Misionaris ke Mars

Di pegunungan berbatu, Anda merasa lebih dekat ke luar angkasa. Selubung udara tipis; bintang dan planet tampak lebih dekat. Jadi sudah sepantasnya ibu kota pergerakan mengirim manusia ke Mars ada di University of Colorado di Boulder.



Demi kepentingan pengungkapan penuh jurnalistik, saya harus mencatat di sini bahwa ini adalah gerakan yang saya banggakan menjadi bagiannya. Sejak 1981, saya pergi ke Boulder sesekali untuk konferensi penggemar penerbangan Mars; yang terbaru adalah Agustus lalu. Saya masih ingat konferensi Case for Mars yang pertama, yang diselenggarakan oleh sekelompok mahasiswa pascasarjana yang tidak tahu penerimaan seperti apa yang akan diterima oleh pertemuan yang mereka usulkan. Bagaimanapun, pejabat pemerintah terakhir yang mendukung penerbangan berawak ke Mars adalah wakil presiden Richard Nixon yang akan segera dipermalukan, Spiro Agnew-santo pelindung yang malang.

Program untuk Rakyat

Cerita ini adalah bagian dari edisi Januari 1999 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Pada tahun-tahun awal Zaman Antariksa, warga Amerika dan insinyur kedirgantaraan sama-sama berasumsi bahwa pendaratan di bulan hanyalah langkah pertama dalam urutan penerbangan berawak yang tidak terputus yang akan mengarah ke Mars dalam 10 hingga 15 tahun. Namun di tahun 70-an, penghematan pasca-Apollo menghilangkan Mars bahkan dari jadwal NASA yang paling optimis; dengan persepsi politik bahwa kami telah memenangkan perlombaan luar angkasa, anggaran NASA dipotong dua pertiga. Energi badan yang tersisa terkonsentrasi pada program pesawat ulang-alik, dan penerbangan berawak ke Mars menghilang dari pertimbangan resmi.

Namun orang-orang datang ke Boulder pada tahun '81. Mereka berkumpul dengan ragu-ragu, hampir malu-malu, tanpa dukungan resmi dari lembaga atau perusahaan mana pun. Banyak yang telah mempertahankan iman selama satu dekade ketika pembicaraan tentang penerbangan antarplanet berawak hampir tabu. Masing-masing tampak tercengang melihat begitu banyak orang lain melangkah keluar dari lemari intelektual untuk menyatakan bahwa mereka juga menganggap misi manusia ke Mars layak dan diinginkan, dan bahwa mereka juga memiliki ide atau saran baru untuk membawanya lebih dekat.

Tapi musim panas lalu, konferensi itu penuh dengan keberanian. Kali ini, lebih dari 700 orang berkumpul tidak hanya untuk bertukar pikiran, tetapi juga untuk membentuk Masyarakat Mars baru dan menandatangani Deklarasi Mars yang menyatakan keyakinan mereka bahwa penerbangan manusia ke Mars akhirnya menjadi layak dan lebih diinginkan dari sebelumnya. (Deklarasi itu telah diposting di situs web mereka di www.marssociety.org , dan salinannya telah dikirim ke Washington.) Di podium utama, parade pembicara menyampaikan presentasi yang sangat imajinatif dengan tujuan membuat semua pembicara lain terlihat terlalu moderat. Konferensi tersebut sangat eklektik: ilmuwan dan astronot NASA; peneliti universitas dan mahasiswa pascasarjana; bahkan warga biasa, beberapa di antaranya membawa anak-anaknya. Vendor menawarkan kaos Mars dan kalender Mars.



Sejak perencana konferensi, dipimpin oleh insinyur ruang angkasa sektor swasta Bob Zubrin, pendiri Pioneer Astronautics di Lakewood, Colorado. (lihat Mars dengan sedikit uang, ANAK-ANAK November / Desember 1996) , secara agresif inklusif, kualitas presentasi sangat bervariasi. Ide-ide dibuang, dibuang dan didaur ulang dengan penuh semangat. Sesi khusus membahas segala hal mulai dari tantangan teknik dan medis misi Mars hingga masalah hukum dan filosofis yang diangkat oleh eksplorasi manusia di planet ini.

