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10 Hindernisse, die Astronauten auf einer Reise zum Mars überwinden müssen
Der Gedanke an eine bemannte Marsmission weckt die Fantasie. Unabhängig davon, ob die erste Reise von einem privaten Unternehmen wie SpaceX, einer Regierungsbehörde wie der NASA oder einer öffentlich-privaten Partnerschaft unternommen wird, ist es wahrscheinlich, dass die Reise in den nächsten zwei Jahrzehnten stattfindet. Eine interplanetarische Anstrengung ist jedoch keine Garantie für den Erfolg.
Astronauten, die sich auf die Reise begeben, werden zahlreiche Hindernisse zu bewältigen haben, von finanziellen Herausforderungen, bevor sie vom Boden abheben, bis sie erfolgreich auf dem Mars landen. Dazwischen werden sie mehr Weltraumstrahlung ausgesetzt sein als irgendjemand in der Geschichte. Sie sind starken psychischen Belastungen ausgesetzt und haben erhebliche Schwierigkeiten, mit der Erde zu kommunizieren.
Hier sind 10 Hindernisse, die Astronauten auf einer Marsreise überwinden müssen.
10 Geld
Bevor Astronauten jemals die Erdumlaufbahn verlassen, stehen sie vor der Möglichkeit, durch fehlende finanzielle Mittel aufgehalten zu werden. Die projizierten Kosten variieren stark zwischen Hunderten von Millionen und Hunderten von Milliarden für eine einzelne Reise. Beide Schätzungen stellen eine enorme finanzielle Verpflichtung dar.
Die Regierung gibt jetzt weniger Geld für die Erforschung des Weltraums aus als beim Senden von bemannten Missionen zum Mond. Der Privatsektor ist in der Lage, einige Aspekte einer Mission für weniger als die Regierung zu finanzieren, erleidet jedoch immer noch Einschränkungen.
Eine ideale Lösung kombiniert die Innovationskompetenz des privaten Sektors mit der Erfahrung der Regierung und einem gesunden Bargeldeinsatz von beiden Seiten.
Egal, wer die Rechnung bezahlt, das Geld aufzubringen und weise auszugeben, wird letztendlich entscheiden, ob und wann Astronauten zum Mars gehen.
9 Der Schwerkraft trotzen
Unabhängig davon, wie erfahrene Menschen im Weltraum sind, wird es immer eine Herausforderung sein, den Planeten zu verlassen. Der relativ kurze Weg von der Oberfläche der Erde zu einer Umlaufbahn um sie herum bedeutet, dass Sie stärker gegen die Schwerkraft drücken als gegen Sie. Die Schwerkraft, die den Start einer Rakete verhindert, ist so stark, dass Sie 11 Kilometer pro Sekunde zurücklegen müssen, um der Anziehungskraft der Erde zu entkommen.
Die Erforschung des Weltraums durch die Regierungen hat während der Startphase zu zahlreichen Explosionen geführt, und private Bestrebungen treffen häufig auf das gleiche Schicksal. Egal wie fortschrittlich die Weltraumfahrt wird, das Aufsteigen ist immer ein Risiko.
8 Killer Weltraummüll
Ein erfolgreicher Start ist eine Leistung, auf die man stolz sein kann, aber im Orbit der Erde zu überleben, ist auch keine leichte Aufgabe. Der Weltraum ist voller Trümmer aus von Menschenhand geschaffenen Gegenständen, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 28.200 Stundenkilometern rund siebenmal schneller sind als eine rasende Kugel. Hinzu kommt noch die Geschwindigkeit, die eine Rakete benötigt, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen, und selbst winzige Bruchstücke werden zu tödlichen Objekten.
Weltraummüll ist nach Größe organisiert und die Zahlen sind verblüffend. Es gibt 13.000 Trümmerstücke, die größer als ein Softball sind, 100.000 Stück größer als ein Penny und Dutzende Millionen Trümmerteilchen, die kleiner als ein Penny sind. Bei jedem Bruchstück besteht die Gefahr, dass es mit einem anderen Stück kollidiert und mehr Schmutz entsteht. Infolgedessen ist die Umlaufbahn der Erde ein Minenfeld von Weltraumschrott.
Astronauten verwenden eine Kombination von Strategien, um in dem riesigen Trümmerfeld sicher zu bleiben. Navigation wird verwendet, um den tödlichen Weltraummüll zu vermeiden, und Abschirmung wird verwendet, um die Auswirkungen dessen zu minimieren, was nicht vermieden werden kann.
