Menschen zum Mars. Es ist ein großer Schritt, von der Erdumlaufbahn über die Mondlandung bis zum Mars zu gelangen, eine Reise von Hunderten von Millionen Kilometern und mindestens 2 Jahren.
Aber es gibt zwei Orte, an die Menschen gehen können, die ein Sprungbrett zwischen Erde und Mars sind. Basislager, in denen wir unsere Ressourcen relativ sicher sammeln können, bevor wir in diesen Schwerkraftbrunnen fallen.
Ich spreche von den Monden des Mars: Phobos und Deimos.
Der Schwerpunkt liegt auf dem Mars, und aus gutem Grund ist dies so ziemlich der einzige Ort, der der Erde im Sonnensystem ähnelt. Es hat ungefähr die gleiche Tageslänge, Polkappen aus Kohlendioxid und Wassereis und Tagestemperaturen, die fast vernünftig sein können.
Wir haben aber auch gesehen, dass Mars Raumschiffe zum Frühstück isst. Von den 18 Raumfahrzeugen, die die Aufgabe hatten, auf der Marsoberfläche zu landen, haben es nur 9 tatsächlich sicher geschafft und konnten ihre Mission tatsächlich ausführen.
Das sind 50%. Sind wir bereit, das Leben der Hälfte der Menschen zu riskieren, die wir auf den Roten Planeten schicken?
Ganz zu schweigen von der zunehmenden Herausforderung, schwerere Nutzlasten auf dem Mars zu landen, die mit weichen und matschigen Menschen gefüllt sind. Ich habe ein ganzes Video darüber gemacht, warum dies so schwierig ist. Schau es dir hier an.
Die beiden Monde des Mars, Phobos und Deimos, bieten jedoch eine interessante Alternative. Anstatt direkt von der Erde zur Marsoberfläche zu gelangen, könnte die Menschheit auf diesen felsigen Monden, einem Basislager, eine Station für einen ernsthaften und sichereren Versuch auf dem Mars errichten.
Phobos ist der größere der Marsmonde und hat eine Länge von 27 Kilometern. Es hat eine ähnliche Zusammensetzung wie ein C-Typ oder ein kohlenstoffhaltiger Chondrit-Asteroid. Planetenforscher glauben, es sei entweder ein gefangener Asteroid oder die Trümmer eines alten Aufpralls vor langer Zeit. Es ist mit feinem Pulver aus Äonen von Mikrometeoriteneinschlägen bedeckt und hat absolut keine Atmosphäre.
Der Mond umkreist den Mars in einer Höhe von 5.989 Kilometern und benötigt nur 7 Stunden und 39 Minuten, um eine Umlaufbahn um den Planeten zu vollenden.
Deimos ist kleiner, hat an der längsten Stelle nur einen Durchmesser von 15 Kilometern und umkreist den Mars alle 30 Stunden in einer viel höheren Höhe von 23.460 Kilometern.
Was würde es also brauchen, um eine Basis auf diesen Monden zu errichten, und warum ist es besser, als direkt zum Mars zu gehen?
Obwohl der Mars weniger massereich als die Erde ist, hat er dennoch eine signifikante Schwerkraftquelle. Um von der Marsoberfläche in eine niedrige Umlaufbahn zu gelangen, benötigen Sie eine Geschwindigkeitsänderung von 3,6 km / s. Und wenn Sie vom Mars zurück zur Erde wollen, brauchen Sie eine Geschwindigkeitsänderung von 6 km / s.
Im Jahr 2015 schlugen drei Ingenieure der NASA JPL „Eine minimale Architektur für menschliche Missionen zum Mars“ vor und schlugen eine Reihe von Missionen vor, bei denen zuerst ein Brückenkopf auf einem der Marsmonde errichtet wurde, bevor Menschen auf den Planeten geschickt wurden.
Sie schlugen vor, eine Kampagne, um Menschen zum Mars zu schicken, in vier Hauptphasen zu unterteilen. Zunächst würden Missionen nach Phobos geschickt, um die Infrastruktur auf dem Mond aufzubauen. Als nächstes würden Astronauten für einen Monat an die Oberfläche gehen. Dann würde eine längere einjährige Expedition durchgeführt. Und schließlich würde es zu einer dauerhaften Präsenz auf dem Mars kommen.