Berbulan Di Atas Mars

jika manusia ingin sampai ke mars, bagaimanapun, itu akan membutuhkan lebih dari sekadar kegembiraan. Keberhasilan penerbangan astronot ke bulan dan kembali selama program Apollo tahun 1968 hingga 1972 peringkat sebagai beberapa pencapaian sejarah terbesar dari teknologi manusia; insinyur mengatasi tantangan di puluhan bidang, termasuk propulsi, perlindungan termal, komunikasi dan navigasi, dengan cara yang terkoordinasi. Tetapi tantangan teknologi dari misi berawak ke Mars mewakili urutan besarnya yang berbeda.

Pertimbangkan angka dasar. Satu misi Apollo tiga orang menggunakan booster Saturn-V tunggal yang menempatkan sekitar 120.000 kilogram pesawat ruang angkasa dan propelan di orbit parkir rendah tepat di luar tepi atmosfer Bumi. Setelah roket lain menembak dan perjalanan tiga hari, dua awak mendarat di bulan dan menghabiskan beberapa hari menjelajah ke permukaan untuk mengumpulkan spesimen, mengambil foto dan menyebarkan instrumen. Total durasi misi untuk salah satu penerbangan Apollo adalah 10 hingga 12 hari.



Untuk Mars, banyak dari angka-angka ini akan naik secara dramatis. Sebagian besar strategi misi memerlukan perakitan kendaraan di orbit parkir dari beberapa komponen yang diluncurkan secara terpisah, menambahkan hingga 400.000 hingga 500.000 kilogram. Pelayaran keluar akan berlangsung enam sampai 10 bulan, diikuti oleh persinggahan di permukaan Mars yang berlangsung lebih dari satu tahun; selama waktu itu, anggota kru akan melakukan ratusan perjalanan di luar daripada tiga atau empat yang pakaian antariksa Apollo, disiksa oleh penggunaan kasar dan debu bulan abrasif, hampir tidak selesai. Misi penuh akan memakan waktu hampir tiga tahun dan paparan astronot terhadap bahaya medis seperti tanpa bobot jangka panjang dan sinar kosmik akan 100 kali lebih tinggi daripada misi bulan.

Jadi pada pandangan pertama, misi Mars tampaknya akan berkali-kali lebih sulit daripada pendaratan di bulan, dan akibatnya berkali-kali lebih mahal (dalam dolar saat ini, biaya Apollo sekitar miliar). Tetapi dalam pandangan para perencana dan ekonom luar angkasa yang berpengalaman, teknologi luar angkasa telah mencapai tingkat yang memungkinkan misi Mars dengan biaya yang sama atau bahkan lebih kecil daripada biaya program Apollo. (lihat Kursi Murah?, kan) .

Di Sayap dan Udara Tipis

sementara penggemar mars mungkin belum cukup tahu tentang tanah Mars, mereka sudah tahu satu hal penting tentang udara Mars: Sangat tipis. Dan meskipun atmosfer Mars memiliki kurang dari 1 persen tekanan atmosfer Bumi di permukaan laut, beberapa insinyur ruang angkasa sedang menyusun cetak biru untuk pesawat tak berawak kecil yang mampu terbang melintasi bentangan luas medan Mars. Instrumen pesawat semacam itu dapat mensurvei wilayah geologis yang kompleks, termasuk banyak yang terlihat terlalu kasar untuk penjelajah permukaan.

