Các nhà du hành vũ trụ cần bao nhiêu không gian cho một sứ mệnh lên sao Hỏa?
Thách thức trong thiết kế tàu vũ trụ cho các sứ mệnh dài ngày
Những chuyến thám hiểm có người lái lên sao Hỏa từ lâu đã là ước mơ của các tác phẩm khoa học viễn tưởng, song NASA đang thực hiện các bước cụ thể để biến một khu định cư của con người trên Hành tinh Đỏ trở thành hiện thực. Một trong những thách thức chính trong thiết kế tàu vũ trụ cho những sứ mệnh như vậy là xác định xem mỗi phi hành gia sẽ cần bao nhiêu không gian để sinh sống, làm việc và phát triển trong suốt nhiều tháng của hành trình.
Phi thuyền Orion và nhu cầu về một môi trường sống rộng lớn hơn
Phi thuyền Orion được thiết kế để đưa các nhà du hành vũ trụ từ bề mặt Trái Đất lên quỹ đạo sao Hỏa, nhưng một môi trường sống rộng lớn hơn sẽ là cần thiết cho hành trình kéo dài nhiều tháng tới hành tinh lân cận. Thiết kế môi trường sống này vẫn đang trong quá trình tiến hành, tuy nhiên các nhà nghiên cứu đang tìm đến Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) để tham khảo.
Trạm Vũ trụ Quốc tế như một mô hình cho các môi trường sống trên sao Hỏa
ISS chở theo một phi hành đoàn gồm sáu người và có thể tích không gian sử dụng là 13.696 feet khối, lớn hơn một ngôi nhà sáu phòng ngủ. Tuy nhiên, bất kỳ tàu vũ trụ nào hướng đến sao Hỏa đều sẽ trở nên chật chội hơn nhiều do sẽ phải kiểm soát chặt chẽ về trọng lượng vì quãng đường quá xa và nhu cầu nhiên liệu cao.
Hệ thống theo dõi các nhà du hành vũ trụ của Draper
Một công ty tên là Draper đã phát triển một hệ thống theo dõi để đo chuyển động và sự xoay tròn của các nhà du hành vũ trụ, có thể được sử dụng để tối ưu hóa bố trí các hệ thống nhà ở tương lai trên sao Hỏa. Hệ thống này sử dụng một gia tốc kế, một con quay hồi chuyển và một camera để theo dõi chính xác chuyển động và hoạt động của phi hành gia.
Thử nghiệm hệ thống theo dõi trong mô hình và điều kiện vi trọng lực
Hệ thống theo dõi đã được thử nghiệm trong các mô hình của ISS và trong điều kiện vi trọng lực trong suốt các chuyến bay parabol. Các cuộc thử nghiệm cho thấy hệ thống có độ chính xác trong vòng một yard, và các thử nghiệm tiếp theo dự kiến sẽ giúp cải thiện độ chính xác hơn nữa.
Các kế hoạch tương lai cho hệ thống theo dõi
Cuối năm nay, Draper có kế hoạch mô phỏng một ngày làm việc thông thường trên ISS bằng cách sử dụng mô hình tại Trung tâm Vũ trụ Johnson. Hệ thống theo dõi sẽ được sử dụng để thu thập dữ liệu về chuyển động và hoạt động của phi hành gia, dữ liệu này sẽ được sử dụng để cải tiến thiết kế các hệ thống nhà ở trên sao Hỏa trong tương lai.
Các kế hoạch dài hạn của NASA cho các sứ mệnh lên sao Hỏa
Kế hoạch của NASA là sẽ đưa một sứ mệnh có người lái lên sao Hỏa vào những năm 2030 hoặc 2040. Hệ thống theo dõi chỉ là một trong số nhiều công nghệ đang được phát triển để hỗ trợ cho mục tiêu đầy tham vọng này. Bằng cách cân nhắc cẩn thận đến nhu cầu của các nhà du hành vũ trụ và tối ưu hóa thiết kế tàu vũ trụ, NASA đang nỗ lực biến ước mơ về một khu định cư của con người trên sao Hỏa thành hiện thực.