A humanidade deve superar muitos obstáculos antes que qualquer jornada de retorno possa começar Marte. Existem dois jogadores principais NASA і SpaceX, que trabalham juntos em missões para a Estação Espacial Internacional, mas têm ideias conflitantes sobre como seria uma missão tripulada a Marte.
Tamanho importa
O maior problema (ou limitação) é a massa de carga útil (nave espacial, pessoas, combustível, suprimentos, etc.) necessária para a viagem. A massa da carga geralmente é apenas uma pequena porcentagem da massa total do veículo de lançamento. Por exemplo, o foguete Saturno V que lançou a Apollo 11 para a Lua pesava 3000 toneladas. Mas poderia lançar apenas 140 toneladas (5% da massa inicial de lançamento) em órbita baixa da Terra e 50 toneladas (menos de 2% da massa inicial de lançamento) para a Lua.
A massa limita o tamanho de uma espaçonave em Marte e suas capacidades no espaço. Cada manobra requer o gasto de combustível para acionar os motores do foguete, e esse combustível agora deve ser levado ao espaço por espaçonaves.
O plano da SpaceX para sua espaçonave tripulada é reabastecer no espaço com um caminhão de combustível lançado separadamente. Isso significa que será possível colocar muito mais combustível em órbita do que em um único lançamento.
O tempo importa
Outra questão intimamente relacionada ao combustível é o tempo. As missões que enviam espaçonaves não tripuladas para os planetas externos geralmente seguem trajetórias complexas ao redor do Sol. Eles usam as chamadas manobras de gravidade para voar com eficiência em torno de diferentes planetas e ganhar impulso suficiente para atingir seu objetivo.
Isso economiza muito combustível, mas pode fazer com que essas missões demorem anos para serem concluídas. É claro que isso é inaceitável. Tanto a Terra quanto Marte têm órbitas (quase) circulares, e uma manobra conhecida como transição de Hohman, é a forma mais econômica de viajar entre os dois planetas. De fato, se não entrarmos em detalhes, a espaçonave faz um único voo ao longo de uma órbita elíptica de transição de um planeta a outro.
O trânsito de Hohmann entre a Terra e Marte leva cerca de 259 dias (oito a nove meses) e só é possível a cada dois anos devido à diferença nas órbitas ao redor do Sol da Terra e de Marte. Uma espaçonave pode chegar a Marte em menos tempo (a SpaceX diz seis meses), mas, você adivinhou, exigirá mais combustível.
pouso seguro
Suponha que nossa espaçonave e tripulação acabem em Marte. A próxima tarefa é pousar. Uma espaçonave entrando na atmosfera da Terra pode usar o arrasto gerado pela interação com a atmosfera para desacelerar. Isso permite que o dispositivo pouse com segurança na superfície da Terra (desde que possa suportar o aquecimento adequado). Mas a atmosfera de Marte é cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra. Isso significa menos potencial de arrasto, tornando impossível pousar com segurança sem qualquer assistência.
Algumas missões pousaram em airbags (como a missão Pathfinder da NASA), enquanto outras usaram propulsores (a missão Phoenix da NASA). Este último, novamente, requer mais combustível.
Vida em Marte
Um dia marciano dura 24 horas e 37 minutos, mas é aí que terminam as semelhanças com a Terra. A fina atmosfera de Marte significa que ele não pode reter calor tão bem quanto a Terra, então a vida em Marte é caracterizada por grandes oscilações de temperatura dia/noite. Marte tem uma temperatura máxima de 30 ℃, o que parece muito bom, mas sua temperatura mínima é de -140 ℃ e a temperatura média é de -63 ℃. A temperatura média de inverno no Pólo Sul da Terra é de cerca de -49℃. Portanto, precisamos ter muito cuidado ao escolher onde morar em Marte e o que fazer com a temperatura à noite.
A gravidade em Marte é 38% da da Terra (então você se sentirá mais leve), mas o ar é principalmente carbono (CO₂) com alguns por cento de nitrogênio, então é completamente irrespirável. Teremos que construir um local climatizado para morar lá. A SpaceX está planejando vários voos de carga antes do lançamento, incluindo instalações de infraestrutura crítica, como estufas, painéis solares e – você adivinhou – uma instalação de produção de combustível e ar para o retorno da missão à Terra.
A vida em Marte é possível, e vários testes de simulação já foram realizados na Terra para ver como os humanos lidariam com tal existência.
Você pode ler sobre isso aqui: Geólogos estão modelando as condições do solo marciano para plantar Marte no futuro
Retorno à Terra
A última tarefa é iniciar a viagem de volta e trazer as pessoas de volta à Terra com segurança. A Apollo 11 entrou na atmosfera da Terra a uma velocidade de cerca de 40000 km/h, um pouco abaixo da velocidade necessária para deixar a órbita da Terra. As naves espaciais que retornam de Marte terão velocidades de entrada na atmosfera entre 47 km/h e 000 km/h, dependendo da órbita que usarem para chegar à Terra.
Eles poderiam desacelerar na órbita baixa da Terra para cerca de 28 km/h antes de reentrar em nossa atmosfera, mas, você adivinhou, eles precisariam de combustível extra para fazer isso. Mas eles também não serão capazes de simplesmente entrar na atmosfera. Só precisamos ter certeza de não matar os astronautas por sobrecarregá-los ou queimá-los por superaquecimento.
Esses são apenas alguns dos desafios enfrentados por uma missão a Marte, e todos os blocos de construção tecnológicos para alcançá-la já estão prontos. Só precisamos gastar tempo e dinheiro e juntar tudo.
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