Do 2035 r. NASA planuje eksplorację Marsopierając się na doświadczeniach z misji księżycowych w ramach programu Artemis.
Misja na Marsa zbada geologię planety, warunki atmosferyczne i potencjalne oznaki życia, wykorzystując w ramach przygotowań wiedzę zdobytą podczas załogowych misji na Księżyc.
Przegląd misji marsjańskiej
NASA planuje wysłać ludzi w naukową podróż w obie strony na Marsa potencjalnie już w 2035 roku. Podróż potrwa około sześciu do siedmiu miesięcy w jedną stronę i obejmie do 250 milionów mil (402 miliony kilometrów) w jedną stronę. Astronauci mogą spędzić na powierzchni planety nawet 500 dni, zanim powrócą na Ziemię.
Program NASA Artemis planuje w tej dekadzie powrót ludzi na Księżyc, aby mogli ćwiczyć i przygotowywać się do misji na Marsa już w latach 30. XXI wieku. Chociaż NASA ma kilka powodów, aby realizować tak ambitną misję, najważniejszym z nich są badania naukowe i odkrycia.
Badanie tajemnic Marsa
Jestem badacz atmosfery i były badacz NASA zaangażowani w ustalanie zagadnień naukowych, które miałaby zbadać misja marsjańska. Na czerwonej planecie istnieje wiele tajemnic do zbadania, w tym dlaczego Mars wygląda tak, jak dzisiaj i czy kiedykolwiek było na nim życie, w przeszłości lub teraźniejszości.
Spostrzeżenia geologiczne z Marsa
Mars jest intrygująca planeta z punktu widzenia geologicznego i atmosferycznego. Powstał wraz z resztą Układu Słonecznego około 4,6 miliarda lat temu. Około 3,8 miliarda lat temu w tym samym czasie, w którym powstało życie na Ziemiwczesny Mars był bardzo podobny do Ziemi. Miało obfita woda w stanie ciekłym na powierzchni w postaci oceanów, jezior i rzek oraz posiadał gęstszą atmosferę.
Choć powierzchnia Marsa jest obecnie całkowicie pozbawiona wody w stanie ciekłym, naukowcy odkryli na jej powierzchni dowody istnienia dawnych jezior, rzek, a nawet linii brzegowej oceanu. Jego bieguny północny i południowy pokryte są zamarzniętą wodą, pokrytą cienką warstwą zamarzniętego dwutlenku węgla. Latem na biegunie południowym warstwa dwutlenku węgla znika, odsłaniając zamarzniętą wodę.
Dziś atmosfera Marsa jest bardzo rzadka i około 95% dwutlenku węgla. Jego wypełnione pyłem atmosferycznym z powierzchni, co nadaje atmosferze Marsa charakterystyczny czerwonawy kolor.
Naukowcy wiedzą sporo o powierzchni planety dzięki wysyłaniu misji robotycznych, ale wciąż istnieje wiele interesujących obiektów geologicznych wymagających dokładniejszego zbadania. Cechy te mogą powiedzieć badaczom więcej na temat powstawania Układu Słonecznego.
Półkule północna i południowa Marsa wyglądają zupełnie inaczej. Około jedna trzecia powierzchni Marsa – głównie na jego północnej półkuli – znajduje się od 2 do 4 mil (3,2–6,4 km) niżej, tzw. niziny północne. Północne niziny mają kilka dużych kraterów, ale są stosunkowo gładkie. Południowe dwie trzecie planety, tzw południowe wyżynyma mnóstwo bardzo stare kratery.
Mars również ma największe wulkany zaobserwowane przez naukowców w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnia jest usiana głębokie kratery w wyniku uderzeń asteroid i meteorów, które miały miejsce we wczesnej historii Marsa. Wysłanie astronautów w celu zbadania tych obiektów może pomóc naukowcom zrozumieć, jak i kiedy miały miejsce najważniejsze wydarzenia we wczesnej historii Marsa.
