ต้องการสำรวจดาวอังคารใช่ไหม ส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ของดาวอังคารเป็นครั้งแรก: โฟบอสและดีมอส

มนุษย์สู่ดาวอังคาร มันเป็นขั้นตอนใหญ่ที่จะไปจากวงโคจรของโลกต่ำจากนั้นก็ขึ้นฝั่งดวงจันทร์และจากนั้นไปจนถึงดาวอังคารการเดินทางหลายร้อยล้านกิโลเมตรและ 2 ปีเป็นอย่างน้อย

แต่มีอยู่สองที่ที่มนุษย์สามารถไปได้ซึ่งเป็นหินแห่งการก้าวย่างระหว่างโลกกับดาวอังคาร ค่ายฐานที่จะให้เรารวบรวมทรัพยากรของเราในความปลอดภัยสัมพัทธ์ก่อนที่จะทิ้งลงไปในแรงโน้มถ่วงที่ดี

ฉันกำลังพูดถึงดวงจันทร์ของดาวอังคาร: โฟบอสและดีมอส

โฟกัสทั้งหมดอยู่บนดาวอังคารและด้วยเหตุผลที่ดีมันเป็นสถานที่เดียวที่คล้ายโลกในระบบสุริยะ มันมีความยาวประมาณวันเดียวกัน, แคปขั้วของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำแข็งในน้ำและอุณหภูมิกลางวันที่เกือบจะสมเหตุสมผล

แต่เราก็เห็นว่าดาวอังคารกินยานอวกาศเป็นอาหารเช้า จาก 18 ยานอวกาศที่ได้รับมอบหมายให้ลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคารมีเพียง 9 ตัวเท่านั้นที่ทำให้มันลงอย่างปลอดภัยและสามารถปฏิบัติภารกิจได้จริง

นั่นคือ 50% เรายินดีที่จะเสี่ยงชีวิตคนครึ่งหนึ่งที่เราส่งไปยัง Red Planet หรือไม่?

ไม่ต้องพูดถึงความท้าทายที่เพิ่มขึ้นของการเชื่อมโยงไปถึงน้ำหนักบรรทุกบนดาวอังคารที่หนักขึ้นและเต็มไปด้วยมนุษย์ที่อ่อนนุ่ม ฉันได้ทำวิดีโอทั้งหมดเกี่ยวกับสาเหตุที่เรื่องนี้ยากมาก ตรวจสอบที่นี่

แต่ดวงจันทร์สองดวงของดาวอังคารโฟบอสและดีมอสเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ แทนที่จะไปจากพื้นโลกสู่พื้นผิวดาวอังคารโดยตรงมนุษยชาติสามารถตั้งสถานีบนดวงจันทร์หินเหล่านี้ซึ่งเป็นค่ายพักแรมเพื่อความพยายามอย่างจริงจังและปลอดภัยบนดาวอังคาร

โฟบอสเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่กว่าของดาวอังคารและอยู่ห่างจากมิติที่ยาวที่สุด 27 กิโลเมตร มันคล้ายกับการจัดองค์ประกอบเป็นชนิด C หรือดาวเคราะห์คาร์บอน chondrite นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์คิดว่ามันเป็นทั้งดาวเคราะห์น้อยที่ถูกจับหรือเศษซากจากผลกระทบโบราณเมื่อนานมาแล้ว มันถูกปกคลุมด้วยผงละเอียดที่ทำจากผลกระทบขนาดมหึมาของไมโครเมตรและไม่มีบรรยากาศอย่างแน่นอน

ดวงจันทร์โคจรรอบดาวอังคารที่ระดับความสูง 5,989 กิโลเมตรและใช้เวลาเพียง 7 ชั่วโมง 39 นาทีในการโคจรรอบดาวเคราะห์

ดีมอสมีขนาดเล็กเพียง 15 กิโลเมตรข้ามส่วนที่ยาวที่สุดและโคจรรอบดาวอังคารทุก ๆ 30 ชั่วโมงที่ระดับความสูง 23,460 กิโลเมตร

