هل سيهبط البشر على المريخ؟ تعرف على تاريخ استكشاف المريخ والتحديات السبعة الرئيسية لإرسال البشر إلى المريخ

لطالما كان استكشاف المريخ موضوع افتتان الإنسان. في حين أن الرحلات إلى المريخ غالبًا ما تكون موضوع كتب وأفلام الخيال العلمي ، إلا أن الواقع قد لا يكون بعيدًا عن هذا الحد. إن التطورات الحديثة في تكنولوجيا الفضاء والتسويق التجاري السريع لسوق الفضاء قد تجعل مهمة الإنسان إلى المريخ ممكنة قريبًا. علاوة على ذلك ، إذا نظرت إلى 300000 عام من تاريخ الاستكشاف البشري ، فمن الواضح أن الحاجة إلى الاستكشاف أمر أساسي لطبيعتنا. وبهذه الطريقة ، فإن المهمة إلى المريخ ليست في الحقيقة مسألة ما إذا - إنها مسألة متى.

انتقل إلى القسم

• لماذا يجب على البشر السفر إلى المريخ؟
• ما هو تاريخ استكشاف المريخ؟
• 7 التحديات الرئيسية للوصول إلى المريخ
• كيف سيصل البشر في النهاية إلى المريخ؟
• هل تريد معرفة المزيد عن استكشاف الفضاء؟
• تعرف على المزيد حول MasterClass لكريس هادفيلد

يعلمك القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية علم استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل.

لماذا يجب على البشر السفر إلى المريخ؟

سيكون أحد أعظم تأثيرات مهمة إلى المريخ هو العثور على حياة أو دليل على انقراض الحياة ، بغض النظر عن مدى بساطة هذه الحياة. لن يجيب فقط على سؤال ما إذا كنا وحدنا في الكون - ولكنه يشير أيضًا إلى أن هناك إمكانية للحياة في كل مكان في الكون.

ما هو تاريخ استكشاف المريخ؟

العديد من المركبات الفضائية التي هبطت على سطح المريخ ، بما في ذلك Viking 1 و Viking 2 و Mars Pathfinder. أجرت المركبات الفضائية مثل Mariner 4 و Mariner 9 و Mars Express و 2001 Mars Odyssey و Mars Global Surveyor و Mars Reconnaissance Orbiter أعمال مسح لرسم خرائط لسطح المريخ. استكشفت مركبات استكشاف المريخ من ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) سطح المريخ ، وأرسلت بيانات وصورًا قيمة إلى الأرض.

في عام 2010 ، أعلن الرئيس الأمريكي باراك أوباما في مركز كينيدي للفضاء في تكساس عن اقتراح يهدف إلى مهمة مأهولة إلى المريخ بحلول عام 2030. تخطط ناسا لإطلاق مهمة المسبار المريخ 2020 ، والتي سترسل مركبة هبوط غير مأهولة إلى الكوكب الأحمر لاستكشاف علامات الحياة ، في الماضي والحاضر.

تختبر ناسا أيضًا مركبة فضائية مصممة لنقل البشر إلى المريخ لأول مرة.

7 التحديات الرئيسية للوصول إلى المريخ

التحدي التقني والهندسي للوصول إلى المريخ أمر شاق. للأرض والمريخ مدارات مختلفة حول الشمس ، مما يعني أن المسافة بين الكواكب تتغير باستمرار. حتى مع وجود نافذة إطلاق مثالية ، فإنها لا تزال رحلة طويلة إلى المجهول بسفينة غير مثبتة ، تسحب كل ما تحتاجه ، دون أي وسيلة لإعادة إمداد العناصر المهمة. وهذه فقط البداية. تشمل التحديات الأخرى ما يلي:

