Insanlarda Mars və kənarda fəth edəcək

How humans will conquer Mars and beyond

 

Guardian.co.uk Powered byBaşlıqlı Bu yazı “Insanlarda Mars və kənarda fəth edəcək” Kevin Fong tərəfindən yazılmışdır, Bazar günü 13 dekabr Observer üçün 2015 08.30 UTC

Bu il Royal İnstitutu Christmas mühazirələr Bu kəşfiyyat reyslər üzrə yekun sərhəd daxil insanlara tullamaq edir insan kosmik uçuş və nə problem baxmaq.

Bir həkim kimi mən Nasa geri və irəli Böyük Britaniya arasında səyahət on ildən artıq sərf Johnson Space Center Houston, kosmik ətraf mühitin təsiri öyrənilməsi süni çəkisi sistemləri fiziologiya yaşlanma qədər layihələr üzrə səfər tədqiqatçı kimi iş. Eyni zamanda anesteziya və reanimasiyada mənim kiçik tibbi təlim başa etdi. Bu birlikdə bu iki həyatını toy üçün çalışırıq tək idi. gecə bir sıx baxım şöbəsində iş, shift sonunda hava limanına mal, təyyarə bəzi yuxu qənimətçilik, və sonra Houston yığıncaq salonunda növbəti gün gələn, insanların ətrafında oturan olduğu Mars təhlükəsiz insanları göndərmək üçün necə söhbət.

Lakin iki bağlı bir şey ifrata həyat problem idi. xəstəlik və zədə tərəfindən etiraz zaman Xəstəxanada Mən həyat ifrata baxırdı. Nasa mən təhlükə baxırdı fiziki dünyanın və kainatın ifrata insan fiziologiyası çəkdirdi.

biz ekstremal mühit haqqında danışmaq zaman biz onlar insan həyatı müdafiəsiz və desteklenmeyen dəstək olacaq nə qədər mühakimə onların kəmər sıxma bir kobud fikir əldə edə bilərsiniz. ki, tədbir alan By son ifrat deyil: insan fiziologiyası benzersiz düşmən, Bu heç insan həyatı üçün heç bir dəstək verir. müdafiəsiz kosmik səyyah yalnız bir neçə saniyə üçün ətraf mühitdə yaşamaq olardı.

Siz həkim etmək üçün çox var ki, təsəvvür edə bilər - ki, insan kosmik kəşfiyyat gəldikdə, anlamaq və insan fiziologiyası manipulyasiya edə bilər insanlar səy önündə olacaq. Amma həkimlər böyük mühəndislik mədəniyyət nə bir yoxsul ikinci fiddle oynayır - və yaxşı səbəb ilə.

Space uçuş fiziki prinsip disarmingly sadə. Newton təxminən onu dəstəkləyən dinamikası anlamaq başladı ki, Belə ki, sadə 400 il bundan əvvəl. Earth tərk və onun ətrafında orbit daxil etmək üçün, heç vaxt yenidən torpaq hesab edir ki, belə bir şəkildə düşmək belə çətindir ki, edilə bilər ki, - ilk belə ağır onun trajectory Yer üfüqlər kənarda uzanır ki, dünyanın bir obyekt atmaq lazımdır.

Və belə ki, enerji böyük məbləği ilə təmin etmək lazımdır Yer ətrafında orbitə bir obyekt qoymaq üçün. Geniş baxımından daha sürətli siz nail olmaq orbit geniş radius getmək; Bu Earth və atmosferin yuxarı qatlarında, həm də əldən almaq üçün kifayət qədər geniş bir orbit nail olmaq üçün bir vasitə almaq üçün, eyni hündürlükdə sizə yerləşdirmək Beynəlxalq Kosmos Stansiyasında bir 250 Üzərimizdə mil, Siz 17,500mph ətrafında səyahət etmək lazımdır.

Bu kiçik nüvə silahı partlayıcı gücü mühərrikləri və yanacaq tankları ilə propelled bir vasitə tələb edir. Bu səfər, aşağı Earth orbit daxil Earth səthindən - Soyuz kosmik xaricdə - səkkiz dəqiqə ərzində bir az edir. Və səbəb Nasa Mədəniyyət ki, dünyada və kosmik agentlikləri, belə möhkəm deyil, insan biologiya daha mühəndislik tələblərinə köklü ki, qısa, lakin zorakı dövrdə demək olar ki, heç bir şey yoxdur, çünki müasir tibb qorunması yolu təklif edə bilər. başlanması zamanı, ya engineering işləyir və hər kəs yaşayır, və ya deyil və hər kəs məhv olur.

launch ərzində insan həyatının qorunması deyil tibbi prosedurlar əsasında lakin mühəndis dizayn və qurmaq və astronavt qrupları bələmək süni qorunması konsentrik təbəqələrinin asılıdır.

raket mühərrikləri mükəmməl yanğın lazımdır, yalnız doğru zamanda yalnız sağ thrust çatdırılması, dəqiq düzgün idarə. ki, sevk böyük güc vasitəsi silkələmək icazə olmaz, Onun sistemləri və ya ayrı sərnişin onun kövrək yük. Bu engineering komanda iş başlatma və nəqliyyat vasitələrinin onları məhv etmək üçün çalışırıq qüvvələrin qarşısında çıxış üçün nəzərdə tutulmuşdur ki, əmin etmək.

Və kerosin və oksigen ki qala üstün perched kiçik kapsul edir, telefon qutuları bir ovuc həcmi, və təchizat ton və üç sərnişin bir neçə onların arasında crammed. Bu kapsul həyat dəstək kiçik bubble edir, Earth off ehtiyacı və süni saxlanılır. İçəri, daha çox maşın alan etibarsız həyat dəstəkləmək üçün kifayət qədər təzyiq və istilik ilə bir nefes mühit təmin. Siz başlamaq yaşamaq varsa, Sizin problemlər həqiqətən yalnız başlayır.

ISS haqqında Chris Hadfield
High masa: Chris Hadfield Beynəlxalq Space Station xaricdə sıfır çəkisi yemək. Fotoşəkil: haqqında

Beynəlxalq Kosmos Stansiyasında

Bu hi-tech Beynəlxalq Kosmik Stansiyasının düşünmək cazibədar Böyük qardaş ev, Yer yuxarıda üzən. Bəzi mənada ki, doğrudur: yaşayış şəraiti hər hansı bir normal standart sərt. az məxluq comforts və qiymətli az gizlilik var. Bu yaşayış tənzimləmə böyük sosial münaqişə potensialı ilə bristling edir. Amma olduqca ki, əsasən yol və edir 15 Əməliyyat il heç bir azad var.

Amma ISS bir yaşayış blokunun daha çox. qrupları bir maşın daxilində yaşayış alaraq orada yaşamaq getmək zaman sonra həyatını gün hər ikinci asılı. Onlar oksigen istehsal su Electrolyse, Onlar nəfəs hava həyata tullantıların qazların kolpan molekulyar ələklər işə, hakimiyyəti 80kW həyata nasos bilər ki, böyük günəş serialların istilik sistemləri run. Bu günəş enerjisi də dörd böyük gyroscopes sürücüler, davamlı olan və stansiya sükan arxasında oturmaq, idarədən çıxaraq takla atan onu qarşısının alınması.

International Space Station sakit uzaqdır: Bu hums və əbədi whines; azarkeşləri bütün vaxt, zaman çalışan. çəkisi olmadan isti hava yüksələcək deyil və soyuq hava endirmək deyil. var, nəticə kimi, çətin ki, heç bir konveksiya və hava hərəkət və ya qarışdırmaq üçün. Bu da öz növbəsində problemlər yaradır, pis ventilyasiya sahələrdə baş ağrısı meylli astronotlar tərk, exhaled karbon qurmaq edə bilərsiniz. hava churning mühərrikləri Beləliklə daimi drum. ISS on layihələri, kimi qrupların sağlam həyat üçün sonra başqa demək olar ki, hər şey asılıdır ki,, süni var. Bu səy bütün yalnız bir polis bölməsi həyat dəstək ki, bubble saxlamaq üçün yalnız 250 başımızın üstündə mil. cəlb problemlər legion və biz hətta hələ aşağı Earth orbit tərk haqqında danışmaq başladı deyil.

