De toekomst van de verkenning van Mars zal enorm worden verbeterd door mensen die op de Rode Planeet verblijven. Het werk dat astronautenbemanningen op die verre wereld zouden kunnen verrichten, zou veel groter zijn dan wat robotmachines op Mars zouden kunnen verwezenlijken – maar zeker tegen veel hogere kosten.
Daartoe is NASA bezig met het blauwdrukken van een Moon to Mars-strategie die wetenschap identificeert als een van de drie pijlers die ten grondslag liggen aan het streven van het agentschap naar duurzame menselijke verkenning door het hele zonnestelsel. Wat nu wordt gepland is de structuur die nodig is om dit doel te bereiken.
Workshops over architectuur van de maan tot Mars zullen later deze maand worden gehouden bij NASA, georganiseerd door de Space Studies Council van de National Academies. Volgens een verklaring van Nujoud Merancy, adjunct-adjunct-administrateur van NASA's Office of Strategy and Architecture binnen het Directoraat Exploration Systems Development Mission, zoekt het ruimteagentschap naar perspectieven op investeringen in wetenschap en technologie die kunnen helpen een duurzame menselijke terugkeer naar de maan te verwezenlijken. bemanningen naar Mars sturen.
Verwant: NASA heeft het ‘Moon to Mars’-kantoor opgericht om astronauten naar de rode planeet te helpen
“Onze partnerschappen met de industrie, de academische wereld en de internationale gemeenschap helpen NASA bij het definiëren van een architectuur die ons in staat stelt om moedig de maan, Mars en verder te verkennen”, legt Merancy uit.
Het verhaal van het Tiger-team
De wetenschap die door astronauten op Mars wordt uitgevoerd, zal ongetwijfeld de grootste impact hebben op de schaal en schaal van die architectuur. Daarom vereist het nemen van beslissingen over wetenschappelijke prioriteiten vroegtijdige aandacht.
De recente geschiedenis laat het probleem zien dat astronauten te laat pronken met wetenschappelijke missies.
Dat is een centrale boodschap uit een recent onderzoek van de Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG), een onderzoek dat suggereert hoe en waar mensen op de Rode Planeet de wetenschappelijke exploratie en productie kunnen maximaliseren.
Het MEPAG Tiger-team op het gebied van wetenschappelijke doelstellingen voor een menselijke Mars-missie werd geleid door Bruce Jakosky, een senior onderzoekswetenschapper aan het University of Colorado Laboratory for Atmospheric and Space Physics in Boulder, Colorado. Hun rapport werd eind vorig jaar naar NASA gestuurd.
Proactief, niet reactief
“Ik denk dat de echte waarde van dit rapport is als we NASA zover kunnen krijgen dat er aandacht aan wordt besteed”, vertelde Jakosky aan Space.com in een exclusief interview. “We zien dat er veel werk wordt gestoken in het plannen van de architectuur voor menselijke Mars-missies. Maar de wetenschap ligt helemaal niet op tafel. Mijn doel als hoofd van het Tiger-team is om te proberen de wetenschap in de discussie te brengen.” “
De relevantie van wetenschap is niet de manier om wetenschap van wereldklasse te beoefenen, zei Jakosky. Hij zei dat NASA proactief moet zijn en niet reactief bij het integreren van wetenschap.
Bij NASA's Apollo-programma van de jaren zestig tot het begin van de jaren zeventig werkten wetenschappers, ingenieurs en astronauten zij aan zij, zij aan zij, om ervoor te zorgen dat de wetenschap werd gedaan, merkte Jakosky op.
“Dit is iets wat we volgens mij vandaag de dag niet meer zien op Artemis of op Mars,” zei Jakosky. “Het moet een iteratief proces zijn om ervoor te zorgen dat wetenschap en techniek samenwerken”, zei hij.
Op wetenschap gebaseerde landingsplaatsen
Jim Head, een gerenommeerd planetair onderzoeker aan de Brown University, was lid van de Tiger Team-rapportgroep.
