Poveștile clasice de science fiction ale lui Marte au prezentat adesea marțieni cu ochi ochelari care invadează Pământul pentru resursele sale prețioase. Dar realitatea este că în următorii douăzeci de ani - cu toate constrângerile tehnice și bugetare - oamenii vor fi singurii care vor invada Planeta Roșie. Anul acesta, NASA a dezvăluit cel mai recent plan al său de a sări 300 de milioane de kilometri spre a patra planetă de la Soare. Strategia are în vedere crearea unei stații lunare pe orbita Lunii, care va servi drept punct intermediar pentru zborurile spațiale pe distanțe lungi către Marte. Avanpostul echipat cu Deep Space Gateway va fi platforma de lansare pentru Deep Space Transport, o versiune a Enterprise a agenției spațiale.
Până la începutul anilor 2030, un astronaut ar fi putut lăsa prima urmă umană pe un alt obiect ceresc din 1969. El sau ea va avea nevoie de dispozitive inteligente care să permită să trăiască pe o planetă rece, inospitalieră, departe de cel mai apropiat loc care ar putea fi numit „acasă”.
Apă, apă peste tot
Faptul că există apă pe Marte nu mai surprinde pe nimeni. Curenții de suprafață de pe Planeta Roșie, care se scurg periodic, îi determină pe oamenii de știință să creadă că apa lichidă ar trebui să aibă loc. NASA a anunțat anul trecut că a descoperit și un rezervor imens de gheață înghețat sub suprafața solidă a planetei.
Cu toate acestea, este puțin probabil ca primii călători pe Marte să aibă acces ușor la aceste surse de apă sau va fi prea costisitor accesul la ele. În schimb, viitorii astronauți ar putea folosi un tip de captator de apă dezvoltat de oamenii de știință de la Universitatea din California, Berkeley.
Acest dispozitiv alimentat cu energie solară folosește un cadru special metal-organic (MOF) pentru a extrage apa din aer în condiții de umiditate de cel puțin 20%. Un studiu pe această temă a fost publicat luna trecută în revista Science.
Video promotional:
Cu acest prototip, a fost posibilă colectarea a aproximativ trei litri de apă din aer în 12 ore, folosind doar un kilogram MOF. Cadrul combină metale precum magneziul cu molecule organice care se aliniază în fibre rigide, poroase, pentru a stoca gaze și lichide.
„Dacă umiditatea relativă pe Marte este de aproximativ 20% sau mai mult, nu înțeleg de ce acest dispozitiv nu poate funcționa acolo”, spune Omar Yagi, co-autorul lucrării care a inventat MOF acum 20 de ani.
În timp ce o capcană de apă ar fi minunat de utilă în locurile aride de pe Pământ, un astfel de dispozitiv ar funcționa și pe Marte complet uscat, unde, în ciuda condițiilor deșertice, umiditatea relativă poate ajunge la 80-100% noaptea - ceea ce este mai mult decât suficient pentru a aspira apă din atmosferă.
Echipa lui Yagi lucrează deja la un MOF mai ieftin și mai eficient pentru absorbția vaporilor de apă. „Este doar o chestiune de timp înainte ca această tehnologie să devină competitivă din punct de vedere economic. Acesta este un pas important către viitorul aprovizionării cu apă, îl numesc „apă personalizată”.
Ștampila civilizației
În aceste zile putem imprima 3D orice - chiar și ovarele care lucrează. Abilitatea de a produce instrumente și piese îi va ajuta cu siguranță pe coloniștii marțieni care nu pot lua totul cu ei dintr-o dată.
Recent, o echipă de la Universitatea Northwestern a demonstrat capacitatea de a imprima structuri 3D folosind praf marțian și lunar. Mai exact, nu praf real, ci un imitator aprobat de NASA de aceeași dimensiune și formă. Cercetătorii, conduși de Ramil Shah, au folosit un așa-numit proces de vopsire 3D care folosește noi cerneluri pe care laboratorul ei le folosise anterior pentru a imprima lucruri precum grafen și nanotuburi de carbon.
Studiul a fost publicat la începutul acestui an în Nature Scientific Reports.
Compus din 90% praf în greutate, materialul imprimat 3D este extrem de flexibil și durabil ca cauciucul. Poate fi „tăiat, rulat, pliat și modelat înainte de pictura 3D”. Puteți face chiar cărămizi LEGO.
„În locuri precum alte planete și luni cu resurse limitate, oamenii vor trebui să folosească ceea ce este disponibil pe această planetă pentru a trăi”, spune Shah, profesor asistent la Școala de Inginerie McCormick. „Cernelurile noastre 3D deschid cu adevărat posibilitatea de a imprima diferite obiecte funcționale sau structurale pentru a crea habitate dincolo de Pământ.”
O casă departe de casă
NASA își dezvoltă propria soluție pentru locuințe pe Planeta Roșie. Acesta este un iglu.
Din punct de vedere tehnic, „Casa de gheață marțiană” este o structură tubulară mare, gonflabilă, care va include materiale colectate de pe planetă și învelite într-o coajă de gheață.
Ideea din spatele structurii gonflabile este că este ușor de transportat. De ce gheață? Apa oferă o protecție excelentă împotriva radiațiilor și acesta este unul dintre cele mai mari pericole cu care se confruntă oamenii în călătoriile spațiale. Expunerea pe termen lung poate provoca cancer sau chiar boală acută de radiații.
Alternativ, locuințele, laboratoarele și alte clădiri ar putea fi îngropate sub suprafață, forțând cercetătorii să trăiască ca trogloditele. Dar Mars Ice Home oferă o perspectivă mai bună.
„Toate materialele pe care le-am ales sunt translucide, astfel încât o parte din lumina zilei din exterior poate pătrunde și vă poate informa că sunteți într-o casă și nu într-o peșteră”, a declarat Kevin Kempton, investigator principal pentru proiectul Mars Ice Home de la NASA.
Un măr pe zi
Nu este clar dacă blockbuster-ul sci-fi The Martian a stimulat de fapt vânzările de cartofi, dar oamenii de știință dezvoltă ferme sofisticate de plante autosustenabile care să le ofere viitorilor astronauți fructe și legume proaspete.
De exemplu, un proiect comun între NASA, Universitatea din Arizona și întreprinderile private este un sistem de susținere a vieții bioregenerative (BLSS), reprezentat de o cameră de plante hidroponice care nu are nevoie de sol (sau, mai bine spus, de fecale umane) pentru a produce alimente.
Un sistem cu buclă închisă începe cu apă bogată în nutrienți. Apa nutritivă susține sistemul rădăcinii plantelor. Sistemul aduce beneficii atât plantelor, cât și oamenilor în același timp, deoarece aceștia din urmă emit dioxid de carbon, care este absorbit de vegetație. Plantele, la rândul lor, produc oxigen prin fotosinteză.
„Primul nostru proiect major a început în 2004. Am proiectat și construit o cameră de cultivare a alimentelor la Polul Sud (Antarctica). Este încă acolo și încă funcționează”, spune Jean Giacomelli, directorul Centrului agricol pentru medii gestionate și fost investigator principal al proiectului BLSS.
BLSS a fost prezentat în Biosphere 2, un sistem ecologic închis deținut și operat de australieni.
Provocări viitoare
Evident, mai este mult de făcut înainte ca astronauții să înceapă să cultive delicioase mere roșii pe Planeta Roșie. NASA și partenerii săi comerciali încă dezvoltă rachete de generația următoare care să se ocupe de toate operațiunile grele ale viitoarelor misiuni. Sunt în curs de desfășurare alte proiecte pentru a crea module de locuire în spațiul adânc, care vor duce oamenii pe Marte.
Rămân obstacole serioase. De exemplu, problema radiației. Oamenii de știință finanțați de ESA au anunțat recent un dispozitiv care simulează radiațiile spațiale pentru a studia amenințările și a dezvolta soluții pentru a atenua efectele sale asupra oamenilor și echipamentelor. În prezent, medicina aerospațială se concentrează pe studiul modului în care oamenii rămân sănătoși și rezistenți în spațiul profund.
Există, de asemenea, problema de a fi departe de casă. Sunt oamenii suficient de puternici pentru a supraviețui unei călătorii atât de lungi? De asemenea, se efectuează cercetări pe această temă în condițiile din Antarctica.
Anul acesta va marca 60 de ani de la începutul erei spațiale, când Rusia a lansat pentru prima dată un satelit spațial. A ajunge pe Marte în mai puțin de un secol de la acest punct de vârf va fi un moment istoric care va anunța un nou viitor pentru rasa umană.
ILYA KHEL
