Deseja explorar Marte? Envie os seres humanos para as luas de Marte primeiro: Phobos e Deimos

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Humanos para Marte. É um grande passo para ir da órbita baixa da Terra, para pousos lunares e até Marte, uma jornada de centenas de milhões de quilômetros e 2 anos no mínimo.

Mas existem dois lugares onde os humanos podem ir, que são um trampolim entre a Terra e Marte. Acampamentos de base que nos permitiriam reunir nossos recursos em relativa segurança antes de cairmos bem nessa gravidade.

Estou falando das luas de Marte: Phobos e Deimos.

Todo o foco está em Marte e, por uma boa razão, é praticamente o único lugar que se assemelha à Terra no Sistema Solar. Possui aproximadamente a mesma duração do dia, calotas polares de dióxido de carbono e gelo de água e temperaturas diurnas que podem ser quase razoáveis.

Mas também vimos que Marte come naves espaciais no café da manhã. Das 18 naves espaciais que receberam a tarefa de pousar na superfície de Marte, apenas 9 conseguiram pousar com segurança e foram capazes de cumprir sua missão.

Isso é 50%. Estamos dispostos a arriscar a vida de metade das pessoas que enviamos para o Planeta Vermelho?

Sem mencionar o crescente desafio de aterrar cargas pesadas em Marte, cheias de humanos macios e mole. Eu fiz um vídeo inteiro sobre por que isso é tão difícil. Confira aqui.

Mas as duas luas de Marte, Phobos e Deimos, oferecem uma alternativa interessante. Em vez de ir diretamente da Terra para a superfície de Marte, a humanidade poderia montar uma estação nessas luas rochosas, um acampamento base, para uma tentativa séria e segura em Marte.

Phobos é a maior das luas de Marte e tem 27 quilômetros em sua dimensão mais longa. É semelhante em composição a um asteróide do tipo C ou condrito carbonáceo. Os cientistas planetários pensam que era um asteróide capturado ou os destroços de um impacto antigo há muito tempo. Está coberto de pó fino feito de eras de impactos de micrometeoritos e não tem absolutamente nenhuma atmosfera.

A lua orbita acima de Marte a uma altitude de 5.989 quilômetros e leva apenas 7 horas e 39 minutos para completar uma órbita ao redor do planeta.

Deimos é menor, com apenas 15 quilômetros de diâmetro na parte mais longa, e orbita Marte a cada 30 horas a uma altitude muito maior de 23.460 quilômetros.

Então, o que seria necessário para estabelecer uma base nessas luas e por que é melhor do que ir diretamente para Marte?

Embora seja menos massivo que a Terra, Marte ainda tem uma gravidade significativa. Para ir da superfície de Marte à órbita baixa, você precisa de uma mudança de velocidade de 3,6 km / s. E se você quiser ir de Marte de volta à Terra, precisará de uma mudança de velocidade de 6 km / s.

Em 2015, três engenheiros da NASA JPL propuseram "Uma Arquitetura Mínima para Missões Humanas em Marte", propondo uma série de missões que estabelecem uma cabeça de ponte em uma das luas de Marte primeiro, antes de enviar seres humanos para o planeta.

Eles sugeriram que uma campanha para enviar humanos a Marte seria dividida em quatro estágios principais. Primeiro, as missões seriam enviadas a Phobos para estabelecer infraestrutura na Lua. Em seguida, os astronautas desceriam à superfície para uma estadia de um mês. Em seguida, seria realizada uma expedição de mais um ano. E, finalmente, haveria a mudança para uma presença permanente em Marte.

A presença de Phobos exigiria quatro lançamentos do Bloco 2 do Sistema de Lançamento Espacial, mas as naves espaciais da SpaceX também funcionariam bem. Os três primeiros foguetes levariam suprimentos, um habitat de Phobos e um veículo de retorno para os astronautas voltarem para casa. O quarto lançamento levaria uma cápsula Orion com 4 astronautas para Marte, seguindo uma trajetória de 200 a 225 dias para trazê-los para Phobos.

Os astronautas viveriam na estação Phobos por cerca de 500 dias, realizando ciência em Phobos. Eles voltaram para casa, talvez até fazendo uma visita lateral a Deimos no caminho de volta, levando mais 250 dias para voltar.

Com base nas lições aprendidas com a missão Phobos, o pouso real em Marte levaria mais seis lançamentos do SLS. Haveria mais suprimentos e um veículo de pouso em Marte de 75 toneladas que esperaria em uma alta órbita de Marte.

Finalmente, uma tripulação iria lançar, fazer a viagem para a estação Phobos e depois se preparar para um pouso em Marte. Quando as condições estavam certas, duas tripulações se transferiam para o veículo de descida e pousavam em Marte, passando cerca de um mês na superfície, enquanto os outros dois astronautas permaneceriam em Phobos.

O primeiro ser humano pisaria na superfície de Marte, em algum momento das décadas de 2030 ou 2040.

No final do mês, eles subiam no veículo de subida, voltavam para Phobos e todos os astronautas voltavam para casa.

