak vesszük a mínusz 40 fokos átlaghőmérsékletet).

mars1.jpg

Kép forrása: photojournal.jpl.nasa.gov

Ha az emberiség határait keresi (és ezt teszi már sok száz éve a legmagasabb hegycsúcsok és legmélyebb tengerárkok meghódításától kezdődően), akkor a következő teljesítendő cél egy szomszédos bolygó lehet, vagyis a Vénusz vagy a Mars. Ezen a ponton közbevetődik a Hold (melyre először 1969-ben lépett ember), hiszen azt is meghódítottuk, de az igazság az, hogy a Hold csak "mellékbolygónak" tekinthető. A Hold esetében a név és az égitest-típus ugyanis egybeesik (mint Izlandnál), hiszen a hold mint csillagászati kifejezés mindig azt az égitestet jelenti, mely egy bolygó körül kering (a Marsnak például két holdja is van). Így tehát a Hold (nagy kezdőbetűvel) meghódítása - bár kétségtelenül óriási tudományos tett volt annak idején - valójában nem egy önálló, teljes értékű bolygó megszerzését jelentette.

A téma, vagyis egy szomszédos bolygóra történő emberes küldetés megindítása már csak azért aktuális, mert idén nyáron a kínaiak és az amerikaiak is indítottak keringő, illetve leszálló egységeket a vörös bolygóra. A NASA július 30-án bocsátotta útjára a Persevarence -t, mely előre láthatólag 6 hónap utazást követően 2021 februárjában fog leszállni a Marson, hogy ott fúrásokkal kőzetmintákat vegyen. (Ezeket később egy másik szonda fogja begyűjteni és a Földre juttatni legkésőbb 2032-ig.) A kínaiak szintén júliusban küldték a vörös bolygóra a Tianven-1 elnevezésű szondájukat, mely aztán egyszerre alakít majd ki a Mars pályáján egy keringő egységet és küld a felszínre egy landoló-Marsjárót mely földmintákat vesz majd. Az önjáró felszíni egység előreláthatóan 2021 áprilisában érkezik a Marsra. Érdekességként megemlítendő, hogy egy harmadik ország, az Egyesült Arab Emírségek is jelentős pénzt ölt a Mars-kutatásba: július 20-án indították el ugyanis Al-Amal nevű űrszondájukat, mely a vörös bolygó körül keringve végez majd időjárási megfigyeléseket.

Miért épp a Mars?

Ahogyan a bevezetőben is említettem, a Mars az egyetlen olyan közelünkben lévő kőzetbolygó, melyre képesek vagyunk emberi legénységet juttatni. Hogy mi ennek az oka? Az egyik, hogy elérhető távolságban van: a Föld és a vörös bolygó egymáshoz legközelebbi pálya-pontjukon 56-58 millió kilométerre közelítik meg egymást (ez két évente fordul elő, így például idén, majd legközelebb 2022-ben). Ezzel szemben a többi Naprendszerbeli kőzetbolygó, a Vénuszt leszámítva egyelőre elérhetetlenül messze kering tőlünk. De mi a helyzet a Vénusszal? Közel van - igazság szerint kicsit közelebb is, mint a Mars (legközelebbi pontoknál alig 38 millió km-re) - ám felszíni viszonyai a pokolhoz hasonlatosak: állandó 500 fok a forróság, a százszoros légköri nyomás (93 ezer millibar), kénsavas esők jellemzik, erős üvegházhatással, 200-300 km-es szélviharok tombolnak a felszínen, a légkör pedig 96%-ban széndioxidból áll. A Mars ehhez képest barátságosabb bolygónak tűnik, ám még "ő" is messze áll attól, hogy a földi viszonyokhoz hasonlítsuk: felszíne negyede a Földének, sűrűsége 30%-kal alacsonyabb (emiatt a gravitáció harmadakkora, mint a Földön), a hőmérséklete viszont elviselhető: egyenlítőjén akár plusz fokok is előfordulnak (mértek már +20 fokot is), de jellemzően -40 - -50 fok a bolygóátlag. És most a főbb problémákról: a Marsnak szinte egyáltalán nincs légköre és nincs mágneses tere sem. Ez a két probléma pedig számtalan további súlyos gondot okoz. A mágneses tér ugyanis a kozmoszból érkező sugárzással szembeni védelem miatt lenne fontos és azért is, hogy megtartson egy átalakítható légkört a bolygó körül. Ám mivel a Mars nem rendelkezik ilyennel, felszíne teljesen védtelen a világűrből érkező káros sugárzással szemben, mely egyébként negyvenszerese a földinek. A felszín ugyancsak védtelen az állandóan becsapódó űrtörmelékkel, meteoritokkal szemben, hiszen azok légkör hiányában nem égnek el a Marshoz közeledve.