1. بناء المركبة الفضائية الصحيحة . تستغرق الرحلة إلى القمر ثلاثة أيام ، لذا تكفي مركبة فضائية نفعية مثل أبولو. تتطلب مهمة المريخ الأولى رحلة أطول بكثير ، لذلك ستحتاج المركبة الفضائية إلى مساحة معيشة أكبر ، ومساحة أكبر لأنظمة النسخ الاحتياطي ، ومعدات للمشي في الفضاء ، ونظام دفع موثوق ، وربما الأهم من ذلك ، مرافق ترفيهية للحفاظ على مشاركة رواد الفضاء والإنتاجية والعقلانية أثناء السفر في الفضاء.
2. قدرات إعادة تدوير الهواء والماء . يحاكي الكثير مما يفعله نظام دعم الحياة في محطة الفضاء الدولية (ISS) ما يحدث بشكل طبيعي على الأرض. تقوم المعالجات بتنقية هواء رواد الفضاء ، وتصفية الغازات النزرة وإزالة ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الزفير. حيثما أمكن ، يتم استخراج الأكسجين وإعادته إلى المقصورة ، لكن الخسائر الصغيرة تُضاف إليها الأكسجين المخزن. وبالمثل ، يُعاد تدوير الماء من البول ومزيلات الرطوبة ، عادةً بكفاءة تبلغ حوالي 90٪. هذا أفضل من أي وقت مضى ، ولكن لا تزال كل سفينة شحن تنقل الهواء والماء إلى محطة الفضاء الدولية. نحتاج إلى إعادة التدوير بنسبة 100٪ تقريبًا قبل أن نسافر بثقة إلى المريخ وما وراءه إلى الفضاء السحيق.
3. نمو الغذاء . بالنسبة لبعثات الفضاء إلى المريخ وما بعده ، سيصبح جلب الطعام الجاهز أقل عملية. توجد حاليًا تجارب على محطة الفضاء الدولية لاستكشاف كيفية زراعة المحاصيل ، واختبار أشياء مثل الاتجاه الذي ينمو فيه النبات بدون جاذبية ، وكيفية التلقيح ، وما هي أفضل أنواع التربة المائية. تعد القدرة على الاكتفاء الذاتي وزراعة الطعام أثناء التواجد في الفضاء مجرد واحدة من العديد من التقنيات اللازمة للبعثات إلى المريخ واستكشاف الفضاء في المستقبل.
4. أثر على جسم الإنسان . يؤثر انعدام الوزن الممتد على جسم الإنسان. هناك تأثيرات كبيرة على التوازن ، وتنظيم ضغط الدم ، وكثافة العظام ، وأحيانًا الرؤية. بالنسبة لرواد الفضاء الذين يسافرون إلى الكوكب الأحمر ، لن يكون هناك فريق دعم أرضي للمساعدة بعد الهبوط على سطح المريخ. يجب أن يسمح وزن وتكوين بدلات الفضاء المريخية أيضًا بفترة التكيف مع جاذبية المريخ. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البيئة الطبيعية على سطح الكوكب مميتة لحياة الإنسان ؛ يحتوي الغلاف الجوي للمريخ على ضغط هواء منخفض جدًا ، ولا يحتوي على أكسجين ، وثاني أكسيد الكربون بنسبة 96٪ ، وإشعاع عالي ، وأشعة كونية. سيحتاج الموطن وبدلات الفضاء إلى حماية أطقم العمل من الغلاف الجوي للمريخ.
5. نقص فى التواصل . ستكون الحياة على المريخ أيضًا صعبة من الناحية النفسية. حتى عندما تكون الأرض والمريخ في أقرب نقطة لهما ، على بعد 35 مليون ميل ، فإن الأمر يستغرق حوالي أربع دقائق من موجات الراديو للوصول من هنا إلى هناك. لذلك إذا أرسل طاقم المريخ إشارة إلى هيوستن ، فإن أسرع استجابة من وكالة ناسا هي بعد ثماني دقائق - أسوأ حالة هي بعد 48 دقيقة. وبالتالي ، سيكون التواصل في الوقت الفعلي مستحيلًا ، وسيحتاج طاقم المريخ إلى معرفة كيفية الاعتماد على الذات ، تقنيًا وعقليًا ، خاصة في حالة حدوث عاصفة ترابية أو أي حالة طوارئ أخرى.
6. تحديد المسار الصحيح . يجب تحديد المسار الذي نسلكه بين الأرض والمريخ. كل يوم من وقت السفر هو يوم آخر يقضيه في تناول الطعام ، وشرب المياه ، واستنشاق هواء السفينة ، وإنتاج النفايات ، فضلاً عن التعرض للإشعاع بين الكواكب وخطر الأعطال الحرجة للأنظمة. إذا كان هناك ما يكفي من الوقود ، يمكن استخدام طريق مباشر أكثر ، مما يؤدي إلى إجبار ميكانيكا المدار. إذا اخترعنا محركات أكثر فاعلية ، فيمكننا إطلاقها لفترة أطول وتساهل أقل ، مما يقلل أيضًا الوقت الإجمالي.
7. الهبوط بعناية . حتى لو وصلنا إلى الغلاف الجوي للمريخ ، فإن الهبوط يمثل مجموعة أخرى من التحديات. بمجرد وصولنا إلى السرعة المدارية ، يمكننا استخدام الغلاف الجوي الرقيق للمريخ لتوفير احتكاك مكابح ، والتوجيه للغطس فيه تمامًا للإبطاء تدريجيًا إلى السرعة الصحيحة. لكن يجب أن تكون سفينة العبور بأكملها قوية بما يكفي لتحمل الحرارة والضغط المرتبطين بها. قد يكون خيار التسوية هو التخلي عن الموطن الذي حملنا إلى المريخ ، والدخول في كبسولة ، وركوبها مباشرة إلى السطح. لكن الغلاف الجوي للمريخ أرق بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، مما يعني أن المظلات لا تعمل بشكل جيد تقريبًا. ومع ذلك ، فهي سميكة بدرجة كافية بحيث يتسبب الاحتكاك في حدوث تسخين ، لذا تحتاج السفينة إلى درع حراري مناسب. كان أثقل جسم هبطنا على سطح المريخ اعتبارًا من عام 2018 هو Curiosity Rover التابع لناسا (جزء من مهمة مختبر علوم المريخ) ، والذي يزن حوالي طن واحد (على الأرض). إن وزن السفينة المأهولة سيكون أكثر بكثير من وزن المركبة المتجولة على المريخ. لوضع الناس على سطح المريخ ، سنحتاج على الأرجح إلى استخدام الغلاف الجوي للمريخ لإبطاء المركبة جزئيًا ، ثم استخدام محركات الإطفاء لإبطاء السرعة إلى السطح وصولًا إلى موقع الهبوط.

