Проект пещеры Марса - Caves of Mars Project

ФЕМИДА изображение возможных входов в пещеру на Арсия Монс. Ямы неофициально назывались (A) Дена, (B) Хлоя, (C) Венди, (D) Энни, (E) Эбби (слева) и Никки, и (F) Жанна.

В Проект пещеры Марса Программа начала 2000-х годов финансировалась в рамках Фазы II.[требуется разъяснение ] посредством Институт передовых концепций НАСА[1][2]оценить наилучшее место для размещения исследовательских модулей и модулей проживания, которые человеческая миссия на Марс потребует.[3] Окончательный отчет был опубликован в середине 2004 года.[3]

Описание

А HiRISE Изображение входа в потолочный люк лавовой трубки на марсианском вулкане Павонис Монс.

Пещеры и другие подземные сооружения, в том числе Марсианские лавовые трубы, каньон выступы и другие марсианские полости были бы потенциально полезны для пилотируемых миссий, поскольку они обеспечивали бы значительную защиту как от элементов, так и от интенсивных солнечная радиация которому миссия на Марс подвергнет астронавтов. Они также могут предложить доступ к минералам, газам, льду и любому другому подземный жизнь, которую, вероятно, будет искать экипаж такой миссии.[3]

Программа также изучала проекты надувных модулей и других подобных конструкций, которые помогли бы космонавтам создать среду обитания для людей и земных существ.[3]

Резюме окончательного отчета

Итоговый отчет разделен на 10 частей:

  1. Резюме проекта
  2. Вступление
  3. Идентификация поддерживающих технологий
  4. Идентификация основных задач
  5. Демонстрационные миссии
  6. Технологические испытания
  7. Разработка протокола планетарной защиты
  8. Образование и пропаганда
  9. Выводы
  10. Цитированные источники и дополнительная литература

В разделе 1 краткого содержания проекта приводится краткое изложение всего проекта и утверждается, что «В рамках этого проекта была разработана революционная система для использования новой идеи использования внеземных пещер», и объясняется, что для сбора данных были протестированы два эксперимента или «миссии».

Раздел 2, Введение отвечает на вопрос «почему именно пещеры [для марсианских исследовательских баз]?» и дает множество различных ответов о преимуществах использования пещер в качестве плацдарма для исследования Марса, таких как:

  • Предполагается, что колебания температуры атмосферы в пещерах менее заметны, чем на поверхности Марса.
  • Пещеры защищают формы жизни и оборудование от вредного солнечного и галактического излучения.
  • Пещеры защищают от пыльных бурь и ударов микрометеоритов.
  • Изучение пещер представляет собой ключевой научный интерес, поскольку позволяет легко изучать геологию, историю и возможное присутствие жизни на Марсе без тяжелого оборудования для раскопок.
  • Возможность создания давления в пещерах, чтобы сделать их более пригодными для жизни людей.
  • Позволяет легко извлекать подземные материалы, такие как лед и минералы.

Этот раздел также содержит некоторые предположения о существовании и местонахождении таких пещер и о том, какие типы пещер существуют на Марсе, однако он в значительной степени устарел из-за более новых исследований, таких как HiRISE и ФЕМИДА миссии.

Раздел 3, описание стимулирующих технологий, анализирует ряд инноваций, необходимых для использования, и назначает им Уровень готовности технологий. Например, нововведению «Воздушные шлюзы с пеной на месте» назначен TRL, равный 5, в то время как «Инертная герметизация пещер» назначен TRL, равный 2.

Раздел 4 описывает «Основные задачи», необходимые для проживания в пещере. Это:

  • В поисках внеземных пещер
  • Защита научной среды внутри пещеры
  • Работа с темнотой (обеспечение световых решений для внутренней части среды обитания)
  • Поддержка Cave Life

В публикации подробно обсуждается каждая из этих тем и освещается новая идея использования люминесцентных бактерий в качестве резервного источника освещения, а также предлагается осветить среду обитания с помощью технологии «световодов». В статье также подробно рассматриваются световые люки и радиационно-стойкое стекло, однако это, вероятно, связано с отсутствием передовых солнечных панелей и светодиодных технологий освещения, доступных во время публикации в 2000 году.

Раздел 5 содержит информацию о «Демонстрационных миссиях», в частности о «Миссии мыши во внутреннем космосе» (MOMIS) и человеческом эквиваленте «HUMIS». Идея заключалась в разработке предварительных версий некоторых аспектов среды обитания в пещерах Марса, таких как использование дыхательных смесей аргона и других новых систем жизнеобеспечения на подопытных мышах. Эксперимент MOMIS успешно прошел несколько запусков, однако эксперимент HUMIS был сочтен за рамками исследования, и хотя были предприняты усилия по поиску испытательных площадок, проделанная работа нашла отражение в классе исследовательского уровня "Пещерная астробиология" в Penn State College. в весеннем семестре 2004 г.

В Разделе 6 рассматриваются различные проведенные «Технологические испытания». Во-первых, были исследованы надувные среды обитания, чтобы обеспечить астронавтам "внутреннюю среду без рукавов". В статье также предлагается, что если площадь поперечного сечения пещеры имеет надлежащий размер, надувной лайнер пещеры можно разместить в пещере и надуть, не требуя дополнительных систем поддержки. Затем в статье предлагается использовать двухслойную систему, в которой внешний лайнер обеспечивает поверхность, прилегающую к поверхности пещеры, а герметичное уплотнение, а внутренний лайнер обеспечивает среду обитания для космонавтов. Между резервными вкладышами можно было разместить механизмы и системы жизнеобеспечения. В отчете также описаны методы складывания, изготовления, транспортировки, замены и надувания этих вкладышей. Еще одна основная тема этого раздела - воздушные шлюзы «вспененные на месте». Они спроектированы так, чтобы соответствовать форме очень нестандартных отверстий, а также легко развертываться и герметичны. Их последняя предлагаемая система - это воздушный шлюз с несколькими выдвигающимися телескопическими опорами ко всем стенам пещеры. Пространство между воздушными шлюзами и стенами пещеры затем заполняется затвердевающей распыляемой герметичной пеной. Далее в отчете описываются методы, с помощью которых можно создать инертную атмосферу под давлением путем сжатия газов, присутствующих на Марсе, особенно аргона. Это позволило бы ученым-людям носить только дыхательные аппараты и не требовать скафандров. Предполагается, что пещеристые пространства не заполняются кислородом или другими химически активными газами, поскольку это сведет на нет любую потенциальную научную ценность пещеры, а также потенциально будет вредным для людей, вдыхающих атмосферу внутри. Наконец, в этом разделе описывается система, позволяющая создавать сети связи внутри пещер. Это также было проверено в реальной пещере (пещера Робертсона), и в будущем предлагаются модификации для увеличения полосы пропускания и мощности сигнала.

Раздел 7 посвящен разработке Планетарная защита Протокол и подчеркивает его важность при исследовании марсианских пещер и предлагает использовать «стерилизованных микророботов» для исследования и науки.

Раздел 8 называется «Образование и пропаганда». Он содержит информацию о побочных экспериментах научной ярмарки, созданных на основе этого отчета, а также о других информационных эффектах, которые оказали этот отчет и его создание. В этом разделе также описываются образовательные мероприятия для школ, такие как «Найдите лавовую трубу» и «Программа Mousetronauts».

Разделы 9 и 10 завершают отчет и содержат ссылки для дальнейшего чтения.[3]

Полученные результаты

Проект показал, что сверчки и мыши могут без видимых проблем дышать смесями аргона в течение длительного времени.[3]

В рамках проекта было подготовлено множество учебных материалов, которые стали доступны в рамках его информационно-просветительской инициативы.[3]

Продемонстрирована беспроводная связь в системе известняковых пещер.[3]

  • HiRISE изображение марсианской дыры "Жанна", около 150 метров (492 футов) в поперечнике и не менее 178 метров (584 футов) в глубину.

  • HiRISE изображение шириной 180 м лавовая труба световой люк на юго-восточном фланге Павонис Монс.

  • Снимок HiRISE - окно в крыше из лавовой трубы шириной 35 м, окруженное яма обвала на Pavonis Mons.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Роберт Браун; и другие. (2009). Приложение E: Список и статистический анализ грантов NIAC. Содействие видению будущего: обзор Института перспективных концепций НАСА. Национальная академия прессы. ISBN  0-309-14051-X. Получено 2010-06-30.
  2. ^ Дэвид, Леонард (22 февраля 2005 г.). «Копать и искать жизнь на Марсе». Space.com. Получено 2010-06-30.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Boston, P .; Фредерик, G .; Welch, S .; Werker, J .; Meyer, T.R .; Спрунгман, Б .; Hildreth-Werker, V .; Мерфи, Д .; Томпсон, С. (2004), «Демонстрация осуществимости системы пещер и недр, построенных для обитания на Марсе и научных исследований» (PDF), Отчеты USRA, Институт передовых концепций НАСА, получено 2010-06-30

внешняя ссылка

Новости