Actualização 23 de abril de 2014

Viver em Marte

Filhos do Marte

A viagem a Marte é um sonho para o homem, muito mais ambiciosa do que a viagem à Lua feita na década de 1970 (programas Apollo). Quais são os obstáculos para nós em 2014, de enviar homens a Marte e, especialmente, para fazer voltar os homens saudáveis em nosso planeta?
Na realidade, os obstáculos são inúmeros, mas os principais freios atuais são tecnológica, financeira e de ordem humana. Para ultrapassar esses obstáculos e conquistar toda a tecnologia necessária, ele certamente vai levar muitas décadas. Ir em Marte e retorno à Terra, é uma missão impossível para a década de 2020, como as armadilhas são muitas. Quanto a viver em Marte, simulações como Marte 500 mostram a enorme complexidade humana e técnica de tal missão. Desde 1960, os cientistas estudam o planeta Marte através das muitas missões espaciais passadas e presentes (Mars Global Surveyor, Mars Pathfinder, Mars Odyssey, Mars Express, Mars Exploration Rover, Mars Reconnaissance Orbiter, Phoenix, Mars Science Laboratory).
Suas sondas e seus robôs presentamo-nos regularmente O meio ambiente de Marte e os cientistas têm agora uma boa idéia da história da sua água, do seu clima, da sua solo, dos potenciais perigos a superfície de Marte, possíveis locais de aterragem para as humanas e das condições de vida para uma missão tripulada.

Mas não é o suficiente para ir e viver em Marte. Para chegar a Marte, ele anteriormente realizar, uma série de tarefas intermediárias para adquirir gradualmente as tecnologias necessárias para filhos de Marte.
Além disso, o orçamento necessário é enorme, uma colaboração global de organizações governamentais e não-governamentais é essencial. Apenas a viagem custaria US $ 10 bilhões.
Para ir a Marte deve estar em boas condições de saúde, de modo que a principal preocupação dos cientistas é preservar a saúde de homens e mulheres que viajam na ausência de gravidade. Já na década de 1970, com a Soyuz Soviética 9, tinha testado estadias de longa duração no espaço. Depois de apenas 18 dias, os ossos e músculos dos astronautas haviam atrofiado (perda de massa muscular 30%). Desde então, nas estações espaciais, os astronautas fazem uma série de exercícios de várias horas por dia para manter a sua massa muscular, mas a perda de massa permanece elevada (perda de massa muscular de 15% a cada 300 dias ou mais). Mas esta não é mais preocupante para saúde. O estresse causado por viagens longas é enorme e o equilíbrio psicológico é perturbada por esse isolamento. A escolha dos homens e das mulheres que irão, será extremamente seletivo, porque eles vão assumir o choque vários anos.

Imagem: A fina atmosfera de Marte contém dióxido de carbono e nitrogênio. A pressão é de 0,6 kPa, enquanto ele está na Terra 101 kPa. A gravidade em Marte é 0,376 g, enquanto na Terra é de 1 g. Os raios do sol são prejudiciais e como filhos da lua, terá que isolar-se do Sol. Sob estas condições, um escafandro pressurizado é obrigatória. O ambiente de Marte é particularmente hostil, não há oxigénio, e a temperatura atingiu -60 ° C, em média. Crédit astronoo

A viagem até Marte

Para minimizar o custo da viagem, a missão deverá durar pelo menos 15 anos como os alinhamentos mais favoráveis entre a Terra e Marte (menor distância) ocorrem muito raramente. A menor distância entre os dois corpos é quando Marte está em oposição, ou seja, quando a Terra fica entre Marte e o Sol. Essas oposições são realizadas aproximadamente a cada 780 dias (26 meses), mas dada a excentricidade respectiva das órbitas de Marte e da Terra, a distância a mais menor entre a Terra e Marte (55.000 mil km) não retorna todos 26 meses. Deverá esperar, a correlação entre o periélio de Marte ea oposição dos dois planetas, ou 7 oposições, ou seja, 15 anos. Nestas condições favoráveis, os astronautas viajam 6 meses para ir e menos de quatro meses para o retorno, nas melhores condições. Os astronautas ficarão confinados em uma pequena caixa e o aspecto psicológico deste confinamento é difícil de gerir, todos os seres humanos não são capazes, por outro lado muito pouco suportarão. Ele vai fazer uma seleção drástica dos candidatos.
Viva para meses de autonomia completa em uma cápsula, força a tomar oxigênio, água e alimentos necessários para viajar. Para uma viagem de nove meses, a massa de oxigénio, água e alimentos necessários é enorme. Cada dia, um homem consome cerca de 1 kg de alimento, 1 kg de oxigênio e 3 kg de água. Para otimizar a carga, será necessário reciclar a água e os resíduos e realizar um mini-ecossistema terrestre que permite a sobrevivência da tripulação durante a longa viagem. Para oxigênio devera-se tomar o CO2 liberado e produzir oxigênio através da fotossíntese das plantas. Para a água devera-se reciclar a urina. Para o alimento, devera-se reciclar resíduos orgânicos e cultivar legumes no desperdícios. Além disso, deve ser garantido que nenhum agente patogénico invada a cápsula. O equilíbrio psicológico entre homens e mulheres será fortemente testado. Embora os astronautas serão confinados em uma pequena caixa, de frente para seu encarceramento, a viagem para ir, fica a parte mais fácil da missão.