Larry Lemke, seorang ahli robotika dari NASA Ames Research Center di California, mengatakan pada sesi pleno tentang satu misi bersayap. Sebuah kendaraan seberat 150 kilogram dengan lebar sayap 10 meter, pada skala glider gantung bertenaga di Bumi, akan diluncurkan dari Bumi dalam keadaan terlipat di dalam probe. Setelah probe memasuki atmosfer Mars, ia akan menjatuhkan pelindung panasnya dan membuka parasut kecil yang menstabilkan. Pesawat akan terbuka sendiri saat turun, dan terlepas dari parasut untuk penerbangan bebasnya. Robot bersayap dapat membawa 20 kilogram instrumen, termasuk spektrometer berujung inframerah untuk memetakan deposit mineral dan es, dan seperangkat instrumen lapangan geofisika untuk melihat jejak sejarah geologi planet ini. Tim Lemke telah memetakan jalur sejauh 2.000 kilometer, tiga jam menyusuri ngarai Vallis Marineris Mars (yang lebih panjang dari lebar Amerika Serikat).

Udara Mars yang tipis, Lemke bersikeras, tidak akan menjadi masalah. Di permukaan planet, dia menunjukkan, tekanan udara Mars hampir sama dengan Bumi pada ketinggian 24.000 meter. Karena pesawat Pathfinder bertenaga surya tak berawak NASA secara rutin berlayar di ketinggian ini di Bumi, ini memberikan bukti konsep bahwa kendaraan yang lebih khusus juga bisa terbang di Mars. Aerodinamika tidak menjadi masalah, kata Lemke dalam pertemuan tersebut.

Teknologi juga bukan masalah, kata Lemke. Pesawat Mars telah mendapat manfaat dari banyak kemajuan teknologi selama 20 tahun terakhir dari daerah-daerah yang tidak ada hubungannya dengan astronotika. Telah ada pekerjaan di pesawat yang dikendalikan radio, dalam struktur ringan, di motor penggerak listrik, dan dalam sistem penyebaran militer.

Konsepnya sangat layak, Lemke percaya, bahwa ia menyerukan peluncuran pada tahun 2003, untuk merayakan seratus tahun penerbangan pertama Wright bersaudara yang lebih berat dari udara. Kita harus menandai peringatan 100 tahun penerbangan pesawat pertama di Bumi dengan penerbangan pesawat pertama di Mars, katanya.

Menghidupkan

apakah pesawat robot terbang di mars atau tidak, untuk pelayaran manusia, pertimbangan utama adalah pembangkit listrik yang membawa penjelajah ke sana. Salah satu kemungkinan yang dipertimbangkan pada pertemuan Mars adalah tenaga nuklir. Roket bertenaga nuklir telah menjadi andalan fiksi ilmiah selama beberapa generasi, dan pada 1960-an Komisi Energi Atom benar-benar merancang dan menguji beberapa prototipe bertenaga uranium-235 untuk berfungsi sebagai tahap atas di luar angkasa. Dengan mengeluarkan gas hidrogen super panas, mereka memberikan daya dorong sekuat mesin kimia dengan ukuran yang sama, tetapi bisa mendapatkan daya dorong yang sama sambil menghabiskan hanya setengah massa bahan bakar. Efisiensi ini akan menjadi keuntungan luar biasa bagi kendaraan Mars berawak berat yang saat itu sedang dipertimbangkan.

Memang, tenaga nuklir luar angkasa adalah tema dari beberapa sesi breakout di konferensi tersebut. Sesi yang saya hadiri bertemu di ruang kelas tanpa jendela di ruang bawah tanah, dan dipimpin oleh Roger Lenard, seorang manajer teknik dari Sandia Labs Departemen Pertahanan di Albuquerque, NM Lenard telah menganjurkan penggunaan tenaga nuklir di luar angkasa sejak tugasnya sebagai direktur dari proyek Timberwind, sistem anti-rudal bertenaga nuklir yang dirancang sebagai bagian dari sistem pertahanan Star Wars. Tapi Timberwind runtuh satu dekade lalu di bawah publisitas buruk atas potensi dampak lingkungan - menembakkannya dalam pertempuran yang mengancam akan mencemari wilayah besar Samudra Pasifik, termasuk Selandia Baru.