“NASA werkt momenteel de doelstellingen van het Moon to Mars Initiative bij via een ‘architect rechts/uitvoerder links’-strategie”, zei Head, eraan toevoegend dat dit zich vertaalt in “achterwaarts werken vanuit het gestelde doel om de volledige reeks elementen te creëren die zullen worden nodig om succes te behalen. Voer de ontwikkeling van alle elementen op een systematische manier uit en integreer gaandeweg correct volgens de gevestigde architectuur.”
Head zei dat het rapport van het MEPAG Tiger-team was ontworpen om deel uit te maken van de strategie van NASA, omdat de groep keek naar zaken als op wetenschap gebaseerde optimale landingsplaatsen op Mars, de soorten activiteiten en verblijftijden die nodig zijn om doelen en doelstellingen te bereiken, en potentiële robotpartnerschappen. .
“Dit soort overwegingen bieden belangrijke inzichten in de feed-forward van de maancomponent van NASA's Moon to Mars-initiatief, de Artemis-fase”, aldus Head.
Realtime interactie en aanpassingsvermogen
Mars bevat veel aanwijzingen over de geschiedenis van het vroege zonnestelsel en hoe aardse planeten habitats en leven in stand houden, zegt Bethany Elman, lid van de Tiger Team-rapportgroep. Ze is hoogleraar planetaire wetenschap aan het California Institute of Technology (Caltech) en directeur van het Keck Institute for Space Studies in Pasadena, Californië.
Voor veel soorten geowetenschappen, vooral die waarbij veel interactie met het terrein betrokken is, zoals het verzamelen van monsters of diep boren, zei Elman dat menselijke capaciteiten “op unieke wijze empowerment” zijn vanwege realtime interactie en aanpassingsvermogen.
“Mensen die EVA uitvoeren, kunnen binnen een paar uur data verzamelen en monsters verzamelen, wat de rovers jaren kostte”, vertelde Elman aan Space.com. “Nu het Moon-Mars-initiatief van NASA aan de gang is, is het belangrijk om na te denken over de ondersteunende instrumenten en technologieën die nu moeten worden ontwikkeld om onze astronauten uit te rusten om uitmuntend wetenschappelijk onderzoek op Mars uit te voeren.”
Elman wijst op referentiemissies die in het onderzoeksrapport worden genoemd en die een reeks mogelijkheden belichamen, zoals astronauten die ijzige gebieden verkennen, kliffen betreden, grotere hoogten op Mars verkennen of expedities naar grotten sturen.
Deze voorbeeldgevallen onderstrepen hoe individuele en specifieke missies hoogwaardige wetenschap kunnen verwezenlijken.
Stimuleer discussie
Jakosky, als hoofd van het Tiger-team, wijst erop dat de lijst met gevallen die in het rapport wordt aangehaald precies dat doet Nee Ze vertegenwoordigen alle potentiële missies, maar “moeten dienen om discussies binnen en tussen de wetenschaps- en exploratiegemeenschappen te stimuleren.”
Voorgestelde missies omvatten verwachte astronautenmissies naar Utopia Planitia, Valles Marineres en Cerberus Fosae.
“Elke landingsplaats zal verbazingwekkende wetenschappelijke resultaten opleveren. Ik denk dat dat duidelijk is”, zei Jakosky. “Mars is een extreem diverse en geologisch complexe planeet. Geen enkele site zal ons alles vertellen wat we willen weten over Mars.”
Eén scenario houdt in dat de bemanning gaat natuurlijk Op Mars. Dit is een ondergrondse studie van natuurlijke grotten, aangezien er al eerder verschillende grotten op Mars zijn waargenomen.
Er is behoefte aan het karakteriseren van de leefomstandigheden in de grotomgeving, of het nu gaat om de beschikbaarheid van water, energiebronnen en chemisch potentieel. Maar ook om te bepalen of er tekenen van leven aanwezig zijn in de grotomgeving, aldus het rapport.
Menselijke ontdekkingsreizigers kunnen in de buurt van de doelgrot landen en gedurende een groot deel of het grootste deel van de missie in het leefgebied blijven. Ze zullen op afstand opereren om monsters op te halen van robots die op de bodem van de grot zijn ingezet. Als u dit wel doet, wordt de vertraging in de bedrijfsvoering geëlimineerd in vergelijking met het uitvoeren van een geautomatiseerd onderzoek vanaf de grond, een “reductie van de beslissingstijd op meerdere niveaus”, aldus het rapport.
Waarom zijn mensen op Mars?
Het rapport laat zien hoe mensen een waardevolle reeks wetenschappelijke doelstellingen op de Rode Planeet kunnen ontwikkelen. Uiteraard kunnen bemanningen ter plekke veldmetingen uitvoeren, de omgeving in kaart brengen en toegang krijgen tot de ondergrond.
Het rapport legt uit dat het van cruciaal belang is om monsters met de hoogste rendementswaarde uit het oppervlak, de ondergrond en de atmosfeer te selecteren en deze monsters in laboratoria op aarde te krijgen.
Ten eerste zouden Mars-ontdekkingsreizigers lokale en regionale netwerken van apparaten voor het verzamelen van informatie kunnen creëren om processen vast te leggen die plaatsvinden op Mars tijdens en tussen missies.
Vanuit een baan om de aarde of op het oppervlak van Mars kunnen op afstand bediende robotmiddelen, als voorlopers van menselijke spanten op Mars, locaties verkennen die buiten het bereik van een menselijke landingsplaats liggen, of een rijke verscheidenheid aan terreinen en habitats beoordelen.
Terug op aarde zijn grondverkeersleiders nodig om de infrastructuur te beheren die nodig is om de menselijke veiligheid en efficiënte operaties op Mars te garanderen. Het is ook noodzakelijk om te profiteren van de verbeterde mogelijkheden om wetenschap te bedrijven dankzij teams van specialisten ter plaatse.
Wetenschap met hoge prioriteit
Een van de belangrijkste signalen uit het onderzoek is de keuze van de locatie om onderzoek te doen naar mensen op Mars.
“Gezien de complexiteit van de evolutionaire geschiedenis van Mars en de enorme diversiteit aan omgevingen op Mars, kan geen enkele locatie alle wetenschappelijke doelstellingen met hoge prioriteit aanpakken”, stelt het rapport.
Een van de belangrijkste bevindingen van het onderzoek is dat mensen essentiële wetenschap op Mars zouden kunnen doen “die moeilijker of zelfs onmogelijk zou zijn met behulp van robotruimtevaartuigen; de capaciteiten van menselijke missies hebben het potentieel om zowel doelen als prioriteiten te veranderen – en kunnen zeker worden versneld.” Het tempo van de wetenschappelijke verkenning van Mars.”
Wat het wetenschappelijk werk op Mars betreft, heeft het Tiger-team drie doelstellingen op hoog niveau gesteld:
“Wat Mars onderscheidt van de rest van het zonnestelsel is de mogelijkheid van leven erop, de geschiedenis van water, de aard van geologische processen en de overeenkomsten met de aarde”, aldus Jakosky. “Ten tweede is het de relatieve nabijheid van Mars en het relatieve gemak waarmee we het kunnen verkennen,” zei hij.
Scott Hubbard, voormalig directeur van NASA's Ames Research Center en bekend met de bevindingen van het rapport, is nu lid van het Department of Aeronautics and Astronautics van Stanford University.
Hubbard was in 2000 NASA's eerste directeur van het Mars Exploration Program, wat hem de bijnaam “Mars Czar” opleverde toen hij het Mars-programma van de ruimtevaartorganisatie herstructureerde in de nasleep van verschillende mislukte planetaire verkenningen.
Volgens Hubbard is het MEPAG Tiger Team-rapport “een uitstekend voorbeeld van op wetenschap gebaseerde menselijke Mars-verkenningsdoelen”, vertelde Hubbard aan Space.com.
Hubbard zei dat hij hoopt dat NASA en de komende Nationale Academies het rapport van het Tiger Team zullen gebruiken als “een belangrijke input voor de gemeenschap”.
Volledige tekst van “MEPAG Tiger Team Report on the Scientific Objectives of the Human Mars Mission” Het kan online worden gelezen.
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
More Stories
Een mysterieuze lasertransmissie treft de aarde vanaf een afstand van 220 miljoen kilometer
Los het mysterie achter het enorme gat in het Antarctische zee-ijs op
Meer dan 1.400 HS-studenten in de regio Waterloo zijn geschorst vanwege vaccinatieproblemen