Umat manusia harus mengatasi banyak rintangan sebelum perjalanan pulang dapat dimulai Mars. Ada dua pemain utama NASA і SpaceX, yang bekerja sama secara erat dalam misi ke Stasiun Luar Angkasa Internasional, tetapi memiliki gagasan yang bersaing tentang seperti apa misi berawak ke Mars nantinya.
Ukuran diperhitungkan
Masalah terbesar (atau batasan) adalah massa muatan (pesawat ruang angkasa, orang, bahan bakar, perbekalan, dll.) yang diperlukan untuk perjalanan tersebut. Massa muatan biasanya hanya sebagian kecil dari total massa kendaraan peluncuran. Misalnya, roket Saturn V yang meluncurkan Apollo 11 ke Bulan berbobot 3000 ton. Tapi itu hanya bisa meluncurkan 140 ton (5% dari massa peluncuran awal) ke orbit rendah Bumi dan 50 ton (kurang dari 2% dari massa peluncuran awal) ke Bulan.
Massa membatasi ukuran pesawat luar angkasa di Mars dan kemampuannya di luar angkasa. Setiap manuver membutuhkan pengeluaran bahan bakar untuk menyalakan mesin roket, dan bahan bakar ini sekarang harus dikirim ke luar angkasa dengan pesawat ruang angkasa.
Rencana SpaceX untuk pesawat ruang angkasa berawaknya adalah mengisi bahan bakar di luar angkasa dengan truk bahan bakar yang diluncurkan secara terpisah. Ini berarti akan memungkinkan untuk memasukkan lebih banyak bahan bakar ke orbit daripada dalam satu peluncuran.
Waktu itu penting
Masalah lain yang terkait erat dengan bahan bakar adalah waktu. Misi yang mengirim pesawat ruang angkasa tanpa awak ke planet luar sering kali mengikuti lintasan rumit di sekitar Matahari. Mereka menggunakan apa yang disebut manuver gravitasi untuk terbang mengelilingi planet yang berbeda secara efisien dan mendapatkan momentum yang cukup untuk mencapai tujuan mereka.
Ini menghemat banyak bahan bakar, tetapi dapat membuat misi ini membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk diselesaikan. Jelas bahwa ini tidak dapat diterima. Baik Bumi dan Mars memiliki (hampir) orbit melingkar, dan manuver yang dikenal sebagai Transisi Hohman, adalah cara paling ekonomis untuk melakukan perjalanan antara dua planet. Faktanya, jika kita tidak merinci, pesawat luar angkasa melakukan satu penerbangan di sepanjang orbit elips transisi dari satu planet ke planet lain.
Transit Hohmann antara Bumi dan Mars memakan waktu sekitar 259 hari (delapan hingga sembilan bulan) dan hanya mungkin terjadi setiap dua tahun karena perbedaan orbit mengelilingi Matahari Bumi dan Mars. Sebuah pesawat ruang angkasa dapat mencapai Mars dalam waktu yang lebih singkat (SpaceX mengatakan enam bulan), tetapi, Anda dapat menebaknya, itu akan membutuhkan lebih banyak bahan bakar.
Pendaratan yang aman
Misalkan pesawat ruang angkasa dan kru kita berakhir di Mars. Tugas selanjutnya adalah mendarat. Pesawat luar angkasa yang memasuki atmosfer bumi dapat menggunakan tarikan yang dihasilkan oleh interaksi dengan atmosfer untuk memperlambat. Ini memungkinkan perangkat mendarat dengan aman di permukaan bumi (asalkan dapat menahan pemanasan yang sesuai). Tapi atmosfer di Mars sekitar 100 kali lebih tipis dari Bumi. Ini berarti lebih sedikit potensi hambatan, sehingga tidak mungkin mendarat dengan aman tanpa bantuan apa pun.
Beberapa misi mendarat dengan airbag (seperti misi Pathfinder NASA), sementara yang lain menggunakan pendorong (misi Phoenix NASA). Yang terakhir, sekali lagi, membutuhkan lebih banyak bahan bakar.
Kehidupan di Mars
Satu hari di Mars berlangsung selama 24 jam 37 menit, tetapi di situlah kemiripannya dengan Bumi berakhir. Atmosfer Mars yang tipis membuatnya tidak dapat mempertahankan panas sebaik Bumi, sehingga kehidupan di Mars ditandai dengan perubahan suhu siang/malam yang besar. Mars memiliki suhu maksimum 30℃, kedengarannya cukup bagus, tetapi suhu minimumnya adalah -140℃ dan suhu rata-ratanya adalah -63℃. Suhu musim dingin rata-rata di Kutub Selatan Bumi adalah sekitar -49℃. Jadi kita harus sangat berhati-hati dalam memilih tempat tinggal di Mars dan apa yang harus dilakukan dengan suhu di malam hari.
Gravitasi di Mars adalah 38% dari Bumi (jadi Anda akan merasa lebih ringan), tetapi udaranya sebagian besar adalah karbon (CO₂) dengan beberapa persen nitrogen, sehingga benar-benar tidak dapat dihirup. Kita perlu membangun tempat yang dikendalikan iklim untuk tinggal di sana. SpaceX merencanakan beberapa penerbangan kargo sebelum diluncurkan, termasuk fasilitas infrastruktur penting seperti rumah kaca, panel surya, dan – Anda dapat menebaknya – fasilitas produksi bahan bakar-udara untuk misi kembali ke Bumi.
Kehidupan di Mars dimungkinkan, dan beberapa tes simulasi telah dilakukan di Bumi untuk melihat bagaimana manusia akan mengatasi keberadaan seperti itu.
Anda dapat membacanya di sini: Ahli geologi sedang memodelkan kondisi tanah Mars untuk menanam Mars di masa depan
Kembali ke Bumi
Tugas terakhir adalah memulai perjalanan pulang dan membawa manusia kembali ke Bumi dengan selamat. Apollo 11 memasuki atmosfer Bumi dengan kecepatan sekitar 40000 km/jam, sedikit di bawah kecepatan yang dibutuhkan untuk meninggalkan orbit Bumi. Pesawat ruang angkasa yang kembali dari Mars akan memiliki kecepatan masuk atmosfer antara 47 km/jam dan 000 km/jam, bergantung pada orbit yang mereka gunakan untuk tiba di Bumi.
Mereka bisa melambat di orbit Bumi rendah hingga sekitar 28 km/jam sebelum memasuki kembali atmosfer kita, tetapi, Anda dapat menebaknya, mereka membutuhkan bahan bakar ekstra untuk melakukannya. Tapi mereka juga tidak akan bisa menembus atmosfer begitu saja. Kami hanya perlu memastikan bahwa kami tidak membunuh para astronot dengan membebani mereka secara berlebihan atau membakar mereka karena kepanasan.
Ini hanyalah beberapa tantangan yang dihadapi misi ke Mars, dan semua blok bangunan teknologi untuk mencapainya sudah tersedia. Kita hanya perlu menghabiskan waktu dan uang dan menyatukan semuanya.
Baca juga: