Umani su Marte. È un enorme passo da percorrere dall'orbita terrestre bassa, quindi dagli atterraggi lunari e poi fino a Marte, un viaggio di centinaia di milioni di chilometri e almeno 2 anni.
Ma ci sono due posti dove gli umani possono andare che sono un trampolino di lancio tra Terra e Marte. Campi base che ci permetterebbero di raccogliere le nostre risorse in relativa sicurezza prima di scendere in quel pozzo gravitazionale.
Sto parlando delle lune di Marte: Phobos e Deimos.
Tutta l'attenzione è focalizzata su Marte e, per una buona ragione, è praticamente l'unico posto che assomiglia alla Terra nel Sistema Solare. Ha circa la stessa durata del giorno, tappi polari di anidride carbonica e ghiaccio d'acqua e temperature diurne che possono essere quasi ragionevoli.
Ma abbiamo anche visto che Marte mangia veicoli spaziali per colazione. Dei 18 veicoli spaziali dati il compito di atterrare sulla superficie di Marte, solo 9 sono effettivamente riusciti a scendere in sicurezza e sono stati effettivamente in grado di svolgere la loro missione.
Questo è il 50%. Siamo disposti a rischiare la vita di metà delle persone che inviamo sul Pianeta Rosso?
Per non parlare della crescente sfida dell'atterraggio di carichi utili più pesanti su Marte, pieno di umani morbidi e morbidi. Ho fatto un intero video sul perché questo è così difficile. Controllalo qui.
Ma le due lune di Marte, Phobos e Deimos offrono un'alternativa interessante. Invece di andare direttamente dalla Terra alla superficie di Marte, l'umanità potrebbe creare una stazione su queste lune rocciose, un campo base, per un tentativo serio e più sicuro su Marte.
Phobos è la più grande delle lune di Marte ed è di 27 chilometri nella sua dimensione più lunga. È simile nella composizione a un tipo C, o asteroide condrite carbonaceo. Gli scienziati planetari pensano che sia stato un asteroide catturato o i detriti di un antico impatto molto tempo fa. È ricoperto di polvere fine a base di eoni di impatti di micrometeorite e non ha assolutamente atmosfera.
La luna orbita sopra Marte ad un'altitudine di 5.989 chilometri e impiega solo 7 ore e 39 minuti per completare un'orbita attorno al pianeta.
Deimos è più piccolo, largo solo 15 chilometri nella sua parte più lunga, e orbita su Marte ogni 30 ore ad un'altitudine molto più alta di 23.460 chilometri.
Quindi cosa ci vorrebbe per creare una base su queste lune, e perché è meglio che andare direttamente su Marte.
Anche se è meno massiccio della Terra, Marte ha ancora un pozzo di gravità significativo. Per passare dalla superficie di Marte all'orbita bassa, è necessario un cambio di velocità di 3,6 km / s. E se vuoi tornare da Marte sulla Terra, hai bisogno di un cambio di velocità di 6 km / s.
Nel 2015, tre ingegneri della JPL della NASA hanno proposto "Un'architettura minima per le missioni degli esseri umani su Marte", proponendo una serie di missioni che stabiliscono prima una testa di mare su una delle lune di Marte, prima di inviare gli umani sul pianeta.
Hanno suggerito che una campagna per inviare umani su Marte sarebbe stata suddivisa in quattro fasi principali. In primo luogo, le missioni sarebbero state inviate a Phobos per installare infrastrutture sulla Luna. Successivamente, gli astronauti sarebbero scesi in superficie per un mese di permanenza. Quindi sarebbe stata effettuata una spedizione di un anno più lungo. E infine, ci sarebbe il passaggio a una presenza permanente su Marte.
Configurare una presenza su Phobos richiederebbe quattro lanci di Space Launch System Block 2, ma anche SpaceX Starships funzionerebbe bene. I primi tre missili trasporterebbero rifornimenti, un habitat di Phobos e un veicolo di ritorno per gli astronauti per tornare a casa. Il quarto lancio avrebbe portato una capsula di Orione con 4 astronauti su Marte, seguendo una traiettoria da 200 a 225 giorni per portarli a Phobos.
Gli astronauti vivevano sulla stazione di Phobos per circa 500 giorni, eseguendo la scienza su Phobos. Poi sarebbero tornati a casa, magari anche facendo una visita laterale a Deimos sulla via del ritorno, impiegando altri 250 giorni per tornare.
Sulla base delle lezioni apprese dalla missione di Phobos, l'atterraggio effettivo su Marte richiederebbe altri sei lanci SLS. Ci sarebbero più rifornimenti e un veicolo di atterraggio su Marte da 75 tonnellate che aspetterebbe in un'orbita di Marte alta.
Alla fine, un equipaggio avrebbe lanciato, fatto il viaggio fino alla stazione di Phobos e poi si sarebbe preparato per un atterraggio su Marte. Quando le condizioni erano giuste, due membri dell'equipaggio si sarebbero trasferiti sul veicolo di discesa e sarebbero atterrati su Marte, trascorrendo circa un mese in superficie mentre gli altri due astronauti sarebbero rimasti su Phobos.
Il primo essere umano avrebbe messo piede sulla superficie di Marte, qualche volta negli anni 2030 o 2040.
Alla fine del loro mese, sarebbero saliti sul loro veicolo di risalita, sarebbero tornati a Phobos e poi tutti gli astronauti sarebbero tornati a casa.