Wulkany Marsa górują nad którąkolwiek z najwyższych gór na Ziemi.
Opracowywanie pytań badawczych dotyczących Marsa
NASA utworzyła panel o nazwie Human Exploration of Mars Science Analysis Group, aby zaplanować przyszłą misję. Wraz z naukowcem NASA Jamesem B. Garvinem współprzewodniczyłem panelowi, którego zadaniem było opracowanie i ocena kluczowe pytania naukowe dotyczące Marsa. Chcieliśmy dowiedzieć się, jakie pytania badawcze wymagały rozwiązania misji ludzkiej, a nie tańszych misji robotycznych.
Panel przedstawił zalecenia dotyczące kilku ważnych kwestii naukowych związanych z badaniami ludzi na Marsie.
Jedno pytanie dotyczy tego, czy obecnie na planecie istnieje życie. Pamiętajcie, że życie na Ziemi powstało około 3,8 miliarda lat temu, kiedy Ziemia i Mars były podobnie wyglądającymi planetami, które miały obfite ciekłą wodę, a Mars miał gęstszą atmosferę.
Inne pytanie dotyczy tego, jakiego rodzaju zmiany środowiskowe doprowadziły Marsa do utraty powszechnej, obfitej wody w stanie ciekłym na swojej powierzchni, a także części atmosfery.
Pytania te, wraz z innymi zaleceniami panelu, trafiły do: Plan architektoniczny NASA dotyczący wysłania ludzi na Marsa.
Technologiczna droga na Marsa
Aby wysłać ludzi na Marsa i bezpiecznie sprowadzić ich na Ziemię, NASA opracowała nowy, bardzo potężny pojazd nośny o nazwie Space Launch System oraz nowy statek kosmiczny będący nosicielem ludzi o nazwie Orion.
Przygotowywanie i szkolenie astronautów do życia na Marsie i jego eksploracji, NASA ustanowił nowy program powrotu ludzi na Księżyctzw programu Artemida.
W mitologii Artemida była siostrą bliźniaczką Apolla. Astronauci Artemis będą mieszkać i pracować na Księżycu przez wiele miesięcy, aby przygotować się do życia i pracy na Marsie.
Program Artemis planuje powrót ludzi na Księżyc w oczekiwaniu na ostateczne wysłanie ludzi na Marsa.
Space Launch System i Orion pomyślnie wystrzelono 16 listopada 2022 roku w ramach misji Artemis I. Był to pierwszy lot bez załogi na Księżyc w ramach programu Artemis, a Orion okrążał Księżyc przez sześć dni, znajdując się zaledwie 129 kilometrów nad powierzchnią.
Artemis I spadł z powrotem na Ziemię 11 grudnia 2022 roku, po swojej dziewiczej podróży liczącej 1,4 miliona mil (2,2 miliona kilometrów).
Artemida IIIpierwszą misją mającą na celu powrót ludzi na powierzchnię Księżyca zaplanowano na rok 2026. Astronauci Artemis wylądują na południowym biegunie Księżyca, tam, gdzie według naukowców może się znajdować duże złoża wód podziemnych w postaci lodu, który astronauci mogliby wydobywać, topić, oczyszczać i pić. Astronauci Artemis założą siedliska na powierzchni Księżyca i spędzą kilka miesięcy na jego badaniu.
Ponieważ Księżyc jest zaledwie 240 000 mil (386 000 km) od Ziemibędzie pełnić funkcję poligonu dla przyszłej eksploracji Marsa przez człowieka. Choć do misji na Marsa potrzeba jeszcze wielu lat, program Artemis pomoże NASA rozwinąć zdolności potrzebne do badania czerwonej planety.
Napisane przez Joela S. Levine’a, profesora ds. badań na Wydziale Nauk Stosowanych, William & Mary.
Na podstawie artykułu pierwotnie opublikowanego w Rozmowa.