Com tudo testado e comprovado, mais foguetes seriam lançados em Marte, carregando mais suprimentos para a estação Phobos e uma base crescente de Marte, e os astronautas realizariam expedições durante um ano em Marte.

E, eventualmente, haveria uma presença permanente em Marte, com equipes sobrepostas em Phobos, na crescente base de Marte e em trânsito.

Eu sei a piada que você fará, que a SpaceX enviará naves espaciais uma década antes e todo esse processo é irrelevante. Hah hah, NASA estúpida.

Talvez, mas Marte seja completamente hostil à vida humana, hoje não há absolutamente nenhuma infraestrutura e ninguém pensou plenamente nos milhares de detalhes necessários para que os humanos sobrevivam lá permanentemente.

Faltam centenas de dias para os nossos foguetes mais rápidos, e quem vai a Marte estará além de qualquer tipo de resgate se algo der errado.

E quando se trata de Marte, você precisa assumir que as coisas vão dar errado.

De qualquer forma, se a Starship voar, a NASA se tornará cliente e fará essas missões mais baratas, mais rápidas, com mais redundância e segurança.

Lembre-se de que a NASA é o maior cliente da SpaceX.

Acontece que Phobos pode realmente ser o local perfeito para um elevador espacial parcial. Em um artigo de 2003 intitulado "Colonização espacial usando elevadores espaciais da Phobos", o engenheiro da NASA Leonard Weinstein analisou a viabilidade dessa idéia.

Uma corda poderia ser baixada de Phobos, terminando logo acima da atmosfera de Marte. Da superfície de Marte, a corda final estaria se movendo pelo céu a uma velocidade de apenas meio quilômetro por segundo, passando sobre um ponto em Marte duas vezes por dia.

As cargas úteis podiam ser lançadas da superfície de Marte e capturadas pela extremidade inferior da corda e transportadas para Phobos por cerca de dois dias. Um segundo elevador pode até levar material até a órbita de Deimos.

E eu sei que isso parece meio extremo, mas quando você pensa em mecânica orbital, na verdade é preciso menos energia para transportar material de Phobos para a órbita lunar do que para obtê-lo da superfície da Lua.

Em uma apresentação de 2013, o engenheiro da Lockheed Martin, Josh Hopkins, propôs que Phobos e Deimos fizessem sentido como o primeiro local para a exploração de seres humanos e argumentou que o Deimos é ainda melhor.

Phobos e Deimos estão presos a Marte, o que significa que eles sempre mostram a mesma face da superfície do planeta. Os astronautas estacionados em uma dessas luas seriam capazes de teleoperar rovers e experimentar missões de retorno praticamente sem demora.

De sua altitude mais alta, Deimos vê mais da superfície de Marte do que Phobos, 98% do planeta é visível da lua. Com seu caminho mais lento pelo céu, Deimos teria a capacidade de se comunicar com a superfície por quase 60 horas continuamente, enquanto Phobos desliza pelo horizonte a cada 4,2 horas.

As regiões próximas ao pólo norte de Deimos estariam sob luz solar constante e também têm uma visão constante até a superfície de Marte.

Chegar e sair de Deimos seria realmente mais fácil, precisando de cerca de 400 metros / segundo de mudança na velocidade.

Então, imagine tudo o que eu disse para uma missão a Phobos, mas substitua por Deimos.

Mas se realmente queremos ficar, queremos entrar no túnel dentro da Deimos. Isso é de acordo com Jim Logan, co-fundador do Space Enterprise Institute. Durante uma recente apresentação em uma conferência em Seattle sobre assentamento espacial, Logan sugeriu que deveria ser possível construir um habitat permanente dentro de Deimos.

Eu não estava lá para o seminário, mas Alan Boyle, da Geekwire, estava, e ele capturou esta foto legal da palestra de Logan. De acordo com Logan, a idéia original de um cilindro O’Neill subestimou o quanto de proteção de radiação seria necessário em cerca de um terço. Lembre-se de que, quando eu disse que eles precisariam de 45.000 lançamentos da Nave Estelar para construir um Cilindro O'Neill, acontece que precisaríamos de 150.000

Mas deve ser possível cavar um túnel no centro de Deimos, de ponta a ponta, talvez convocar a Boring Company de Elon Musk para fazer o trabalho. Presume-se que o interior de Deimos seja poroso, e os engenheiros encontrariam reservas de gelo aquático, metais preciosos e minerais à medida que cavavam, o que suportaria praticamente qualquer escala de base.

Pode até ser grande o suficiente para colocar habitats rotativos dentro da lua para fornecer gravidade artificial para os habitantes. Posicione os painéis solares nos polos onde eles receberão a luz do sol quase eterna

Todo esse foco em Marte, mas há um argumento a ser feito para que as luas de Marte, Phobos e Deimos sirvam como os primeiros lugares que visitamos na região. Então, quando temos um bom acampamento base sólido, fazemos uma tentativa séria no Planeta Vermelho.

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