Terlepas dari kekhawatiran seperti itu, tenaga nuklir tetap populer dalam imajinasi sekelompok inti insinyur khusus, dan antusiasme untuk penggunaan energi nuklir di luar bumi mencapai massa kritis di konferensi tersebut. Pendukung nuklir luar angkasa seperti Lenard telah menunggu selama beberapa dekade untuk mendapatkan persetujuan misi, dan mereka percaya Mars adalah kesempatan terbaik mereka. Dengan menargetkan planet yang terlalu jauh untuk dianggap sebagai halaman belakang siapa pun, mereka berharap untuk menghindari sikap aktivis anti-nuklir yang tidak ada di halaman belakang saya.

Lenard mengkritik apa yang dia lihat sebagai kecenderungan NASA untuk menghindari subjek tenaga nuklir karena kontroversinya. Dan bahkan dalam studi misi Mars NASA yang mencakup tenaga nuklir, dia menemukan apa yang dia anggap sebagai kendala desain yang tidak realistis. Pada tahun 1989, Lenard bekerja dengan NASA sebagai spesialis tenaga nuklir pada misi referensi desain Mars. Proyek itu termasuk reaktor nuklir bimodal tunggal, yang pertama menyediakan propulsi untuk memulai langkah Bumi-ke-Mars, dan kemudian menyediakan tenaga listrik selama perjalanan dan di permukaan. Tetapi bimodalitas adalah ide yang buruk, bantah Lenard. Tuntutan desain sistem propulsi yang baik bertentangan dengan tuntutan desain sistem tenaga yang baik, katanya.

Sistem propulsi memerlukan suhu setinggi mungkin-3000 K-dan beroperasi hanya beberapa jam dalam satu waktu. Dan Anda tidak perlu terlalu khawatir tentang mempertahankan semua produk fisi, tambahnya, karena mereka memudar dengan aman ke dalam latar belakang ruang yang sudah radioaktif. Sebaliknya, menyediakan tenaga listrik (baik dalam penerbangan dan di permukaan) hanya membutuhkan suhu yang rendah dan efisiensi yang sederhana, tetapi sistem harus beroperasi dalam waktu yang lama.

Dalam analisis Lenard, penggemar Mars lainnya belum memikirkan masalah ini. Mereka menganggap bahwa satu program pengembangan untuk reaktor yang melakukan dua atau tiga hal secara otomatis lebih murah daripada dua atau tiga program terpisah, katanya kepada ruang rapat. Tapi kami menolak itu. Ketika persyaratannya sangat eksklusif, ini menjadi program dengan risiko yang sangat besar, dengan lead time yang lama dan biaya yang tinggi.

ternyata kamus perkotaan

Namun, kecuali kartu liar penerimaan politik, teknologi nuklir adalah pesaing utama untuk menjalankan misi Mars. Tanpa propulsi nuklir, misi berawak awal ke Mars harus bergantung pada mesin kimia, membuat kendaraan lebih besar dan mungkin menggandakan tagihan pengiriman untuk membawa kapal ke orbit. Sistem non-nuklir yang lebih eksotis memanfaatkan konsep-konsep seperti propulsi inersia dan anti-gravitasi tetap imajiner liar dan dekade di masa depan yang terbaik.

Kehidupan di Mars

meskipun kekuatan jelas merupakan tantangan bagi misi mars, ketika saya berpindah dari sesi ke sesi dan seminar ke seminar, saya mulai melihat bahwa ada area lain yang mewakili inti tantangan tersebut—dan itu sebenarnya bukan masalah teknologi. Ketika misi Apollo pergi ke bulan, perangkat keraslah yang paling penting—roket, navigasi, sistem kontrol kru, dan bahkan bebatuan yang menjadi tujuan misi. Tetapi dengan Mars sebagai tujuan, fokusnya terus jatuh pada kehidupan.

