HighTech Жилище
Путешественникам, которые отправятся на Красную планету, понадобится надежное убежище, ведь Марс представляет собой пыльную планету с климатом как в Антарктиде.
В исследовательском центре NASA сконструирован модуль под названием Human Exploration Research Analog (HERA). Будущие астронавты проходят обучение в этом сооружении. Внутри HERA представляет собой изолированную среду, которая имитирует все условия пребывания на далекой планете.
Сооружение оснащено комнатами для жилья, работы и гигиены. Попасть внутрь можно через шлюзовой отсек. Проходя тесты, кандидаты в астронавты должны прожить тут в течение 14 дней, выполняя разные задания.
Ферма
Первым людям, высадившимся на Марсе, понадобятся развитые технологии разведения привычных нам культурных растений в очень непривычных условиях.
На МКС космонавты научились успешно выращивать различные растения в ходе серии экспериментов Veggie. Лучше всего на орбите приживается салат. Овощи на МКС растут в маленьких пакетах из пористого материала, получая воду и удобрения в необходимом количестве. Ассортимент культур с высокой урожайностью для космических ферм продолжает расширяться. В NASA хотят сделать меню путешественников на Марс более разнообразным.
Очистка воды
На Марсе нет никаких источников воды. Добывать влагу в условиях Красной планеты можно, но эта задача потребует серьезных затрат энергии, потому, основным источником воды для первых поселенцев наверняка будет рекуперация в замкнутом цикле.
Многократное использование воды — обычное дело в космосе. На МКС вся влага, выделяемая телом человека: моча, пот, слезы - собирается специальными приборами и поступает в систему WRS (Water Recovery System), где превращается в чистую питьевую воду. Как выразился один космонавт: «вчерашний кофе превращается в завтрашний кофе». Некоторые системы очистки воды на орбите сложные и громоздкие, среди прочего, в них применен принцип центрифуги.
Генерация кислорода
Атмосфера Марса не пригодна для дыхания, чтобы выжить на этой планете, космонавтам придется носить с собой запас кислорода. Приборы, обеспечивающие воздух для дыхания первых поселенцев, должны быть надежными. К счастью, у человечества накоплен огромный опыт соответствующих технических решений.
На МКС применяется сложная схема Регенерации воздуха. Она включает систему емкостей, в которых воду подвергают электролизу — расщепляют на водород и кислород. Кислород распыляют в атмосфере станции. А водород поступает в прибор под названием Система Сабатье (Sabatier System), где вода снова образуется из частиц органических веществ, взвешенных в воздухе. Чтобы обеспечить генерацию достаточного количества кислорода на Марсе, специалисты NASA работают над улучшением этой схемы.
Марсианский скафандр
На Красной планете очень холодно и воздух разряжен. Скафандр, предназначенный для прогулок по Марсу, должен защищать от всех возможных угроз внешней среды. Главными проблемами для путешественников, решивших прогуляться по долинам и холмам соседней планеты, будет пыль и низкая температура. А вот ветра на Марсе относительно слабые.
Марсианский скафандр пока в процессе разработки. Конструкторы используют опыт создания костюмов для орбиты и поверхности Луны. Особенностью дизайна для Марса, по мысли инженеров NASA будет «дверь» на спине, через которую астронавт сможет быстро выскакивать в шлюзовой отсек, оставляя скафандр снаружи во избежание загрязнения жилья инопланетной пылью.
Вездеход
Поверхность Марса, во многом, похожа на земную. Там тоже имеются каменистые плато, пустыни, холмы и впадины. Для поездок по этой планете подошли бы многие из привычных нам машин на электрической тяге, если их салон тщательно герметизировать и оснастить мощной системой подогрева.
Инженеры NASA вскоре завершат разработку Универсального инопланетного транспортного средства (MMSEV). Этот вездеход, согласно задумке конструкторов, будет пригоден для использования на поверхности разных планет и астероидов. Машина должна быть устойчивой, маневренной, иметь надежную защиту от радиации и большой запас хода.
Ионная тяга
Принцип действия ионного двигателя заставляет вспомнить поговорку: «тише едешь — дальше будешь». Согласно теории, в двигателе этого типа происходит нагрев ионов газа, например, аргона или ксенона, которые выталкиваются из сопла со скоростью 200 000 миль/час. Если поднести ладонь к такому двигателю, то его реактивный поток напомнит легкий ветерок, но в космическом пространстве с его помощью можно разогнаться до огромных скоростей.
Реальный ионный двигатель успешно испытан беспилотным кораблем Dawn, совершавшим миссию к астероидам Церера и Веста.
Энергия Солнца
Хотя Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, на его поверхности можно применять солнечные батареи. Этот метод получения энергии обладает массой достоинств, и наверняка послужит первым поселенцам.
Система панелей на МКС вырабатывает от 84 до 120 киловатт. Этого достаточно для обеспечения питания более чем 40 домов. В космических кораблях, конструируемых NASA сегодня, например, на корабле Orion, предназначенном для дальних полетов, свет Солнца останется главным источником электричества. А для его запасания на периоды отсутствия видимого светила будут применяться литий-йонные аккумуляторы.
Радиационный генератор
Ещё один способ получения энергии в условиях дальней планеты — генератор на основе плутония-238.
Плутониевые генераторы, применяемые сегодня во многих проектах NASA, могут похвастаться высоким уровнем безопасности. Их защитный корпус очень прочен и может сохранить герметичность даже при крупной аварии. Излучение радиационного топлива состоит, в основном, из альфа-частиц, и представляет опасность для здоровья человека лишь на расстоянии в несколько дюймов. Фактически, ученые больше опасаются естественных источников радиации на Марсе.