Solange Weltraumschrott existiert, wird dies jedoch eine Gefahr für Astronauten darstellen.
7 zu viel gewicht
Für eine erfolgreiche Reise zum Mars wird ausreichend Treibstoff benötigt, um eine unglaublich schwere Nutzlast zu transportieren. Die NASA hat bereits erfolgreich unbemannte Raumsonden auf dem Mars gelandet. In jedem Fall war das Gewicht der Roboterfahrzeuge jedoch wesentlich geringer als das, was für den Transport einer Besatzung und der erforderlichen lebenserhaltenden Ausrüstung erforderlich wäre.
Eine bemannte Marsreise erfordert eine Minimierung von Gewicht und Treibstoff. Diese Realität schafft jedoch etwas Paradoxes. Da der Transport von Menschen zum Mars mehr Gewicht erfordert, ist auch mehr Kraftstoff erforderlich, der an sich mehr Gewicht und noch mehr Kraftstoff erfordert.
Diese Realität erfordert, dass Planer hinter einer Marsreise sorgfältig aufeinander abgestimmte Formeln entwickeln, um Gewicht und Kraftstoff auszuhandeln. Und eine bessere Benzinleistung würde sicherlich nicht schaden.
6 Langeweile und Isolation
Experten gehen davon aus, dass sich Astronauten auf ihrem Weg zum Mars mit den Herausforderungen der Isolation und der Langeweile auseinandersetzen werden - ganz zu schweigen von der Einsamkeit, mit der sie ein Haus auf einem neuen Planeten bauen werden.
Die Reise von der Erde zum Mars wird lang sein. Wie lange es dauert, um zwischen den beiden Planeten zu reisen, hängt davon ab, wie genau sich ihre Umlaufbahnen ausrichten. In der Vergangenheit bewegten sich unbemannte Missionen zum Mars zwischen 128 und 333 Tagen. Eine kleine Crew, die für längere Zeit in einem winzigen Raumschiff gefangen ist, wird Langeweile und Isolation erleben.
Darüber hinaus verstärken Versuche, die Gewichtsanforderungen durch Verringerung der Crewgröße zu minimieren, diese Herausforderung nur. Je kleiner die Besatzung ist, desto weniger Zeit wird benötigt, bis Sie jeden Witz und jede Geschichte wiederholen können, die Ihre Gefährten Wort für Wort erzählt haben.
Die psychologischen Auswirkungen einer kleinen Crew, die über einen längeren Zeitraum zusammen isoliert wurde, behindern eine erfolgreiche Marsreise.
5 Psychologischer Effekt, wenn man die Erde aus den Augen verliert
Während Astronauten die Reise zum Mars unternehmen, wird ihr Heimatplanet immer kleiner, bis er als bloßer Punkt am Himmel erscheint. Astronauten erleben derzeit psychologische Vorteile, wenn sie die Erde aus dem Orbit sehen, aber niemand weiß genau, was passieren wird, wenn sie die normale Sichtbarkeit unseres Heimatplaneten verlieren.
Zu den projizierten Folgen, wenn man die Erde nicht sehen kann, gehören Depression, Heimweh, ausgewachsene Psychose und sogar Selbstmord. Die Bedenken sind so legitim, dass das noch nicht eingetretene Ereignis einen Namen erhalten hat: "Phänomen der Erde außer Sicht".
Um die Gefahr zu minimieren, die Erde nicht klar sehen zu können, gibt es Pläne, wie den Zugang zu Teleskopen. Die unbekannten Auswirkungen des Phänomens „Erde außer Sicht“ werden von Wissenschaftlern jedoch immer noch als bedeutende Hindernisse für eine Marsexpedition angesehen.
4 mörderische Mannschaftskameraden
Neben Hindernissen in ihren eigenen Köpfen und außerhalb des Raumfahrzeugs stehen Astronauten vor den Herausforderungen ihrer Mannschaftskameraden. Sogar die besten Freunde können sich nach einer Weile gegenseitig auf die Nerven gehen, und wenn nur wenige Menschen lange Zeit in einem kleinen Raum gefangen sind, kann dies einen gefährlichen psychologischen Effekt haben, bei dem Gewalt ein mögliches Ergebnis ist.
"Sie können mit jedem für einen Monat auskommen", sagte Nick Kanas, ein Psychiater, der an der University of California in San Francisco lehrte und Weltraumpsychologie erforscht, "aber Sie sprechen von anderthalb Jahren oder länger es ist anders."