فئة رئيسية

اقترح لك

دروس عبر الإنترنت تدرس من قبل أعظم العقول في العالم. توسيع معرفتك في هذه الفئات.

كيف تكتب مشهد حزين

يعلم استكشاف الفضاء

يعلم الحفظ

يعلم التفكير العلمي والاتصال

يعلم علم النوم الأفضل

كيف سيصل البشر في النهاية إلى المريخ؟

فكر مثل المحترفين

يعلمك القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية علم استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل.

على الرغم من أن الوصول إلى المريخ سيكون صعبًا من الناحية المالية واللوجستية ، يعتقد العلماء أنه يمكن تحقيق ذلك في النهاية باتباع بعض الخطوات الرئيسية:

• استمر في استكشاف القمر . تتشابك البعثات إلى القمر والمريخ ، حيث يوفر القمر فرصة لاختبار أدوات جديدة مثل أنظمة دعم الحياة والموائل البشرية التي يمكن استخدامها في مهمة المريخ المستقبلية. يعد استمرار استكشاف القمر أمرًا بالغ الأهمية للسفر إلى المريخ يومًا ما.
• تطوير تكنولوجيا سفن الفضاء الأكثر تقدمًا . لا توجد محطات فضائية في الفضاء السحيق ، مما يعني أن السفينة التي تنقل البشر إلى المريخ ستحتاج إلى القيام بالرحلة دون التزود بالوقود. تعمل ناسا حاليًا على تطوير نظام دفع كهربائي شمسي للقيام برحلة في الفضاء السحيق. بالإضافة إلى ذلك ، ستتطلب المركبة الفضائية نظامًا للملاحة في الفضاء السحيق ، وصواريخ قوية بما يكفي لدفع رواد الفضاء طوال الرحلة والعودة ، ومعدات هبوط تعمل على المريخ ، الذي يتمتع بجو رقيق.
• تصميم بدلات الفضاء لضمان سلامة رواد الفضاء . البيئة على المريخ معادية: افتقارها إلى طبقة الأوزون يعني أنه لا يوجد درع داخلي ضد الأشعة فوق البنفسجية ، وقد تؤثر الأكاسيد الفائقة الموجودة على تربة المريخ على البشر الذين يمشون على سطح المريخ. سيحتاج المهندسون إلى تصميم بدلات فضائية للموائل الواقية لمنع الإضرار بجسم الإنسان.

هل تريد معرفة المزيد عن استكشاف الفضاء؟

سواء كنت مهندس طيران فضاء ناشئًا أو تريد ببساطة أن تصبح أكثر إلمامًا بعلوم السفر إلى الفضاء ، فإن التعرف على التاريخ الغني والمفصل لرحلات الفضاء البشرية أمر ضروري لفهم كيفية تقدم استكشاف الفضاء. في MasterClass لكريس هادفيلد حول استكشاف الفضاء ، يقدم القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية نظرة ثاقبة لا تقدر بثمن حول ما يتطلبه استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل للبشر في الحدود النهائية. يتحدث كريس أيضًا عن علم السفر إلى الفضاء ، والحياة كرائد فضاء ، وكيف أن الطيران في الفضاء سيغير إلى الأبد طريقة تفكيرك في العيش على الأرض.

هل تريد معرفة المزيد عن استكشاف الفضاء؟ توفر عضوية MasterClass السنوية دروس فيديو حصرية من كبار العلماء ورواد الفضاء مثل كريس هادفيلد.