ดังนั้นสิ่งที่ต้องใช้ในการตั้งฐานบนดวงจันทร์เหล่านี้และทำไมมันถึงดีกว่าไปยังดาวอังคารโดยตรง

แม้ว่ามันจะมีขนาดใหญ่กว่าโลก แต่ดาวอังคารก็ยังคงมีแรงโน้มถ่วงที่ดีอยู่ ในการที่จะเปลี่ยนจากพื้นผิวของดาวอังคารไปเป็นวงโคจรต่ำคุณจะต้องเปลี่ยนความเร็ว 3.6 กิโลเมตร / วินาที และถ้าคุณต้องการที่จะเดินทางจากดาวอังคารกลับสู่โลกคุณต้องเปลี่ยนความเร็ว 6 กิโลเมตร / วินาที

ในปี 2558 วิศวกรสามคนจาก NASA JPL เสนอ "สถาปัตยกรรมขั้นต่ำสำหรับมนุษย์ภารกิจสู่ดาวอังคาร" โดยเสนอภารกิจหลายชุดซึ่งสร้างหัวหาดบนดวงจันทร์ดวงจันทร์ดวงหนึ่งก่อนที่จะส่งมนุษย์ลงสู่ดาวเคราะห์

พวกเขาแนะนำว่าการรณรงค์ส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารจะแยกออกเป็นสี่ขั้นตอนสำคัญ ก่อนอื่นภารกิจจะถูกส่งไปยัง Phobos เพื่อตั้งค่าโครงสร้างพื้นฐานบนดวงจันทร์ ถัดไปนักบินอวกาศจะลงไปที่พื้นเพื่อพักหนึ่งเดือน จากนั้นจะดำเนินการสำรวจนานกว่าหนึ่งปี และในที่สุดก็จะมีการย้ายไปที่สถานะถาวรบนดาวอังคาร

การตั้งค่าสถานะบน Phobos จะต้องมีการเปิดตัว Space Launch System Block 2 ถึงสี่ครั้ง แต่ SpaceX Starships ก็ทำงานได้ดีเช่นกัน จรวดสามตัวแรกจะบรรทุกเสบียงที่อยู่อาศัยของโฟบอสและยานพาหนะคืนสำหรับนักบินอวกาศที่จะกลับบ้าน การเปิดตัวครั้งที่สี่จะใช้แคปซูล Orion พร้อมนักบินอวกาศ 4 คนไปยังดาวอังคารตามเส้นทาง 200 ถึง 225 วันเพื่อนำพวกเขาไปยังโฟบอส

นักบินอวกาศจะอยู่ที่สถานี Phobos ประมาณ 500 วันโดยแสดงทางวิทยาศาสตร์ที่ Phobos จากนั้นพวกเขาก็กลับบ้านบางทีอาจไปเยี่ยม Deimos ในระหว่างทางกลับไปใช้เวลาอีก 250 วันในการกลับมา

จากบทเรียนที่ได้เรียนรู้จากภารกิจ Phobos การลงจอดบนดาวอังคารจริงจะใช้เวลาอีกหก SLS จะมีเสบียงเพิ่มขึ้นและยานจอดบนดาวอังคารขนาด 75 ตันซึ่งจะรอในวงโคจรของดาวอังคารที่สูง

ในที่สุดลูกเรือก็จะออกเดินทางไปที่สถานี Phobos จากนั้นเตรียมพร้อมสำหรับการลงจอดบนดาวอังคาร เมื่อเงื่อนไขถูกต้องลูกเรือสองคนจะถ่ายโอนไปยังยานพาหนะที่ตกลงมาและลงจอดบนดาวอังคารใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือนลงบนพื้นผิวขณะที่อีกสองนักบินอวกาศจะยังคงอยู่บนโฟบอส

มนุษย์คนแรกจะวางเท้าบนพื้นผิวดาวอังคารบางครั้งในยุค 2030 หรือ 2040

ในตอนท้ายของเดือนพวกเขาจะปีนเข้าไปในยานพาหนะที่ขึ้นเขากลับไปที่โฟบอสและจากนั้นนักบินอวกาศทั้งหมดจะกลับบ้านอีกครั้ง