Back ay

yarımçıq iş ay var. Bu Apollo proqram onun səthində bir çox kişi endi ci ildən təxminən yarım əsr. Bu elmi kəşf bir xəzinə define təmsil isə, heç kim ildən geri olmuşdur. Low Earth orbit deyil 250 mil uzaqda və dəqiqə əldə edilə bilər. moon haqqında 250,000 kilometrlərlə uzaqda, gün almaq üçün lazım və, təcrid əlavə və tələb olunan raket elm əlavə mürəkkəbliyi, radiasiya qrupları son dərəcə həssas yaradır. Yer biz atmosferin qalın yorğan yuxarıda radiasiya bəzi növləri müdafiə edirik, olan qamma şüaları udur, x-şüaları və başqa zərərli olacağını ultrabənövşəyi şüalanma. Lakin bizə təhlükəsiz edir qorunması bir qat var: Yer maqnit sahəsində.

magnetosphere radiasiya xüsusilə zərərli növlərin filtreler, hansı ittiham şəklində gəlir, yüksək enerji hissəciklər - atom nüvəsindən öz, o cümlədən ulduzları thermonuclear reaksiyaların bir məhsulu kimi tüpürdü. radiasiya Bu xüsusilə zərərli və, Günəş alışmalarının ərzində, dəfə minlərlə ilə intensivliyi artıra bilər. Hazırda biz pis günəş alışmalarının ilə gəlir radiasiya effektiv qorunması yolunda az.

Mars və kənarda

Son illərdə Ay və Mars dən başqa bir şey səthində insan qrupları qoyaraq ideyası beynəlxalq kosmik agentliklərin strategiya sənədləri öz yol tapdı. Bu missiya Sizcə bilər daha az fantastika deyil. Avropa Kosmos Agenecy nin Rosetta missiyası, belə spectacularly endi olan Philae lander Bir kometa ötən ilin səthində, biz tapmaq və üz mil milyardlarla kosmik yüzlərlə vasitəsilə hurtling kiçik hədəf almaq bilər ki, bizə göstərdi. bir asteroid bir insan ekipaj açılış onların fikir mümkün ola bilər ki, bu verdi agentlikləri etimad.

Amma indi bu imkanı kənarında yerləşir Mars ki, ki, səyahət qalan fərqli bir miqyasda bir problem təqdim edir. Mars ilə, problem məsafə və vaxt. Qırmızı planet almaq üçün planetlərarası mil yüz milyonlarla axır var; daha çox 1,000 dəfə məsafə Apollo qrupları aya səyahət. texnologiya mövcud ilə rövanşta yenidən Mars eyni Earth səyahət altı arasında doqquz ay edəcək.

Bu çox vaxt bədən hər hansı bir qravitasiya yük olmadan sərf edir. Weightlessness əyləncə kimi görünə bilər, lakin başqa hər şey kimi, bunu çox pis bir şey ola bilər. Fizioloqlar ilk hesab zaman təsirini kosmik mühit insan bədənində ola bilər, Kimsə Yox Mu da kosmosa olmuşdur əvvəl, Onlar düzgün əzələ və sümük sərf ki proqnozlaşdırılır. Həmin sistemləri çəkisi və bir idman zalı baxdı heç belə qədər hər kəs bilir kimi yonulmuş olunur, Siz onu istifadə etməyin, əgər siz onu itirmək. Buna görə, Beynəlxalq Space Station xaricdə qrupları ki sümük və əzələ itkisi bəzi cəhd və qarşısını almaq üçün resistive həyata gündəlik proqramına tabe olmalıdır.

Mars səthində
Marsda həyat var idi? axan suyun varlığını göstərir ki, görünür planetin səthində Dark tünd. Fotoşəkil: Nasa / Reuters

Weightlessness digər sistemləri ilə havoc wreaks. Bu balans və koordinasiya sizin hissləri rahatsızlıklarında, daha çətin ekipaj üzvləri hərəkət hədəfləri izlemek üçün edilməsi, hərəkət yaratmaq illusions və, Uçuş ilk bir neçə gün, ümumiyyətlə onlara olduqca kusacak kimi hiss edilməsi. bulantı istisna olmaqla, bu problemlərin bütün pis artıq siz Yüngül sərf almaq üçün edirlər.

Bu yaxınlarda, yeni - və potensial daha narahat - problemlər əkin var. hələ tamamilə bir astronotlar 'beyin təzyiq aydın deyil səbəblərə görə kosmik uçuş nəticəsində artacaq görünür, və bu bəzən Earth qayıtdıqdan sonra uzun illər davam onların görmə dəyişiklik ilə bağlı olmuşdur. Bu fenomen yalnız uzun müddəti missiyaları sonra qeyd olunub, mesaj vurğulayır: məkanında çox vaxt sərf sağlamlıq üçün böyük deyil.

Amma zaman da həyat dəstək sistemləri üçün problemlər yaradır. Siz ərzaq məbləği təsəvvür varsa, su, bir şəxs bir missiya set istehlak bilər oksigen və enerji üç ilədək davam (Siz yerüstü qalmaq daxildir), olduqca əhəmiyyətli Larder tələb. İndi dörd və ya altı bir ekipaj ki, çoxaltmaq və yalnız qidalanır və suvarılan saxlamaq üçün bir impossibly böyük kosmik lazımdır kimi görünür.

Siz təkrar və siz hər şeyi təkrar edə bilərlər halda ki, qeyri-mümkün olur. Space Station astronotlar onların tullantı su ən təkrar Artıq xaricdə, onların sidik, o cümlədən. Onlar exhaled hava həyata karbon ovucu və qalan oksigen rebreathe. Siz hələ daha getmək edə bilər, artan bitkilər hydroponically ilə, qida mənbəyi və karbon aradan qaldırılması mexanizmi və oksigen təchizatı yeniləşdirilməsi kimi. doğru bitkilərin seçerseniz hətta insan bərk tullantıların azot təkrar bilər. Hansı əlbəttə bəlkə sizin həyat dəstək bitkilər qidalandırmaq üçün öz poo istifadə edə bilər ki, bir elmi yoldur.

kimi inkişaf etmiş bir sistem toplaşmaq üçün çox çətindir, idarə və saxlamaq, və biz görmək əvvəl bir müddət ola bilər dərin kosmosda uçan istixanalar. İndi həyat mühəndislər onlar resursları daha çox təkrar yolları ilə özlərini talaq haqqınızı verim, və belə qrupları onları yaşatmaq şeylər üçün ayrılmış var taşıma kapasitesi məbləği azaldılması bunu.

Bu bütün bir sadə dərs var: space çətindir. Bütün sərhəd səylər var. Amma burada qeyd etmək çox var. 21-ci əsrin əvvəlindən orada məkanında daimi insan varlığı olmuşdur. Nə nüvə müharibəsi üçün bir proxy döyüş elm çoxmillətli proqram çevrilmişdir kimi açılmış, kəşfiyyat və əməkdaşlıq. Bu kosmik bütün araşdırmaq lazımdır müzakirəsi daxil olmaq üçün yer deyil. insan kosmik kəşfiyyat əldə lakin bir bütün qalan daha vacibdir çox faydaları var. İnsan kosmik kəşfiyyat öyrənmək və elm karyera uşaqlar ruhlandırır, Texnologiya və Mühəndislik. Bu mümkün ola bilər insan təxəyyül bir şey çərçivəsində onlara göstərərək belə yoxdur. Hesab edirəm ki, mənə ilham, çünki bu bilirik və mənim həyat bütün ərzində mənim lətafət keçirilməsi davam edir.

Bu Royal İnstitutu Christmas dərs vermək üçün böyük şərəfdir. Və bəli, Anlık-ev mesajı alan çətindir ki,. Amma bu il auditoriya üçün real dərs bu mənim macəra olmuşdur və sizin çox ola bilər.

Space yaşamaq üçün necə üç hissədən bbC4 nümayiş olunacaq 28, 29 və 30 8pm dekabr. daha çox tap Kral İnstitutunun veb və Twitter və söhbət qoşulmaq Instagram aşağıdakı @ri_science və ya axtarış #xmaslectures

guardian.co.uk © Guardian News & Media Limited 2010

Vasitəsilə Nəşr Guardian News Feed plugin WordPress üçün.

28595 0