Der Mars ist der Planet, auf den die Menschheit seit Jahrtausenden gehofft hat. Die Alten staunten über seine Farbe und Helligkeit. Die ersten Beobachtungen des Planeten durch Teleskope deuteten darauf hin, dass der Planet mit Kanälen bedeckt war. Dies gab der Phantasie der Forscher viele Gründe, bis zu der Tatsache, dass die Marsmenschen einen aktiven Handel betreiben und Verkehrsverbindungen entlang von Wasserwegen nutzen.
Die Erwartungen und Ängste der Erdbewohner vor dem Mars spiegelten sich in der künstlerischen Kultur wider. In War of the Worlds hat H. G. Wells deutlich gezeigt, dass eine Marsinvasion für die Bewohner des blauen Planeten sehr, sehr gefährlich sein kann. Und die Panik nach der Radiosendung von 1938 bestätigt die Tatsache, dass die Erdbewohner selbst auch die Möglichkeit der Invasion ihrer nächsten Nachbarn im Sonnensystem nicht ausschließen.
Die wahre Geschichte der Beziehung zwischen dem Menschen und dem Planeten Mars ist etwas prosaischer, aber nicht weniger faszinierend. Die ersten hochauflösenden Bilder des Planeten wurden erst vor 50 Jahren aufgenommen. Heute wissen wir bereits, dass es auf dem Mars flüssiges Wasser gibt - das Hauptelement des Lebens. Die Frage, wie sich die Erforschung des Mars entwickeln wird, hängt erst davon ab, wann die ersten Kolonisten auf dem Planeten erscheinen. Wissenschaftler bereiten sich mit aller Kraft auf dieses Ereignis vor - die dafür möglicherweise erforderlichen Technologien sind bereits bekannt und werden derzeit unter realitätsnahen Bedingungen getestet.
Modulares Gehäuse
Zukünftige Kolonisten werden in einem speziell gestalteten Lebensumfeld leben. Es wird aus Modulen bestehen, die für den Transport und die schnelle Installation auf der Marsoberfläche geeignet sind. Jetzt trainiert die NASA das Zusammenbauen und Leben in solchen Wohnungen. Das Projekt HERA ist eine in sich geschlossene Umgebung, die die Lebensbedingungen im Weltraum nachahmt. Eine zweistöckige Wohnung mit Arbeitsbereichen, Schlafzimmern, Hygieneeinheiten und einer Luftschleuse.
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Weltraumfarm
Kolonisten können einfach nicht auf den Anbau von Getreide und Gemüse verzichten, da Sie nur eine begrenzte Menge an Essen mitnehmen können. Eine kontinuierliche Nahrungsquelle im Weltraum kann nur durch Landwirtschaft gewonnen werden - der Nutzen der Technologie des Anbaus von Getreide und Gemüse in einer Nährlösung ist heute sehr bekannt.
Die NASA setzt auf Kartoffeln als Quelle für resistente Stärke und Kohlenhydrate. Techniken für den Anbau von Kartoffeln und anderem Gemüse wurden bereits auf der Internationalen Raumstation getestet. Die Verwendung von Rot, Blau und Grün hilft, die Mechanismen des vegetativen Wachstums anzukurbeln. Die Ernte dieses Gemüses ist sehr zufriedenstellend.
Wasserrückgewinnung
Obwohl es auf dem Mars Wasser gibt, lohnt es sich kaum zu trinken. Die ersten Kolonisten können nur eine begrenzte Menge Wasser mitnehmen, was bedeutet, dass nur ein Flüssigkeitsrückgewinnungssystem das Problem lösen kann. Ein solches System existiert und wird von Hunderten von Erfindern ständig verbessert.
Auf der Internationalen Raumstation geht kein Tropfen Schweiß, Tränen oder Urin verloren. Aufbereitetes und recyceltes Wasser wird für die Hygiene und Bewässerung des Hofes verwendet. Solches Wasser ist ziemlich trinkbar, besonders wenn Sie eine Mikrodestillationszentrifuge an Bord der Marsstation bringen.
Marsraumanzug
Für Arbeiten im offenen Raum wird der EMU-Komplex (Extravehicular Mobility Unit) verwendet, der eine dünne, aber sehr zuverlässige Hülle des Lebens um eine Person herum schafft. Die starre WWU rettet vor Mikrometeoriten, Sonneneinstrahlung, Kühlung und Überhitzung und sorgt für stabilen Innendruck, Belüftung und Kommunikation. Es ist unmöglich, eine 140-Kilogramm-WWU alleine anzulegen - das Anlegen und Überprüfen von Bordsystemen dauert etwa drei Stunden.
Rover
Wissenschaftler planen, den Rover als Plattform zu nutzen, um die Bedingungen auf dem Mars im Zusammenhang mit dem Bau einer bewohnbaren Basis auf seiner Oberfläche zu untersuchen. Insbesondere wird der Nachfolger von Curiosity die Gefahr von Marsstaub bewerten und den Anteil von Kohlenmonoxid in seiner Atmosphäre messen. Strukturell wird der neue Rover hauptsächlich aus Baugruppen und Teilen bestehen, die für Curiosity entwickelt wurden. Dadurch werden die Kosten für die Geräteentwicklung von 2,5 Mrd. USD auf 1,5 Mrd. USD gesenkt. Unter anderem müssen Wissenschaftler die Anzahl der wissenschaftlichen Geräte reduzieren und einige Analysemodule vereinfachen. Curiosity hat wissenschaftliche Geräte im Wert von fast 2 Milliarden US-Dollar installiert. Auf dem neuen Rover werden nur 100 Millionen Geräte ausgeliefert. Es wird weder ein Massenspektrometer noch einige andere Komponenten tragen. Es wird jedoch ein Ultraviolett-Spektrometer installiert, mit dem organische Stoffe nachgewiesen werden können.
Ionenmotor
Die NASA leitete das Prometheus-Projekt, für das ein leistungsstarker Ionenmotor entwickelt wurde, der mit Strom aus einem Bordkernreaktor betrieben wird. Es wurde angenommen, dass solche Motoren in einer Menge von acht Teilen das Gerät auf 90 km / s beschleunigen könnten. Der erste Apparat dieses Projekts, der Jupiter Icy Moons Explorer, sollte 2017 an Jupiter gesendet werden. Die Entwicklung dieses Apparats wurde jedoch 2005 aufgrund technischer Schwierigkeiten eingestellt. Im Jahr 2005 wurde das Programm geschlossen. Derzeit wird nach einem einfacheren AMC-Projekt für den ersten Test im Rahmen des Prometheus-Programms gesucht.
Solarplatten
Die NASA hat die MegaFlex-Solarmodule von ATK ausgewählt, um ihr fortschrittliches Raumschiff mit Strom zu versorgen. ATK hat einen Auftrag über 6,4 Millionen US-Dollar für die Weiterentwicklung von Megaflex-Solarmodulen erhalten, mit denen die zehnfache Leistung der heute größten Satelliten-Solarmodule erzeugt werden kann. Es ist nicht nur eine sehr wichtige Komponente für zukünftige "traditionelle" chemisch betriebene Raumfahrzeuge, sondern auch der Hauptteil des vielversprechenden solaren elektrischen Antriebsraumfahrzeugs der NASA.
MegaFlex-Solarmodule wurden speziell für den erwarteten hohen Energiebedarf von 350 kW und mehr entwickelt. Gleichzeitig müssen die neuen Paneele beim Falten ein sehr geringes Gewicht und ein geringes Volumen haben. MegaFlex-Technologien basieren auf sehr erfolgreichen und bewährten UltraFlex-Panels, die beispielsweise den Mars Phoenix Lander der NASA mit Strom versorgten. Sie sind in Serienproduktion und werden in vielen vielversprechenden Fahrzeugen eingesetzt. Auf dem Orion-Raumschiff sind insbesondere leichte und kompakte UltraFlex-Panels installiert, die mit einem Durchmesser von nur 6 m eine Leistung von 15 kW liefern.
Thermoelektrischer Radioisotopgenerator
RTGs (thermoelektrische Radioisotopgeneratoren) sind die Hauptstromquelle für Raumfahrzeuge mit einer langen Mission und weit weg von der Sonne (z. B. Voyager 2 oder Cassini-Huygens), bei denen die Verwendung von Sonnenkollektoren unwirksam oder unmöglich ist.
Plutonium-238 fand 2006 beim Start der New Horizons-Sonde in Pluto seine Anwendung als Stromquelle für Raumfahrzeugausrüstung. Der Radioisotopengenerator enthielt 11 kg hochreines 238Pu-Dioxid, das während der gesamten Fahrt durchschnittlich 220 Watt Strom erzeugte (240 Watt am Anfang und nach Berechnungen 200 Watt am Ende).
Die Sonden Galileo und Cassini waren auch mit Stromquellen ausgestattet, die mit Plutonium betrieben wurden. Der Curiosity Rover wird von Plutonium-238 angetrieben. Der Rover verwendet die neueste Generation von RTGs, den thermoelektrischen Multi-Mission-Radioisotop-Generator. Dieses Gerät erzeugt 125 Watt elektrische Leistung und nach 14 Jahren 100 Watt.
Sauerstoffbank
Nahrung, Wasser und Sauerstoff sind die drei Begriffe, die Menschen außerhalb der Erde das Leben ermöglichen. Wenn mit Nahrung und Wasser alles mehr oder weniger klar ist, dann ist mit Sauerstoff nicht alles so einfach. Auf dem Mars kann man nicht einfach rausgehen und frische Luft schnappen. Heute neigen NASA-Spezialisten zum "Oxygenator" - einem System, das durch Elektrolyse Sauerstoff erzeugt und Wassermoleküle in ihre Wasserstoff- und Sauerstoffatome zerlegt.