ทุกสิ่งที่ผ่านการทดสอบและพิสูจน์แล้วจรวดจะส่งไปยังดาวอังคารมากขึ้นส่งเสบียงเพิ่มเติมไปที่สถานี Phobos และฐานของดาวอังคารที่กำลังเติบโตขึ้น

และในที่สุดจะมีการปรากฏตัวถาวรบนดาวอังคารโดยมีลูกเรือที่ทับซ้อนกันที่ Phobos ที่ฐานของ Mars ที่กำลังเติบโตและอยู่ระหว่างการขนส่ง

ฉันรู้ว่าเรื่องตลกที่คุณกำลังทำอยู่ SpaceX จะส่ง Starships ไปหนึ่งทศวรรษก่อนหน้านี้และกระบวนการทั้งหมดนี้ไม่เกี่ยวข้อง ฮ่า ๆ ๆ โง่ ๆ นาซา

บางที แต่ดาวอังคารเป็นศัตรูกับชีวิตมนุษย์อย่างสมบูรณ์ในปัจจุบันไม่มีโครงสร้างพื้นฐานอย่างแน่นอนและไม่มีใครคิดอย่างถี่ถ้วนจากรายละเอียดนับพันที่มนุษย์จะต้องอยู่รอดอย่างถาวร

มันอยู่ห่างออกไปหลายร้อยวันด้วยจรวดที่เร็วที่สุดของเราและใครก็ตามที่ไปดาวอังคารจะช่วยเหลือคุณไม่ได้หากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น

และเมื่อพูดถึงดาวอังคารคุณต้องคิดว่าสิ่งต่าง ๆ กำลังจะผิดพลาด

อย่างไรก็ตามหาก Starship บินได้นาซ่าก็จะกลายเป็นลูกค้าและจะทำภารกิจเหล่านี้ให้ถูกลงเร็วขึ้นด้วยความซ้ำซ้อนและความปลอดภัยมากขึ้น

โปรดจำไว้ว่า NASA เป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของ SpaceX

ปรากฎว่าโฟบอสอาจทำให้จุดที่สมบูรณ์แบบสำหรับลิฟต์อวกาศบางส่วน ในปี 2003 บทความเรื่อง“ การตั้งอาณานิคมของอวกาศโดยใช้ Space-Elevators จาก Phobos” วิศวกรของนาซา Leonard Weinstein ได้พิจารณาความเป็นไปได้ของแนวคิดนี้

ล่ามอาจถูกลดลงจากโฟบอสซึ่งอยู่เหนือบรรยากาศของดาวอังคาร จากปลายพื้นผิวของดาวอังคารนั้นสัญญาณบอกระยะสุดท้ายจะเคลื่อนที่ผ่านท้องฟ้าด้วยความเร็วเพียงครึ่งกิโลเมตรต่อวินาทีผ่านจุดหนึ่งบนดาวอังคารวันละสองครั้ง

สามารถบรรจุกระสุนได้จากพื้นผิวดาวอังคารและถูกจับที่ปลายสุดของเชือกล่ามแล้วนำขึ้นสู่โฟบอสภายในเวลาประมาณสองวัน ลิฟต์ตัวที่สองสามารถขนวัสดุขึ้นสู่วงโคจรของ Deimos ได้

และฉันรู้ว่ามันฟังดูสุดขั้ว แต่เมื่อคุณคิดถึงกลศาสตร์การโคจรมันใช้พลังงานน้อยกว่าในการเคลื่อนย้ายวัสดุจากโฟบอสไปสู่วงโคจรบนดวงจันทร์มากกว่าที่มันจะรับจากพื้นผิวของดวงจันทร์

ในงานนำเสนอปี 2556 จอชฮ็อพกิ้นส์วิศวกรของล็อคฮีดมาร์ตินเสนอว่าโฟบอสและดีมอสเป็นสถานที่แรกสำหรับการสำรวจโดยมนุษย์และทำให้กรณีที่ดีมอสดีกว่า