Após a chegada em solo marciano, os candidatos devem ser autônomo e, principalmente, manter-se saudável e esta tarefa é muito mais complexa do que parece. A atmosfera de Marte é hostil, com pouca luz, radiação solar é nociva, não há oxigénio, não há água em estado líquido e a temperatura atingiu -60 ° C e média pode cair para -130 ° C. Na superfície do deserto de Marte, nada cresce, será necessário encontrar água, produzir energia, oxigênio, água e comida em mini estufas aquecidas. Para construir tudo isso vai exigir uma grande quantidade de materiais ausentes em Marte. Não será possível levar os materiais necessários para construir, uma usina de energia, uma caldeira, um reservatório de água, uma unidade de tratamento dos águas residuais, uma sala de rádio, um laboratório, uma oficina, câmaras, salas de desporto, uma cozinha, um restaurante, uma biblioteca, etc... Quanto ao retorno à Terra, é a parte mais obscura da missão. Devera esperar um salto tecnológico gigantesco para considerar-o.

N.B.: MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) é um projeto que tem como objetivo o estudo de um ecossistema de microrganismos e plantas. Esta ferramenta permite compreender melhor o comportamento dos ecossistemas artificiais e do desenvolvimento da tecnologia para um futuro sistema, regenerador de sobrevivência para missões espaciais tripuladas de longa duração, por exemplo, uma base lunar ou uma missão a Marte. A força motriz de MELISSA é recuperar a comida, água e oxigênio a partir de resíduos (fezes, uréia), de dióxido de carbono e de minerais. Com base no princípio de ecossistema "aquatic", MELiSSA tem 5 compartimentos colonizados por bactérias termófilas respectivamente anoxigênicas, bactérias photohererotrophic, bactérias nitrificantes, bactérias fotossintéticas, plantas superiores, e tripulantes. Resíduos perigosos e poluentes do ar são tratados usando a função natural de plantas que, por sua vez fornecem alimentos e contribuem para a purificação da água e oxigênio para revitalizar o ar.

Imagem: desde 1997, a base de Concordia franco-italiana na Antártida, localizada a uma altitude de 3233 metros, é uma das três estações de pesquisa no continente antártico. Os outros dois são a base EUA Amundsen-Scott ea base Vostok Russa. Durante os 9 meses de inverno, Concordia hospeda em circunstâncias particularmente difíceis, quinze pessoas em total autonomia, na região mais fria do mundo. Na imagem em primeiro plano, os edifícios poligonais colocados seis cilindros hidráulicos para compensar as variações nos níveis de solo congelado e no fundo toda a estação de energia (central, caldeira, tanque de água, rádio, laboratório, quartos, cozinha, restaurante, biblioteca,...).
Enquanto esses cientistas estão na Terra, tudo que eles precisam para viver, com exceção de oxigênio, é parte de um apoio em terra. Para abastecer o povo de Concordia, transporte enorme terra e ar são usados. Cerca de 350 toneladas de suprimentos chegam por três comboios terrestres organizadas durante a temporada de verão. O isolamento por muito tempo de um pequeno grupo de seres humanos é ideal para definir os retratos tipos para a exploração de Marte.

O roteiro para a missão a Marte

Missão ISECG identificou um conjunto de tarefas necessárias na vizinhança lunar e na superfície da Lua, antes de considerar uma missão tripulada a Marte, a década de 2030. 10 agências espaciais se reuniram em Kyoto em 30 de agosto 2011 como parte de ISECG (International Space Exploration Coordination Group) para discutir do desenvolvimento de um roteiro comum para a exploração espacial coordenada internacionalmente. Antes de enviar homens a Marte, ele irá retornar à Lua e enviar seres humanos a um asteroide. Cada um destes objectivos permitirá que as agências espaciais para adquirir gradualmente as tecnologias necessárias para chegar a Marte. O roteiro para se preparar para uma possível missão tripulada a Marte, levar para fora os esforços financeiros para alcançar e os saltos tecnológicos para atravessar por organizações governamentais e não-governamentais globais. Exploração sustentável, acessível e produtiva da superfície de Marte por seres humanos é um objetivo de muito longo prazo.
O roteiro global para a exploração de Marte, cria um quadro para a coordenação das actividades preparatórias. Este roteiro mundial de exploração de Marte está ligado a um conjunto de prioridades e objetivos preliminares a respeitar e não há que os objetivos tecnológicos. Claro que precisamos de desenvolver tecnologias de exploração e infra-estrutura necessária para viver e trabalhar para além da órbita baixa da Terra.

Mas também temos de envolver o público de maneira interativa, como em uma causa comum a exploração do espaço. Missões humanas para além da órbita baixa da Terra são possíveis com a participação internacional coordenada, pois as armadilhas são consideráveis. Vai ter um monte de experiência para aumentar a segurança, ampliar a presença humana além da órbita baixa da Terra para aumentar continuamente o número de pessoas em cada destino, estendendo a duração das missões tripuladas em auto-suficiência, reduzir o risco de ambiente espacial sobre a saúde humana eo equipamento tecnológico e, finalmente, mostrar os benefícios para toda a humanidade.

N.B.: As agências envolvidas no desenvolvimento de um roteiro comum para a exploração espacial coordenada são : ASI (Itália), CNES (França), CSA (Canadá), DLR (Alemanha), a ESA (Agência Espacial Europeia), JAXA (Japão), KARI (República da Coreia), a NASA (Estados Unidos), Roscosmos (Rússia) , UKSA (UK).

Roteiro para uma missão tripulada até Marte

Imagem: O roteiro idealista para preparar uma eventual missão tripulada a Marte, mostra os esforços financeiros para conseguir. O roteiro deve permitir que para alcançar este objectivo abrange um período de 25 anos, e descreve uma seqüência de tarefas intermediárias robóticas e humanos necessários.