Das Einrichten einer Präsenz auf Phobos würde vier Starts des Space Launch System Block 2 erfordern, aber SpaceX Starships würden auch gut funktionieren. Die ersten drei Raketen würden Vorräte, einen Phobos-Lebensraum und ein Rückfahrzeug für Astronauten tragen, um nach Hause zu kommen. Der vierte Start würde eine Orion-Kapsel mit 4 Astronauten zum Mars bringen, nach einer Flugbahn von 200 bis 225 Tagen, um sie nach Phobos zu bringen.
Die Astronauten würden ungefähr 500 Tage lang auf der Phobos-Station leben und auf Phobos Wissenschaft betreiben. Dann würden sie nach Hause kommen und auf dem Rückweg vielleicht sogar einen Nebenbesuch bei Deimos machen und weitere 250 Tage brauchen, um zurückzukehren.
Basierend auf den Lehren aus der Phobos-Mission würde die tatsächliche Landung auf dem Mars weitere sechs SLS-Starts erfordern. Es würde mehr Vorräte und ein 75-Tonnen-Marslandungsfahrzeug geben, das in einer hohen Marsumlaufbahn warten würde.
Schließlich würde eine Besatzung starten, die Reise zur Phobos-Station antreten und sich dann auf eine Landung auf dem Mars vorbereiten. Wenn die Bedingungen stimmten, stiegen zwei Besatzungsmitglieder in das Abstiegsfahrzeug und landeten auf dem Mars. Sie verbrachten etwa einen Monat an der Oberfläche, während die beiden anderen Astronauten auf Phobos blieben.
Der erste Mensch würde irgendwann in den 2030er oder 2040er Jahren die Oberfläche des Mars betreten.
Am Ende ihres Monats würden sie in ihr Aufstiegsfahrzeug steigen, nach Phobos zurückkehren und dann würden alle Astronauten wieder nach Hause kommen.
Mit allem, was getestet und bewiesen wurde, würden mehr Raketen zum Mars starten und mehr Vorräte für die Phobos-Station und eine wachsende Marsbasis transportieren, und Astronauten würden jahrelange Expeditionen auf dem Mars durchführen.
Und schließlich würde es eine permanente Präsenz auf dem Mars geben, mit überlappenden Besatzungen in Phobos, auf der wachsenden Marsbasis und auf der Durchreise.
Ich kenne den Witz, den Sie machen werden, dass SpaceX ein Jahrzehnt früher Raumschiffe senden wird und dieser ganze Prozess irrelevant ist. Hah hah, dumme NASA.
Vielleicht, aber der Mars ist völlig menschenfeindlich, es gibt heute absolut keine Infrastruktur mehr und niemand hat die Tausenden von Details vollständig durchdacht, die Menschen brauchen, um dort dauerhaft zu überleben.
Mit unseren schnellsten Raketen sind es Hunderte von Tagen, und jeder, der zum Mars geht, kann nicht mehr gerettet werden, wenn etwas schief geht.
Und wenn es um den Mars geht, müssen Sie davon ausgehen, dass etwas schief gehen wird.
Wie auch immer, wenn Starship fliegt, wird die NASA nur ein Kunde und kann diese Missionen billiger, schneller, mit mehr Redundanz und Sicherheit erledigen.
Denken Sie daran, dass die NASA der größte Kunde von SpaceX ist.
Es stellt sich heraus, dass Phobos tatsächlich der perfekte Ort für einen Teilraumaufzug ist. In einem Artikel aus dem Jahr 2003 mit dem Titel „Weltraumbesiedlung mit Weltraumaufzügen von Phobos“ untersuchte der NASA-Ingenieur Leonard Weinstein die Machbarkeit dieser Idee.
Ein Seil könnte von Phobos heruntergelassen werden und knapp über der Marsatmosphäre enden. Von der Marsoberfläche aus würde sich die Endleine mit einer Geschwindigkeit von nur einem halben Kilometer pro Sekunde durch den Himmel bewegen und zweimal täglich über einen Punkt auf dem Mars fahren.