Tatsächlich führten Biosphären-Testläufe, bei denen die Crew zusammen auf der Erde isoliert ist, um eine Marsreise zu simulieren, dazu, dass Mitglieder sich weigern, miteinander zu sprechen, es sei denn, sie erledigen wesentliche Aufgaben.
Aufgrund der potenziellen Gefahren gewalttätiger Meinungsverschiedenheiten auf dem Weg zum Mars haben Wissenschaftler intensive Vorsorgeuntersuchungen und Behandlungsprotokolle für die lange Weltraumfahrt entwickelt.
3 Kommunikation mit der Erde
Ein Telefongespräch auf der Erde ist fast augenblicklich, aber die Realität der Kommunikation zwischen Erde und Mars ist sehr unterschiedlich. Der weiteste Ferngespräch aus den Vereinigten Staaten ist ungefähr 29.000 Kilometer (18.000 Meilen), aber ein Signal zwischen den beiden Planeten muss durchschnittlich 225 Millionen Kilometer (140 Millionen Meilen) zurücklegen.
Je näher die Astronauten dem Mars kommen, desto geringer ist die Möglichkeit einer unmittelbaren Kommunikation mit der Erde. Abhängig von der Nähe der beiden Planeten dauert ein Einweg-Funksignal zwischen 4,3 und 21 Minuten. Das bedeutet, dass ein erstes Signal gefolgt von einer Antwort bis zu 42 Minuten dauern kann.
Außerdem kann die Sonne die Kommunikation zwischen den beiden Planeten in einem solchen Ausmaß behindern, dass Astronauten wochenlang von der Erde abgeschnitten werden könnten.
Diese Verzögerungen hindern Astronauten nicht nur daran, aus sozialen Gründen zu kommunizieren, sondern schränken auch die Möglichkeit ein, live Unterstützung für unzählige technische Probleme zu erhalten.
2 Weltraumstrahlung
Die Weltraumstrahlung stellt eine der größten Herausforderungen für eine Marsreise dar. Die Atmosphäre der Erde schützt die Menschen auf dem Planeten vor der Strahlung des Weltraums, aber Astronauten haben keinen solchen Schutz.
Astronauten auf der Internationalen Raumstation sind zehnmal so viel Strahlung ausgesetzt wie die auf der Erde lebenden. Diejenigen, die zum Mars reisen, werden auf eine Strahlung stoßen, die das 100-fache der auf der Erde erlebten Intensität erreicht.
Während die Auswirkungen der Bestrahlung auf Mars-Niveau unbekannt sind, umfassen die dokumentierten Auswirkungen der Strahlenexposition außerhalb der Erdatmosphäre einen Verlust der Sehkraft, ein erhöhtes Krebsrisiko, neurologische Störungen und mehr. Die Auswirkungen der Strahlung auf die Reise zum Mars werden mit ziemlicher Sicherheit schwerwiegender sein.
Durch die Strahlenabschirmung werden einige Gefahren minimiert, das Problem jedoch nicht vollständig beseitigt. Die effektivste Lösung scheint die Suche nach einem Weg zur Begrenzung der Exposition zu sein, indem die Dauer der Reise verkürzt wird. Doch selbst unter den idealsten Umständen erwartet die NASA auf einer Reise zum Mars einen Verstoß gegen die eigenen Richtlinien zur Strahlenexposition.
1 Landung auf dem Mars
Der letzte Schritt auf einer Reise zum Mars ist auch einer der tödlichsten. Die Gefahren sind so real, dass NASA-Wissenschaftler den Abstieg von der Marsatmosphäre an die Oberfläche als „sechs Minuten Terror“ bezeichnen.
Raumfahrzeuge dringen mit fast 20.000 Stundenkilometern in die Atmosphäre des Mars ein und nutzen die Reibung der Atmosphäre, um sich zu verlangsamen. Nach ungefähr vier Minuten befindet sich das Raumfahrzeug in etwa in der gleichen Flughöhe wie ein kommerzielles Flugzeug auf der Erde, bewegt sich jedoch immer noch mit 1.600 Stundenkilometern.
Eine Reihe von Fallschirmöffnungen und Raketen bilden die letzte holprige Minute, nach der ein Raumschiff mit bis zu 80 Stundenkilometern auf den Boden aufprallt und bis zu vier Stockwerke hoch hüpft, bis es schließlich zum Erliegen kommt.
Mehr als 60 Prozent aller internationalen Missionen zum Mars sind geschlagen, und der Landeprozess ist für die meisten Misserfolge verantwortlich. Das letzte Hindernis, das Astronauten auf einer Marsreise erwartet, ist möglicherweise das schwierigste von allen.