De Karl Tate, 30 septembrie 2015

marțianului

Misiunea fictivă Ares 3 din romanul lui Andy Weir „Marțianul” se bazează pe un plan real al NASA pentru explorarea Planetei Roșii. Când este blocat după ce echipa sa de astronauți pleacă fără el, Mark Watney trebuie să lupte pentru a supraviețui. Matt Damon joacă rolul lui Watney în filmul lui Ridley Scott din „The Martian”.

Dacă ai fi lăsat pe Marte fără costum spațial, ai îngheța și te-ai îneca imediat, apoi ai muri. Aerul de pe Marte este toxic: este mai mult de 95% dioxid de carbon, cu doar o urmă de oxigen (0,13%). Presiunea aerului pe Marte este echivalentă cu cea de la aproximativ 38 kilometri altitudine de pe Pământ. Este frig: la nivel mondial, aproximativ minus 67 grade Fahrenheit (minus 55 grade Celsius), deși poate ajunge până la aproape temperatura camerei la ecuator, în cea mai fierbinte zi de vară.

Strategia misiunii Ares este să aterizeze mai întâi un modul de locuire gol (Hab) cu provizii și un vehicul Mars Ascent (MAV), înainte de a trimite oameni. Echipamentul automat descompune chimic aerul marțian în respirație de oxigen și combustibil pentru călătoria de întoarcere. Doar când tancurile sunt pline, prima expediție părăsește Pământul. Aceasta se numește utilizarea resurselor in situ sau „trăirea din pământ”.

Modulul Hab din film transportă doar suficiente provizii pentru a-l susține pe Watney timp de aproximativ 300 de zile, dar vor trece ani înainte să fie posibilă o salvare de pe Pământ. Echipamentul său poate face aerul respirabil din atmosfera locală, dar mâncarea este o problemă. Watney, un botanist, își dă seama cum să cultive recolte pe Marte pentru a se menține în viață.

Începând din 2014, astronauții din viața reală de pe Stația Spațială Internațională au folosit sistemul de creștere a plantelor „Veggie” pentru a crește verdeață comestibilă în spațiu.

Un experiment de dovadă a conceptului, numit MOXIE (Experimentul de utilizare a resurselor în situație de la Mars Oxygen), va merge la bordul rover-ului Mars 2020 al NASA (inserție, mai jos). Aerul marțian bogat în dioxid de carbon curge peste un sandviș de plăci anodice și catodice. Un proces de electroliză a oxidului solid împarte aerul în oxigen și deșeurile de monoxid de carbon, care pot fi aruncate înapoi în atmosferă.

Unele dintre echipamentele misiunii Ares sunt alimentate de un generator termoelectric de radioizotopi (RTG). Acest generator nuclear eliberează 100 de wați de energie prin intermediul căldurii generate de decăderea radioactivă a plutoniului. Generatoare similare au fost folosite de sonda Pluto New Horizons și pe lună de către astronauții Apollo.

Habitatul Ares 3 este situat pe Acidalia Planitia Marte, o vastă câmpie din emisfera nordică marțiană. Deși autorul Weir descrie câmpia ca fiind plană și ușor de traversat, fotografiile din satelit realizate recent de NASA au dezvăluit că terenul pe Acidalia Planitia reală este accidentat și greu de navigat.

Tabăra Ares 3 a lui Watney se află la aproximativ 500 de mile (800 km) nord de lander-ul robot Mars Pathfinder care a aterizat în 1997. Singurul vehicul care este capabil să-l scoată pe Watney de pe planetă se află la locul Ares 4, la 3.200 km distanță. în craterul Schiaparelli. Odată ajuns pe orbită, Watney va fi încă blocat deoarece Hermes, nava-mamă a misiunii Ares 3, a plecat deja.

Baza Watney’s Ares 3 este echipată cu două roveruri presurizate, alimentate electric. Planurile actuale ale NASA includ un rover foarte asemănător, vehiculul de explorare spațială (SEV) de 14,7 metri lungime (4,5 metri).

Cabina sub presiune a rover-ului poate ține până la patru astronauți în mâneci de cămașă. O trapă laterală permite SEV-ului să acosteze la un alt rover sau la un modul habitat. Două trape „port costum” permit ca doi astronauți să alunece în costumele lor spațiale din spate.

Șasiul cu roți poate fi utilizat singur ca vehicul nepresurizat, stand-up.

Programul Marte descris în film și în carte prezintă o navă-mamă reutilizabilă, de dimensiunea Stației Spațiale Internaționale, Hermes.

În film, Hermes este o navă spațială interplanetară cu acțiune ionică alimentată de un reactor nuclear. Un carusel extern se rotește pentru a produce gravitație artificială pentru echipaj. Panourile solare transformă lumina soarelui în electricitate pentru a rula sisteme la bord.

Un design NASA pentru o navă Marte folosește o rachetă termică nucleară bimodală. „Bimodal” înseamnă că motorul nuclear este utilizat atât pentru propulsie, cât și pentru generarea de energie electrică. Echipajul locuiește într-un modul hab în partea din față a navei spațiale. Întreaga navă este rotită cap la cap pentru a oferi gravitație artificială.

Alinierea corectă pentru un zbor eficient din punct de vedere energetic între Pământ și Marte are loc la fiecare 2,13 ani.

Șase astronauți sunt lansați de pe Pământ într-un vehicul cu echipaj Orion. Capsula lor îl interceptează pe Hermes pe „orbita de parcare” în jurul Pământului.

Motoarele cu acționare ionică ale lui Hermes folosesc electricitatea pentru a propulsa atomii de argon din spatele vehiculului pentru a crea o împingere înainte. Accelerația este mică, dar motoarele trag continuu până la Marte, o călătorie de 124 de zile.

După sosirea pe orbita lui Marte, echipajul se transferă pe un vehicul Mars Descent Vehicle (MDV). Echipajul aterizează lângă un modul Hab care conține provizii prepoziționate de misiunile anterioare fără pilot. Două vehicule de explorare a suprafeței (SEV-uri sau rover-uri) sunt disponibile pentru explorarea pe scară largă a suprafeței marțiene.

Echipajul poate rămâne pe Marte fie 30 de zile, fie 500 de zile, în funcție de planul misiunii. Misiunea Ares 3 descrisă în „The Martian” este o misiune de 30 de zile de „ședere scurtă”.

Când alinierea dintre Pământ și Marte este din nou corectă, echipajul urcă pe un vehicul Mars Ascent (MAV) și se declanșează. Pe orbită, echipajul ajunge la Hermes și își alimentează motoarele cu ioni pentru întoarcerea pe Pământ.

Când Hermes se întoarce pe orbita Pământului, echipajul debarcă. Un alt echipaj urcă pe Hermes pentru a pregăti nava pentru o altă călătorie pe Marte.