Nutzlasten könnten von der Marsoberfläche aus gestartet und am unteren Ende der Leine erfasst und dann über etwa zwei Tage nach Phobos transportiert werden. Ein zweiter Aufzug könnte sogar Material in die Umlaufbahn von Deimos befördern.
Ich weiß, das klingt extrem, aber wenn man an die Orbitalmechanik denkt, braucht man tatsächlich weniger Energie, um Material von Phobos in die Mondumlaufbahn zu bringen, als um es von der Mondoberfläche zu bekommen.
In einer Präsentation von 2013 schlug der Ingenieur von Lockheed Martin, Josh Hopkins, vor, dass Phobos und Deimos als erster Ort für die Erforschung durch Menschen sinnvoll sind, und machte geltend, dass Deimos noch besser ist.
Sowohl Phobos als auch Deimos sind gezeitengebunden an den Mars gebunden, was bedeutet, dass sie auf der Oberfläche des Planeten immer dasselbe Gesicht zeigen. Astronauten, die auf einem dieser Monde stationiert sind, könnten Rover teleoperieren und Rückkehrmissionen im Wesentlichen ohne Verzögerung durchführen.
Aus seiner höheren Höhe sieht Deimos tatsächlich mehr von der Marsoberfläche als Phobos, 98% des Planeten sind vom Mond aus sichtbar. Mit seinem langsameren Weg über den Himmel hätte Deimos die Fähigkeit, fast 60 Stunden lang ununterbrochen mit der Oberfläche zu kommunizieren, während Phobos alle 4,2 Stunden über den Horizont rutscht.
Regionen in der Nähe des Nordpols von Deimos wären ständigem Sonnenlicht ausgesetzt und hätten auch einen konstanten Blick auf die Marsoberfläche.
Der Weg von und nach Deimos wäre tatsächlich einfacher, da etwa 400 Meter / Sekunde weniger Geschwindigkeitsänderung erforderlich wären.
Stellen Sie sich also alles vor, was ich für eine Mission bei Phobos gesagt habe, aber ersetzen Sie es stattdessen durch Deimos.
Aber wenn wir wirklich bleiben wollen, wollen wir in Deimos tunneln. Dies ist laut Jim Logan, dem Mitbegründer des Space Enterprise Institute. Während einer Präsentation auf einer Konferenz in Seattle über die Besiedlung des Weltraums schlug Logan vor, dass es möglich sein sollte, einen dauerhaften Lebensraum in Deimos zu schaffen.
Ich war nicht für das Seminar da, aber Alan Boyle von Geekwire war es und er hat dieses coole Foto von Logans Vortrag aufgenommen. Laut Logan hat die ursprüngliche Idee für einen O'Neill-Zylinder unterschätzt, wie viel Strahlenschutz um etwa ein Drittel erforderlich wäre. Denken Sie also daran, als ich sagte, dass sie 45.000 Starts von Raumschiffen benötigen würden, um einen O'Neill-Zylinder zu bauen. Es stellt sich heraus, dass wir stattdessen möglicherweise 150.000 benötigen.
Aber es sollte möglich sein, von Ende zu Ende einen Tunnel mitten durch das Zentrum von Deimos zu graben. Vielleicht sollten Sie Elon Musks Boring Company bitten, die Arbeit zu erledigen. Es wird angenommen, dass das Innere von Deimos porös ist, und Ingenieure würden beim Durchgraben Reserven an Wassereis, Edelmetallen und Mineralien finden, die so ziemlich jede Basis unterstützen würden.
Es könnte sogar groß genug sein, um rotierende Lebensräume in den Mond zu bringen, um den Bewohnern künstliche Schwerkraft zu bieten. Stellen Sie Sonnenkollektoren an den Polen auf, an denen sie fast ewiges Sonnenlicht erhalten
All dies konzentriert sich auf den Mars, aber es gibt ein Argument dafür, dass die Monde Mars, Phobos und Deimos die ersten Orte sind, die wir in der Region besuchen. Wenn wir dann ein gutes solides Basislager haben, machen wir einen ernsthaften Versuch auf dem Roten Planeten.