Con tutto ciò che è stato testato e provato, un numero maggiore di missili si lancerebbe su Marte, trasportando più rifornimenti per la stazione di Phobos e una base di Marte in crescita, e gli astronauti effettuerebbero spedizioni per anni su Marte.
E alla fine, ci sarebbe una presenza permanente su Marte, con equipaggi sovrapposti a Phobos, nella crescente base di Marte e in transito.
Conosco la battuta che farai, che SpaceX invierà le astronavi un decennio prima e l'intero processo è irrilevante. Ah ah ah, stupida NASA.
Forse, ma Marte è completamente ostile alla vita umana, oggi non c'è assolutamente alcuna infrastruttura e nessuno ha mai pensato a fondo ai mille dettagli che gli umani dovranno sopravvivere permanentemente.
Mancano centinaia di giorni ai nostri razzi più veloci e chiunque vada su Marte sarà al di là di ogni tipo di salvataggio se qualcosa dovesse andare storto.
E quando si tratta di Marte, devi presumere che le cose andranno male.
Ad ogni modo, se Starship vola, la NASA diventa un cliente e riesce a svolgere queste missioni in modo più economico, più veloce, con più ridondanza e sicurezza.
Ricorda che la NASA è il principale cliente di SpaceX.
Si scopre che Phobos potrebbe effettivamente diventare il posto perfetto per un ascensore spaziale parziale. In un articolo del 2003 intitolato "Space Colonization Using Space-Elevators from Phobos", l'ingegnere della NASA Leonard Weinstein ha esaminato la fattibilità di questa idea.
Un filo potrebbe essere abbassato da Phobos, finendo appena sopra l'atmosfera di Marte. Dalla superficie di Marte, il filo di estremità si muoveva attraverso il cielo a una velocità di solo mezzo chilometro al secondo, passando sopra un punto su Marte due volte al giorno.
I payload possono essere lanciati dalla superficie di Marte e catturati dall'estremità inferiore del cavo, e quindi trasportati su Phobos per circa due giorni. Un secondo ascensore potrebbe persino trasportare materiale fino all'orbita di Deimos.
E so che sembra un po 'estremo, ma quando pensi alla meccanica orbitale, in realtà ci vuole meno energia per trasportare materiale da Phobos all'orbita lunare di quanto non lo faccia per ottenerlo dalla superficie della Luna.
In una presentazione del 2013, l'ingegnere Lockheed Martin Josh Hopkins ha proposto che Phobos e Deimos hanno senso come il primo posto per l'esplorazione da parte degli umani, e ha affermato che Deimos è ancora migliore.
Sia Phobos che Deimos sono bloccati in modo ordinato su Marte, il che significa che mostrano sempre la stessa faccia sulla superficie del pianeta. Gli astronauti di stanza su una di queste lune sarebbero in grado di teleoperare rover e assaggiare missioni di ritorno senza ritardi.
Dalla sua altitudine più elevata, Deimos in realtà vede più della superficie di Marte di Phobos, il 98% del pianeta è visibile dalla luna. Con il suo percorso più lento attraverso il cielo, Deimos avrebbe la capacità di comunicare con la superficie per quasi 60 ore di continuo, mentre Phobos scivola all'orizzonte ogni 4,2 ore.
Le regioni vicino al polo nord di Deimos sarebbero in costante luce solare e avrebbero anche una visione costante fino alla superficie di Marte.
Raggiungere Deimos sarebbe effettivamente più facile, avendo bisogno di circa 400 metri / secondo in meno di cambiamento di velocità.
Quindi, immagina tutto ciò che ho detto per una missione su Phobos, ma sostituiscilo invece con Deimos.
Ma se vogliamo davvero restare, vorremmo scavare un tunnel all'interno di Deimos. Questo è secondo Jim Logan, il co-fondatore dello Space Enterprise Institute. Durante una recente presentazione in una conferenza a Seattle sull'insediamento spaziale, Logan ha suggerito che dovrebbe essere possibile costruire un habitat permanente all'interno di Deimos.
Non ero lì per il seminario, ma c'era Alan Boyle di Geekwire e ha catturato questa fantastica foto del discorso di Logan. Secondo Logan, l'idea originale di un cilindro O'Neill ha sottovalutato la quantità di schermatura da radiazioni di circa un terzo. Quindi ricorda che quando ho detto che avrebbero avuto bisogno di 45.000 lanci di astronavi per costruire un cilindro O'Neill, risulta che potremmo averne invece necessari 150.000.
Ma dovrebbe essere possibile scavare un tunnel attraverso il centro di Deimos, da un capo all'altro, magari chiamare la noiosa compagnia di Elon Musk per fare il lavoro. Si presume che l'interno di Deimos sia poroso e gli ingegneri troverebbero riserve di ghiaccio d'acqua, metalli preziosi e minerali mentre scavavano, il che supporterebbe praticamente qualsiasi scala di base.
Potrebbe anche essere abbastanza grande da mettere habitat rotanti all'interno della luna per fornire gravità artificiale agli abitanti. Posiziona i pannelli solari ai poli dove otterrebbero la luce solare quasi eterna
Tutta questa attenzione su Marte, ma c'è un caso da fare per le lune di Marte, Phobos e Deimos che serviranno come i primi luoghi che visiteremo nella regione. Quindi, quando abbiamo un buon campo base solido, facciamo un serio tentativo sul Pianeta Rosso.