ทั้งโฟบอสและดีมอสถูกล็อคไว้ที่ดาวอังคารซึ่งหมายความว่าพวกมันจะแสดงใบหน้าเดียวกันกับพื้นผิวโลกเสมอ นักบินอวกาศที่ประจำการอยู่บนดวงจันทร์เหล่านี้จะสามารถข้ามยานยนต์และตัวอย่างภารกิจส่งคืนได้โดยไม่ล่าช้า

จากระดับความสูงที่สูงขึ้น Deimos มองเห็นพื้นผิวดาวอังคารมากกว่า Phobos จริง ๆ แล้ว 98% ของดาวเคราะห์สามารถมองเห็นได้จากดวงจันทร์ ด้วยเส้นทางที่ช้าลงทั่วท้องฟ้า Deimos จะมีความสามารถในการสื่อสารกับพื้นผิวเป็นเวลาเกือบ 60 ชั่วโมงอย่างต่อเนื่องในขณะที่ Phobos หลุดข้ามขอบฟ้าทุก ๆ 4.2 ชั่วโมง

ภูมิภาคที่อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือของดีมอสจะอยู่ในแสงแดดที่คงที่และยังมีมุมมองที่คงที่ลงไปที่พื้นผิวดาวอังคาร

การเดินทางไปและกลับจากดิมอสจะง่ายกว่าจริง ๆ ต้องใช้ความเร็วในการเปลี่ยนแปลงน้อยลงประมาณ 400 เมตรต่อวินาที

ดังนั้นลองจินตนาการถึงทุกสิ่งที่ฉันพูดเพื่อทำภารกิจกับโฟบอส แต่แทนที่ด้วยดีมอสแทน

แต่ถ้าเราต้องการอยู่อย่างแท้จริงเราจะต้องเจาะลึกลงไปในดิมอส สิ่งนี้เป็นไปตาม Jim Logan ผู้ร่วมก่อตั้งของ Space Enterprise Institute ในระหว่างการนำเสนอเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการประชุมที่ซีแอตเทิลเกี่ยวกับการตั้งถิ่นฐานในอวกาศโลแกนแนะนำว่าควรสร้างที่อยู่อาศัยถาวรภายในดีมอส

ฉันไม่อยู่ที่นั่นเพื่อการสัมมนา แต่ Alan Boyle จาก Geekwire เคยเป็นและเขาบันทึกภาพที่น่าสนใจของ Logan โลแกนอ้างอิงจาก Logan ความคิดดั้งเดิมของ O'Neill Cylinder ประเมินว่าการป้องกันรังสีจำเป็นเพียงประมาณหนึ่งในสาม ดังนั้นโปรดจำไว้ว่าเมื่อฉันบอกว่าพวกเขาต้องการการเปิดตัวเอ็นเตอร์ไพรส์ 45,000 ครั้งเพื่อสร้างกระบอกสูบโอนีลมันกลายเป็นว่าเราอาจต้องการ 150,000 หน่วยแทน

แต่น่าจะเป็นไปได้ที่จะขุดอุโมงค์ผ่านใจกลาง Deimos ตั้งแต่ต้นจนจบอาจจะโทรไปที่ Boring Company ของ Elon Musk เพื่อทำงาน การตกแต่งภายในของ Deimos นั้นถือว่ามีรูพรุนและวิศวกรจะพบน้ำแข็งสำรองโลหะมีค่าและแร่ธาตุตามที่พวกมันขุดผ่านซึ่งจะรองรับฐานขนาดใดก็ได้

มันอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะวางที่อยู่อาศัยหมุนวนภายในดวงจันทร์เพื่อสร้างแรงดึงดูดของมนุษย์ วางตำแหน่งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เสาที่พวกเขาได้รับแสงแดดนิรันดร์เกือบ

ทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่ดาวอังคาร แต่มีกรณีที่ต้องทำเพื่อดวงจันทร์ของดาวอังคารโฟบอสและดีมอสเพื่อใช้เป็นสถานที่แรกที่เราไปเยือนในภูมิภาค จากนั้นเมื่อเรามีค่ายฐานที่แข็งแกร่งเราจะพยายามอย่างจริงจังในโลกสีแดง