Klasické sci-fi příběhy o Marsu často obsahují Marťany s brýlemi s očima, kteří napadají Zemi kvůli jejím vzácným zdrojům. Realita je však taková, že v příštích dvaceti letech - se všemi technickými a rozpočtovými omezeními - to budou lidé, kteří jako jediní napadnou Červenou planetu. Letos NASA představila svůj nejnovější plán vyskočit ze Slunce na čtvrtou planetu 300 milionů kilometrů. Strategie předpokládá vytvoření měsíční stanice na oběžné dráze Měsíce, která bude sloužit jako mezilehlý bod pro dálkové kosmické lety na Mars. Základna s posádkou Deep Space Gateway bude sloužit jako odrazový můstek pro Deep Space Transport, verzi vesmírné agentury Enterprise.
Na počátku 20. let 20. století mohl astronaut zanechat první lidskou stopu na jiném nebeském objektu od roku 1969. Bude potřebovat chytré gadgety, které umožní žít na chladné, nehostinné planetě daleko, daleko od nejbližšího místa, které lze nazvat „domovem“.
Voda, voda všude
Skutečnost, že na Marsu je voda, už nikoho nepřekvapuje. Povrchové proudy na Rudé planetě, které pravidelně unikají, vedou vědce k přesvědčení, že by se skutečně měla vyskytovat kapalná voda. NASA loni oznámila, že objevila také obrovský rezervoár ledu zmrzlý pod pevným povrchem planety.
Je však nepravděpodobné, že by první cestující na Mars měli snadný přístup k těmto zdrojům vody, nebo by bylo příliš nákladné se k nim dostat. Místo toho by budoucí astronauti mohli použít typ lapače vody vyvinutý vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley.
Toto zařízení napájené solární energií používá speciální kovovo-organickou konstrukci (MOF) k čerpání vody ze vzduchu za podmínek nejméně 20% vlhkosti. Studie na toto téma byla zveřejněna minulý měsíc v časopise Science.
Propagační video:
U tohoto prototypu bylo možné za 12 hodin nashromáždit ze vzduchu za pouhý kilogram MOF asi tři litry vody. Rám kombinuje kovy, jako je hořčík, s organickými molekulami, které se hromadí v tuhá, porézní vlákna pro ukládání plynů a kapalin.
"Pokud je relativní vlhkost na Marsu kolem 20 procent nebo více, nechápu, proč tam toto zařízení nemůže fungovat," říká Omar Yagi, spoluautor práce, která poprvé vynalezla MOF před 20 lety.
Zatímco lapač vody by byl úžasně užitečný na suchých místech na Zemi, takové zařízení bude fungovat na zcela suchém Marsu, kde navzdory pouštním podmínkám může relativní vlhkost dosáhnout v noci 80-100% - což je více než dost na vysávání vody z atmosféry.
Tým Yagi již pracuje na levnějším a efektivnějším MOF pro sorpci vodních par. "Je jen otázkou času, než se tato technologie stane ekonomicky konkurenceschopnou." Jedná se o důležitý krok k budoucnosti zásobování vodou, říkám tomu „voda přizpůsobená potřebám“.
Civilizace razítko
V dnešní době můžeme 3D tisknout cokoli - dokonce i funkční vaječníky. Schopnost vyrábět nástroje a díly rozhodně pomůže marťanským kolonistům, kteří si nemohou vzít všechno s sebou najednou.
Nedávno tým z Northwestern University prokázal schopnost tisknout 3D struktury pomocí marťanského a měsíčního prachu. Přesněji řečeno, ne skutečný prach, ale napodobitel NASA stejné velikosti a tvaru. Vědci pod vedením Ramila Shaha použili takzvaný proces 3D malování, který používá nové inkousty, které její laboratoř dříve používala k tisku věcí jako grafen a uhlíkové nanotrubičky.
Studie byla zveřejněna na začátku tohoto roku v časopise Nature Scientific Reports.
Skládá se z 90% hmotnostních prachu a 3D tištěný materiál je vysoce pružný a odolný jako guma. Může být „vyříznut, svinut, složen a tvarován před 3D nátěrem“. Můžete dokonce vyrobit kostky LEGO.
"Na místech, jako jsou jiné planety a měsíce s omezenými zdroji, budou lidé muset k životu využívat to, co je na této planetě k dispozici," říká Shah, odborný asistent na McCormick School of Engineering. "Naše 3D inkousty skutečně otevírají možnost tisku různých funkčních nebo strukturálních objektů k vytvoření stanovišť mimo Zemi."
Domov daleko od domova
NASA vyvíjí vlastní řešení pro bydlení na Rudé planetě. To je iglú.
Technicky je „marťanský ledový dům“velká, nafukovací trubková struktura, která bude zahrnovat materiály shromážděné z planety a uzavřené v ledové skořápce.
Myšlenkou nafukovací konstrukce je, že se snadno přepravuje. Proč led? Voda poskytuje vynikající ochranu před zářením a toto je jedno z největších nebezpečí, kterým lidé při cestování do vesmíru čelí. Dlouhodobé vystavení může způsobit rakovinu nebo dokonce akutní radiační nemoc.
Alternativně by mohly být pod povrchem pohřbeny bydlení, laboratoře a další budovy, což nutí vědce žít jako troglodyty. Mars Ice Home však nabízí lepší perspektivu.
"Všechny materiály, které jsme vybrali, jsou průsvitné, takže část denního světla zvenčí se může dostat dovnitř a dát vám vědět, že jste v domě a ne v jeskyni," řekl Kevin Kempton, hlavní řešitel projektu Mars Ice Home v NASA.
Jedno jablko denně
Není jasné, zda sci-fi trhák Marťan skutečně zvýšil prodej brambor, ale vědci vyvíjejí sofistikované soběstačné rostlinné farmy, které budoucím astronautům poskytnou čerstvé ovoce a zeleninu.
Například společným projektem mezi NASA, Arizonskou univerzitou a soukromými podniky je Bioregenerative Life Support System (BLSS), představovaný hydroponickou rostlinnou komorou, která k výrobě potravin nepotřebuje půdu (nebo ještě lépe lidské výkaly).
Systém uzavřené smyčky začíná vodou bohatou na živiny. Živná voda podporuje kořenový systém rostlin. Tento systém přináší výhody rostlinám i lidem současně, protože tyto emitují oxid uhličitý, který je absorbován vegetací. Rostliny zase produkují kyslík fotosyntézou.
"Náš první velký projekt byl zahájen v roce 2004." Navrhli jsme a postavili komoru pro pěstování potravin na jižním pólu (Antarktida). Stále je a stále funguje, “říká Jean Giacomelli, ředitel Zemědělského centra pro řízená prostředí a bývalý hlavní řešitel projektu BLSS.
BLSS byl uveden v Biosphere 2, uzavřeném ekologickém systému vlastněném a provozovaném Australany.
Výzvy před námi
Je zřejmé, že je ještě třeba udělat hodně práce, než astronauti začnou na Červené planetě pěstovat lahodná červená jablka. NASA a její obchodní partneři stále vyvíjejí rakety nové generace, které zvládnou všechny těžké operace budoucích misí. Probíhají další projekty na vytvoření modulů obydlí v hlubokém vesmíru, které přivedou lidi na Mars.
Vážné překážky zůstávají. Například problém záření. Vědci financovaní ESA nedávno ohlásili zařízení, které simuluje kosmické záření za účelem studia hrozeb a vývoje řešení ke zmírnění jeho účinků na lidi a vybavení. V současné době se letecká medicína zaměřuje na studium toho, jak lidé zůstávají zdraví a odolní v hlubokém vesmíru.
Existuje také otázka, že nejste doma. Jsou lidé dost silní, aby přežili tak dlouhou cestu? Na toto téma se také provádí výzkum v antarktických podmínkách.
V letošním roce si připomínáme 60. výročí začátku vesmírného věku, kdy Rusko poprvé vypustilo vesmírný satelit. Dostat se na Mars za méně než jedno století z tohoto bodu zlomu bude historickým okamžikem, který ohlašuje novou budoucnost lidské rasy.
ILYA KHEL