Предложен проект модульной марсианской базы

Марсианская база
Центральное ядро космического корабля, вокруг которого будут закреплены модули для последующего спуска на Марс. Авторы и права: Marco Peroni Ingegneria.

Идея изучения и колонизации Марса никогда так активно не обсуждалась, как сегодня. В течение следующих двух десятилетий на Красную Планету планируется отправить экипажные миссии. Кроме того, существуют весьма амбициозные планы по строительству там баз для постоянного проживания людей. Несмотря на этот энтузиазм, существует множество серьёзных проблем, которые необходимо решить прежде чем будут предприняты какие-либо попытки по отправке людей на Марс.

Эти проблемы включают в себя эффекты низкой гравитации, радиацию и психологический страх оказаться вдали от Земли. Чтобы решить эти проблемы, инженер-строитель Марко Перони (Marco Peroni) предложил использовать модульную марсианскую базу (и спеуиальный космический корабль для её доставки). Такое решение позволит колонизировать Марс и обеспечить людей искусственной радиационной защитой.

Перони представил свою идею на форуме, проходившем в Американском институте аэронавтики и астронавтики (AIAA), с 17 по 19 сентября, в Орландо, штат Флорида.

Проще говоря, идея колонизации Марса (или любого другого объекта в Солнечной системе) включает много проблем – как физических, так и психологических. В случае с Красной Планетой – это тонкая и непроницаемая атмосфера, очень холодная окружающая среда, а также отсутствие магнитного поля. Именно этот последний пункт является особенно сложным, поскольку будущие колонисты должны быть защищены от значительного количества радиации, достигающей поверхности Марса.

Среднее количество радиации, которое получает человек на Земле, составляет около 3,6 миллизиверт (мЗв) в год, что объясняется плотной атмосферой Земли и её защитным магнитным полем. Естественно, космонавты получают значительно большие дозы солнечной и космической радиации.

Для обеспечения здоровья и безопасности космонавтов, НАСА установило верхний предел в 500 мЗв в год или 2000-4000 мЗв (в зависимости от возраста и пола) в течение жизни космонавта. Тем не менее, по мнению Перони, в зависимости от того, сколько времени колонизаторы будут проводить в закрытом помещении, средний уровень радиации, составит около 740 мЗв в год.

Для устранения этой проблемы, предыдущие предложения основывались на строительстве баз с толстыми стенами из марсианской почвы – в некоторых случаях, предлагалось использовать трёхмерную печать. Так же были идеи строительства баз в лавовых трубках. Но, по словам Перони, лавовые трубки представляют определённую опасность для колонизаторов.

К ним относятся количество материала, необходимого для создания эффективных защитных стен, и проблема клаустрофобии.

В качестве альтернативы, Перони предложил новый дизайн для базы, который обеспечит её самостоятельную защиту и при этом сохранит максимальный доступ к марсианскому ландшафту. Эта база будет транспортироваться на Марс на борту судна со сферическим сердечником (диаметром около 300 метров), вокруг которого будут расположены гексагональные базовые модули. В качестве альтернативы Перони и его коллеги рекомендуют использовать цилиндрическое ядро.

Этот космический корабль перенесёт уже готовые модули и жителей с Земли (или с лунной орбиты) и будет защищён тем же типом искусственного магнитного щита, который бы использовался и для защиты колонии. Это можно сделать, используя сеть из электрических кабелей, которые охватывали бы всю конструкцию судна. Во время путешествия космический корабль также вращался бы вокруг своей центральной оси со скоростью 1,5 оборота в минуту, что создало бы относительно приемлемую силу тяжести (0,8g).

Таким образом астронавты вышли бы на орбиту вокруг Марса, не пострадав от дегенеративных эффектов воздействия микрогравитации – которые включают потерю плотности мышц и костей, ухудшение зрения, снижение иммунной системы и функциональности ряда органов.

Со временем каждый элемент этого космического корабля отсоединялся и спускался бы на поверхность Марса, используя систему парашютов, двигатели и сопротивление воздуха, чтобы замедлиться и приземлиться. Каждый модуль оснащался бы четырьмя моторизованными ножками, которые позволили бы им передвигаться по поверхности и соединяться друг с другом.

Колония
Возможный вид будущей марсианской колонии. Авторы и права: Bryan Versteeg / MarsOne.

Постепенно модули создали бы тороидальноподобную базу, которая также, как и космический корабль была бы защищена сетью высоковольтных электрических кабелей, которые генерировали бы электромагнитное поле для защиты от космического и солнечного излучения.

Для определения эффективности своей концепции Перони и его коллеги провели численные расчёты и лабораторные эксперименты с использованием масштабной модели. Исходя из этого, они определили, что аппарат способен генерировать внешнее магнитное поле 4-5 Тесла, чего вполне достаточно для защиты жителей от вредных космических лучей.

В то же время аппарат генерировал почти нулевое магнитное поле внутри устройства, что означает, что он не будет подвергать жителей воздействию какого-либо электромагнитного излучения и, следовательно, не представляет для них никакой опасности. Каждый модуль, согласно предложению Перони, являлся бы шестиугольником, размером 20 метров (65,6 футов) в диаметре и весом приблизительно 40-50 тонн.

Понятно, что любые поселения, построенные на Марсе или за его пределами в будущем, должны быть в значительной степени самодостаточными – производить пищу, воду и строительные материалы на месте. В то же время этот процесс и повседневная жизнь будут в значительной степени зависеть от имеющихся технологий.


Больше информации: https://arc.aiaa.org/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *