人類は帰還の旅を始める前に多くの障害を克服しなければなりません 火星. メインプレイヤーは人 米航空宇宙局（NASA） і SpaceX社、国際宇宙ステーションへのミッションで緊密に協力していますが、火星への有人ミッションがどのようになるかについては競合するアイデアを持っています.
サイズが重要
最大の問題 (または制限) は、旅行に必要なペイロード (宇宙船、人、燃料、物資など) の質量です。 通常、ペイロードの質量は、ロケットの総質量のごく一部です。 たとえば、アポロ 11 号を月に打ち上げたサターン V ロケットの重量は 3000 トンでした。 しかし、地球低軌道には 140 トン (初期打ち上げ質量の 5%)、月には 50 トン (初期打ち上げ質量の 2% 未満) しか発射できませんでした。
質量は、火星の宇宙船のサイズと宇宙での能力を制限します。 各操縦には、ロケットエンジンを発射するための燃料の消費が必要であり、この燃料は現在、宇宙船によって宇宙に運ばれなければなりません.
SpaceX の有人宇宙船の計画は、別途打ち上げられた燃料トラックで宇宙で燃料を補給することです。 これは、回の打ち上げよりもはるかに多くの燃料を軌道に投入できることを意味します。
時間の問題
燃料に密接に関連するもう つの問題は時間です。 無人宇宙船を外惑星に送るミッションは、多くの場合、太陽の周りの複雑な軌道をたどります。 彼らは、いわゆる重力操作を使用して、さまざまな惑星を効率的に飛び回り、目標に到達するのに十分な勢いを獲得します。
これにより多くの燃料を節約できますが、これらのミッションを完了するのに何年もかかる可能性があります。 これが受け入れられないことは明らかです。 地球と火星はどちらも (ほぼ) 円形の軌道を持っており、 ホーマン遷移は、 つの惑星間を移動する最も経済的な方法です。 実際、詳細に立ち入らない場合、宇宙船は、ある惑星から別の惑星への遷移の楕円軌道に沿って 回の飛行を行います。
地球と火星の間のホーマン トランジットには約 259 日 ( ～ か月) かかり、地球と火星の太陽の周りの軌道の違いにより、約 年ごとにのみ可能です。 宇宙船はより短い時間で火星に到達できます (SpaceX によると か月) が、ご想像のとおり、より多くの燃料が必要になります。
安全な着陸
私たちの宇宙船と乗組員が火星に到着したとします。 次のタスクは着陸です。 地球の大気圏に突入する宇宙船は、大気圏との相互作用によって生じる抗力を利用して速度を落とすことができます。 これにより、デバイスは地球の表面に安全に着陸できます (適切な加熱に耐えることができる場合)。 しかし、火星の大気は地球の約 100 分の の薄さです。 これは、抗力の可能性が少ないことを意味し、補助なしでは安全に着陸することが不可能になります。
エアバッグを使って着陸するミッション (NASA のパスファインダー ミッションなど) もあれば、スラスターを使用するミッション (NASA のフェニックス ミッション) もあります。 後者も、より多くの燃料を必要とします。
火星上の生命
火星の 24 日は 37 時間 30 分続きますが、地球との類似点はここまでです。 火星の薄い大気は、地球ほど熱を保持できないことを意味するため、火星での生活は、昼夜の温度変動が大きいという特徴があります。 火星の最高気温は140℃となかなかいい感じですが、最低気温は-63℃、平均気温は-49℃です。 地球の南極の冬の平均気温は約-℃です。 そのため、火星のどこに住むか、夜の気温をどうするかについては、非常に注意する必要があります。
火星の重力は地球の 38% ですが (そのため軽く感じます)、空気はほとんどが炭素 (CO₂) で、数% の窒素が含まれているため、完全に呼吸できません。 私たちはそこに住むために気候制御された場所を建設する必要があります。 SpaceX は打ち上げ前にいくつかの貨物飛行を計画しています。これには、温室、ソーラー パネルなどの重要なインフラ施設、およびミッションの地球への帰還のための燃料と空気の生産施設が含まれます。
火星に生命が存在する可能性があり、人間がそのような存在にどのように対処するかを確認するために、地球上ですでにいくつかのシミュレーション テストが実施されています。
ここでそれについて読むことができます： 地質学者は、将来火星を植えるために火星の土壌条件をモデル化しています
地球に戻る
最後のタスクは、帰還の旅を開始し、人々を安全に地球に戻すことです。 アポロ 11 号は時速約 40000 km の速度で地球の大気圏に突入しましたが、これは地球の軌道を離れるのに必要な速度よりもわずかに遅い速度です。 火星から帰還する宇宙船は、地球に到着するために使用する軌道に応じて、時速 47 km から時速 000 km の範囲で大気圏に突入します。
地球低軌道では、大気圏に再突入する前に時速約 28 km まで減速することができますが、そのためには追加の燃料が必要になることはご想像のとおりです。 しかし、彼らも簡単に大気圏に侵入することはできません。 過負荷で宇宙飛行士を殺したり、過熱して燃え尽きたりしないようにする必要があります。
これらは、火星へのミッションが直面する課題のほんの一部であり、それを達成するためのすべての技術的構成要素はすでに整っています。 時間とお金をかけて、すべてをまとめる必要があります。
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