Untuk misi berawak yang sukses ke Mars, banyak aspek berbeda dari pertemuan itu menyarankan, kita harus mempertimbangkan kehidupan dalam banyak skala. Fosil nano mikroskopis dapat menunjukkan kehidupan masa lalu di Mars, dan akan menjadi tujuan utama eksplorasi. Pada tingkat kedokteran, kita harus menentukan bagaimana menjaga kesehatan manusia dalam kondisi penerbangan. Dalam istilah sosiologis, kita perlu memahami campuran yang tepat dari keterampilan kru, dan organisasi kru yang tepat untuk misi multi-tahun di luar jangkauan percakapan radio.

Waktu perjalanan pulang pergi sinyal radio berkisar antara delapan hingga 30 menit, tergantung pada seberapa jauh jarak Mars dan Bumi pada waktu tertentu, jadi frustrasi saat ini dengan memainkan tag pesan suara akan menjadi hal biasa bagi para pelancong Mars. Dalam demonstrasi sederhana tentang penundaan komunikasi menggunakan bank perekam video dan kaset yang ditukar secara berkala, saya mengorganisir sebuah latihan di mana peserta konferensi medis 1997 di Houston menghadapi simulasi darurat medis di Mars. Ketika aktor-astronot mengikuti daftar tanggapan terhadap krisis, tim medis bumi harus belajar mengantisipasi kebutuhan dan kemajuan tim Mars.

Hebatnya, baik tim terestrial dan ekstraterestrial beradaptasi dalam waktu satu jam dengan ritme antarplanet, memberikan pertanyaan dan jawaban yang memadai dengan cara yang sangat efisien. Tetapi latihan itu hanya menggunakan penundaan empat menit, dan skenario medis yang tertulis telah ditentukan dengan baik. Eksperimen di masa depan harus mengatasi penundaan yang lebih realistis dan skenario yang lebih tidak terduga, karena para perencana ruang angkasa bersiap untuk tantangan temporal Mars.

Tantangan komunikasi misi Mars juga berlaku untuk orang-orang yang tertinggal di Bumi. Di ranah politik dan diplomasi, kita harus mengerahkan ketekunan nasional dan kerja sama internasional yang diperlukan untuk proyek jangka panjang seperti itu. Pada skala antarplanet, kita harus mempertimbangkan standar karantina untuk melindungi Bumi dari segala bentuk kehidupan di luar bumi yang mungkin menumpang untuk pulang dari Mars. Akhirnya, mungkin dalam skala universal, saya melihat argumentasi yang berapi-api tentang keinginan dan strategi untuk suatu hari nanti memodifikasi iklim Mars agar lebih mirip bumi—dengan kata lain, untuk mengubahnya. Hanya sedikit dari masalah ini yang signifikan selama pendaratan di bulan tahun 1960-an, tetapi banyak dari mereka akan menjadi penting bagi misi manusia yang sukses ke Mars.

Dan itu mungkin kunci untuk mengamankan komitmen pemerintah terhadap proyek semacam itu, karena pertanyaan-pertanyaan seperti itu tentang kehidupan bergema di Bumi, dan juga di luar angkasa. Tampaknya bagi saya bahwa program Mars manusia-bukan hanya satu kali bendera dan jejak kaki, tetapi urutan perluasan ekspedisi yang berkelanjutan-dapat menghasilkan jenis penyegaran teknologi berbasis luas yang sama seperti yang didorong oleh tantangan Apollo 30 tahun yang lalu. Jika dirancang dengan baik, proyek berani ini dapat mempercepat penelitian inovatif yang juga berlaku untuk masalah terestrial, baik yang diketahui maupun yang belum diketahui.

Tapi itu adalah argumen untuk politisi dan counter kacang di kantor anggaran federal. Pada konferensi itu saya dikelilingi oleh orang-orang yang sudah dibujuk, seperti saya, bahwa proyek itu diinginkan, bahkan mendesak. Dan meskipun Mars tidak terlihat oleh mata minggu itu—ia baru saja muncul dari pancaran sinar matahari di langit sebelum fajar—gambarannya menyala terang di benak saya. Bagi saya, kebalikan dari aturan lalu lintas sehari-hari, lampu merah di langit menandakan Go!

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan