När ska människor resa till Mars?

Forskare har analyserat möjligheten att resa till Mars på ett allvarligt sätt sedan åtminstone 1952, då Wernher von Braun publicerade sin inflytelserika bok Das Marsprojekt . Sedan dess har det funnits flera mycket framgångsrika orbiter- och roveruppdrag, vilket möjliggör Mars rekognosering och en mycket bättre förståelse av förhållandena där, vilket banade vägen för ett potentiellt bemannat uppdrag.

Samtidigt har framgången med sonduppdragen lett till att vissa forskare ifrågasätter visdomen i ett farligt och dyrt bemannat uppdrag. I vilket fall som helst finns det för närvarande inga solida planer för ett bemannat Mars-uppdrag inom överskådlig framtid, även om USA: s Vision for Space Exploration nämner möjligheten att resa till Mars efter 2020. I den här artikeln tittar vi på några av de frågor som skulle måste hanteras innan det är möjligt att resa till Mars.

Mars: s avstånd från jorden varierar från 36 miljoner mil till över 250 miljoner miles, den största avståndsvariationen jorden har med någon planet. Det genomsnittliga avståndet är cirka 140 miljoner miles, 1,5 gånger längre än avståndet mellan jorden och solen. Cirka varje år kommer jorden relativt nära Mars, cirka 50 miljoner miles. Som jämförelse är avståndet från jorden till månen bara cirka 236 000 mil (mer än 200 gånger kortare). Om resan från jorden till månen tar cirka tre dagar, skulle ett rymdskepp med liknande hastighet som reser till Mars kräva minst 600 dagar (1,6 år). Denna transittid är ungefär typisk för rymdsonder som har lanserats till Mars hittills.

Att spendera mer än tre år med en liten besättning - som troligen endast består av tre eller fyra individer i ett trångt rymdskepp - kan pressa gränserna för mänsklig psykologisk tolerans. Detta överstiger isoleringen av kärnkraftsbesättningar, som kan tillbringa månader under vattnet i trånga kvarter, men inte år. För att göra denna situation tålligare måste astronauterna förses med någon form av underhållning för att göra resan utan att döda varandra. Tillgång till Internet är en möjlighet (även om det skulle bli betydande fördröjning på grund av långa avstånd), och virtual reality-program är en annan. För att resa till Mars realistiskt måste denna utmaning övervinnas.

Ett annat stort problem för resor till Mars är exponeringen för kosmiska strålar för ett så långt uppdrag. Men få negativa hälsoeffekter från år eller längre vistelser på rymdstationer i låg jordbana indikerar att detta kanske inte är så stort problem som man först trodde.

Eftersom resan är så lång, skulle alla bemannade Mars-uppdrag kräva en betydande mängd mat och vatten ombord och ett effektivt sätt att återvinna vatten efter att det går igenom kroppen. Annars skulle nyttoförbrukningen för farkosten vara oöverkomligt stor. Ett Mars-hantverk skulle inte bara behöva dra längs sina passagerare, deras utrustning, mat, syre och vatten, utan bränslet som behövs för att sjösätta från Mars och accelerera tillbaka mot Jorden på återresan. Detta leder till oöverträffade viktkrav, betydligt utöver allt som ännu har försökt i rymduppdrag.

Om alla tekniska utmaningar kan övervinnas kommer människor så småningom att besöka Mars. Att använda kärnkraftsdrivna rymdfarkoster skulle vara en strategi för utmaningen med framdrivning och minimera nyttolastens vikt. Det kan dock ta ett tag innan astronauterna reser till Mars - en ledtråd föreslog ett datum 2037.