mars_kep_adatok.jpg

Az említettek miatt egy bármikor is kialakítandó Mars-felszíni, emberi lakhatás céljából létesítendő telepnek sokak szerint egy barlangban lenne a legjobb helye. További probléma a víz hiánya (mely az új kutatások szerint csak a felszín alatt, jég formájában található meg a Marson). Gond az is természetesen, hogy nincs termőföld és hogy a felszíni viszonyok nagyságrendekkel mostohábbak mint a Földön. A sok vasoxid miatt az egész bolygó vörös színű, rengeteg a hatalmas hegy és vulkán melyek mellett még a Mount Everest is eltörpül. Az Olympus Mons 21 ezer méter magas (!) a Mount Everest pedig csak 8848 m. Az a feltételezés, hogy a légkör hiánya miatt nincsenek felszíni szelek (akár viharos erejűek is) nagyrészt már megdőlt, így egy esetleges Mars- telepet (emberi legénységgel) még a viharok is fenyegetnék. De a legnagyobb probléma a felsoroltak közül a mágnesesség hiánya okozta védtelenség a hatalmas sugárzással szemben.

Ember a Marson? Mikor?

A NASA idén már kilencedik alkalommal küldött felszíni Mars-járókat és szondákat a vörös bolygóra: legelőször 1997-ben érkezett a Marsra amerikaiak alkotta szerkezet, ez volt a Sojourner. Később landolt a Marson a Spirit és az Opportunity, majd következett három szonda, a Pathfinder, a Phoenix és az InSight. Az idei (és 2021-ben Marsra érkező) egység, a Persevarence egy marsi "légkörbe" emelkedő űr-helikopter is visz magával, így most már a Mars közelében történő felszíni repülés lehetőségeit is képesek leszünk felmérni. Ez tekinthető az utolsó lépések egyikének az emberes küldetések megindítása előtt.

mars_earth_pozition.jpg

Kép forrása: pervenimus blog: Mars utazás és kolónia

A vörös bolygó két évente kerül olyan pozícióba, hogy érdemes legyen megkísérelni az odautazást. A Föld és a Mars közt jellemzően 200 - 250 millió km a távolság (a legmesszebbi pozíciójában 402 millió km-re van tőlünk), ám 26 havonta mindössze 56-58 millió km-re közelítjük meg egymást. Egy esetleges emberes küldetés 6-7 hónapig tartana (az 56 millió km-est távolságba). Összehasonlításul: 1969-ben három nap alatt értük el a Holdat, mely alig 384 400 km-re van a Földtől. A számokból is látszik: egy sikeres Mars-misszió óriási tudományos lépés lenne a Föld számára. A kérdés csak annyi: mikor indulhatnak az első űrhajósok a vörös bolygóra? A jelenlegi előrejelzések mindenképp a 2030-as évekre valószínűsítik ennek dátumát. 

Felhasznált irodalom:

***

Ha érdekesnek találtad, várunk Facebook oldalunkon is!

kaveszunet2_felirat.jpg

belyegkep2_1.jpg

08.12.13:52

 

A bejegyzés trackback címe:

https://kaveszunetben.blog.hu/api/trackback/id/tr8916129350

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Aëtius_ 2020.08.12. 20:20:24

A Marsra történő ember-küldés már hosszú évtizedek óta olyasmi, amivel a nemzetközi sajtót "húzzák". Gyakorlatilag minden évben kétszer - háromszor belengetik, hogy most már aztán hamarosan megindul az "emberes misszió", aztán jön, hogy "ja mégsem". Majd következik a becslés: már csak ennyi meg annyi év és meghódítjuk a Marsot. Szerintem ez az ígérgetés az érdeklődés felkorbácsolását célozza, melyből valahogyan pénzt remélnek, mert nincs meg a lóvé az egészre. És szerintem nem is lesz.

Abban az egyben lehet bízni, hogy a kínai - amerikai versengés valódi lépésekre ösztönzi majd a feleket. Ez a versengés okozta a 69-es Holdra-szállást is, csak akkoriban a szovjetekkel ment Amerika rivalizálása, mégpedig a hidegháború keretében. De így is még vagy 30-40 év, mire összejön valakinek (és azok szerintem a kínaiak lesznek). De majd meglátjuk, ... vagy inkább gyermekeink meglátják.

Fortress 2020.08.12. 20:28:10

@Aëtius_: Van igazság abban, amit írsz, a Mars-misszió folyamatosan "ébren tartott" téma szinte mindenhol a világon (de legfőképp az USA -ban). Az is igaz, hogy nincs meg rá a pénz, annak dacára annak, hogy szinte minden adott már a kivitelezéshez. Megvan a tudás, technológia, képesség, minden, csak épp a pénz nem. A NASA állami pénzekből működik (20 ezer alkalmazottal) és szűkre szabott budgettel.

Lord_Valdez · http://liberatorium.blog.hu/ 2020.08.13. 19:23:31

A marsi viharok nem fenyegetnek senkit, maximum azzal, hogy belepik porral. A ritka légkör miatt a keletkező torlónyomás is kicsi.
Tegyük fel, hogy a légkör 100% szén-dioxid és 636 Pa a nyomás. Ekkor a sűrűsége:
0,013 kg/m^3. Ha 300 km/h a szél, akkor ez 43,7 Pa nyomáskülönbséget hoz létre.
Ezzel szemben a Földön egy 36 km/h-s szél hoz létre 60 Pa-t.

Lord_Valdez · http://liberatorium.blog.hu/ 2020.08.13. 19:46:08

@Fortress:
Igazából a technika sincs meg. Arra igen, hogy odaküldjük az űrhajóst, de azt már nem tudjuk megoldani, hogy ne legyen rákos mire odaér. A holdutazás még relatíve könnyű volt, mert az az idő felében a Föld árnyékában van, de a Marsnál szinte végig kapni fogja a napszelet. Papíron lehet árnyékoló pajzsokat használni, de gyakorlatban meg ott a probléma, hogy az hatalmas holtsúly. Nem tudom, hogy mennyire vagy jártas a témában, ezért előre is bocs. A Ciolkovszkij-egyenlet kellemetlen mellékhatása, hogy a hasznos rakomány tömegével exponenciálisan nő a rakéta össztömege. Ha be akarnánk rakni még pár száz tonna vizet, hogy védjük az űrhajóst, akkor könnyen ott találhatjuk magunkat, hogy több tízezer tonnás rakétát kellene építenünk. (A Saturn V a holdkomppal együtt nem volt 3000 tonna)
Valamennyit segítene, ha a rakétát már eleve az űrben építenénk, mert akkor a szükséges delta-v sokkal kisebb lenne, de egyelőre ez is megoldhatatlan mérnöki probléma. Az ISS nincs 500 tonna és 20 éven át épült nemzetközi összefogással.

Arkadiai 2020.08.13. 19:59:51

@Lord_Valdez: Nincs semmiféle bizonyosság abban a tekintetben, hogy egy MARS utazás legénysége rákos megbetegedéseket szenvedne az űrhajón úton a vörös bolygó felé. Az sem bizonyos, hogy pontosan mekkora és milyen jellegű sugárzás érné őket. A műszerek mérnek bizonyos sugárzást, de azt egyelőre nem tudják megjósolni, hogy ezek mutagén hatásúak lennének e és fellépne e karcinogén hatás? Mármint az űrhajóban töltött utazás alatt. Ami bizonyosnak tűnik: az emberiség technikailag már bármit el tud juttatni a Marsra.

Control_ 2020.08.13. 20:19:05

Jelenleg az emberes küldetés előkészítésénél az asztronautákra gyakorolt esetleges káros hatások tesztelése van hátra. Ennek függvényében kell az űrhajót, az utasok űrruháját és a Mars felszínén összeállítandó ideiglenes telep védettségét is kialakítani. De feltételezem a visszaindulással is vannak azért még gondjaik.

Lord_Valdez · http://liberatorium.blog.hu/ 2020.08.13. 20:30:42

@Arkadiai:
Ki nem próbáltuk az biztos, de azért van 100 év tapasztalatunk az ionizáló sugárzásokkal kapcsolatban.

A legnagyobb leszállóegység, amit valaha letettünk oda nem volt 400 kg. Az első kolóniához ennél sokkal többre lesz szükség. Valószínűleg nem egy misszióval fog ez sikerülni, hanem több tucattal.

¿Qué tapas hay? 2020.08.14. 00:32:54

Nagyon tetszik a hasonlat, a Mars-utazás és a magashegyi hegymászás párhuzamba állításával. Mindkettő drága és veszélyes, valamint semmilyen gyakorlati haszna nincs. Merthogy igazán ebben az emberes Mars-utazásban én pont ezt nem látom: mi a cél ezzel az egésszel? Van akármi is, ami miatt érdemes odamenni, ha a sportteljesítményi értéket nem számítjuk? A "meghódítás" akkor következne be, ha valami tényleges hasznot hajtó, állandó telep alakulna ki ott; addig ez csak kutatás, vagy turizmus.

Viszont, ha sportnak tekintjük, akkor a Mars-expedíció veszélyei egész más megítélés alá kerülhetnének. Egy sportteljesítmény, bármilyen káros is az egészségre, tiszteletreméltó vállalkozásnak van tekintve, mégha a sportoló bele is nyomorodik. Innen tovább - az egyébként szerintem túldimenzionált - sugárzás-kérdést is le lehetne venni a napirendről. A NASA 1,2 Sv expozícióval számol egy hároméves marsutazás esetében. Ettől még nem nő senkinek két feje, pláne ilyen hosszú expozíciós idővel.

Amúgy az Olympus Mons légköri nullszint feletti 21 km magassága önmagában is figyelemre méltó, ha már a Mt. Everest tengerszint feletti magasságával hasonlítjuk össze.

maintenator 2020.08.14. 11:32:46

Értelmetlen és kockázatos a mai és a ma belátható technológiák mellett embert küldeni a Marsra. Az automatizálás fejlődik, míg az űrutazás eszközei alig, ezért olcsóbb, hatékonyabb gépeket küldeni a Marsra. Ezt valószínűleg a döntéshozók tudják, az újságírók pedig tolják a szenzációt!