Planetaire wetenschappers beginnen enthousiast te worden over het potentieel van het ruimteschip

Jennifer Heldman staarde naar computerschermen op haar bureau en keek naar de bovenste trap van een raket die instortte in een vulkaan nabij de zuidpool van de maan. Basim WetenschapEen stuk staal van 2,3 ton raakte de maan met een kracht van 2 ton TNT.

Het was oktober 2009 en Heldman volgde de impact vanuit het NASA Ames Science Operations Center in Californië. Als 33-jarige planetaire wetenschapper was ze op haar eerste grote missie bij NASA door inslagwaarnemingen te coördineren met behulp van telescopen op de grond.

NASA heeft geprobeerd “het ijs aan te raken” met de LCROSS-missie. Hoewel de Apollo-landingen in de jaren zestig en het begin van de jaren zeventig een grijze, kale wereld vonden, zijn wetenschappers sindsdien gaan geloven dat er ijszakken vastzaten onder de pikdonkere kraters onder de polen, de overblijfselen van miljarden jaren van kometen. invloeden. Het was de taak van Centaur om een ​​van deze kraters op te blazen en te kijken of de wetenschappers gelijk hadden.

Na onderzoek van de gegevens kondigde NASA aan dat het inderdaad water in de stoomkolom van de centaurbotsing had gevonden, evenals materiaal dat door de explosie werd uitgestoten.

Voor Heldman was dit een cruciaal moment in haar carrière. De ervaring versterkte haar interesse als planetaire wetenschapper in het volgen van water. “Het is echt verbazingwekkend hoe diepgaand de resultaten van die missie zijn”, zei ze.

De ontdekking van waterijs op de maan werpt licht op een tijdperk waarin planetaire wetenschappers ijs en water door het hele zonnestelsel ontdekten – op de met ijs bedekte manen van Europa en Enceladus, op en onder Mars, en mogelijk meer dan dat. Afgelegen locaties, zoals het binnenste van Pluto of de grootste maan van Neptunus, Triton. Wetenschappers ontdekten dat wanneer ze verder dan de aarde keken, er bijna overal water was.

Deze ontdekkingen hebben allerlei verbijsterende vooruitzichten opgeleverd. Waar water bestond – of ooit was – kan het leven zijn geëvolueerd. Dus wetenschappers zoeken niet langer alleen naar fossielen in droge meerbeddingen op Mars; Ze begonnen te zoeken naar organismen in de grote oceanen van Europa, Enceladus en andere plaatsen. Ook voor menselijke verkenning bood de verspreiding van water een geweldige kans. Overal waar water is, zijn de componenten van raketbrandstof – vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof.

Het is veelbetekenend dat deze ontdekkingen de focus van NASA’s wetenschappelijke programma’s en menselijke ruimtevluchten beïnvloedden. NASA heeft in toenemende mate gebruik gemaakt van haar jaarlijkse budget voor planetaire wetenschap, dat jaarlijks ongeveer $ 3 miljard bedraagt, om missies te ondersteunen die mogelijk leven in het verleden of zelfs het heden op andere werelden vinden. En de afgelopen vier jaar heeft het ruimteagentschap een plan ontwikkeld om astronauten naar de maan te sturen, mogelijk om daar water te onttrekken, ter voorbereiding op het sturen van mensen naar Mars.

Voor wetenschappers zijn er altijd meer vragen dan antwoorden. En er zijn altijd meer taken die ze willen doen dan het geld dat beschikbaar is om te vliegen. Het alomtegenwoordige water heeft wetenschappers enthousiaster gemaakt om robots het zonnestelsel in te krijgen om eindelijk ijsafzettingen en ondergrondse oceanen te vinden en te karakteriseren. Net zoals we leren dat het zonnestelsel veel meer geheimen heeft dan we ooit hadden gedacht – wat ons onvermogen om daarheen te vliegen en het te ontketenen bijzonder frustrerend maakt.

Maar wat als we dat zouden kunnen?

Sommige planetaire wetenschappers zijn enthousiast over het idee dat de nieuwe Starship-raket van SpaceX, met zijn ongekende hefvermogen en potentieel lage kosten, het zonnestelsel zou kunnen openen voor een nieuw tijdperk van verkenning. Stel je voor dat je een lander naar Europa stuurt, dat een uitgestrekte en warme ondergrondse oceaan heeft. Tijdens recente NASA-planningsvergaderingen overwogen wetenschappers een complex ruimtevaartuig te sturen, dat miljarden dollars kostte, om wetenschap over Europa te leiden. In het beste geval hoopten ze daar een lading wetenschappelijke instrumenten te krijgen met de grootte en massa van een kleine koelkast.

Met het Starship daarentegen zou NASA een schat aan wetenschappelijke ladingen kunnen landen ter grootte van een ongemeubileerd huis met één verdieping.

“Je kunt echt profiteren van de techniek van ruimtevaartuigen en toegang krijgen tot het buitenste zonnestelsel op manieren die we nog niet eerder hebben bedacht”, zei Heldman. “Het zou een revolutionaire nieuwe manier kunnen zijn om deze werelden te verkennen.”

Oorsprong van het ruimteschip

Ingenieurs bij SpaceX hebben ongeveer vijf jaar hard gewerkt aan de ontwikkeling van het ruimteschip en hebben in de afgelopen twaalf maanden verschillende vroege testvluchten voltooid. Er moet nog veel technisch werk worden verricht, maar het bedrijf lijkt op schema te liggen om een ​​zeer zware, volledig herbruikbare, goedkope raket te leveren die waarschijnlijk tot 100 ton naar het oppervlak van de meeste objecten in Solar zal kunnen leveren. Systeem.

SpaceX en zijn oprichter, Elon Musk, zien het ruimteschip als de belangrijkste raket om mensen naar Mars te brengen en daar een zelfvoorzienende nederzetting te bouwen. Maar zo’n voertuig zou talloze andere toepassingen hebben voor wetenschappelijke, exploratie- en defensiedoeleinden.

Een zeer betrouwbare versie van het ruimteschip zal waarschijnlijk nog enkele jaren wegblijven, maar het ruimtevaartuig zou al in 2022 een reeks orbitale testvluchten kunnen beginnen. NASA’s menselijke verkenningsprogramma heeft nu zoveel vertrouwen in het ruimteschip dat de ruimtevaartorganisatie het ruimtevaartuig heeft gekozen om te dienen als een landingssysteem Artemis Moon Program. Als het ruimtevaartuig faalt, keert NASA niet terug naar de maan.

“Het ruimtevaartuig kan ongekende hoeveelheden nuttige lading naar Mars en elders brengen”, zei Helman. “Planetaire wetenschappers moeten nadenken over hoe ze van dit vermogen kunnen profiteren, omdat het ongebruikelijk is. En als we van deze kansen willen profiteren, om ladingen op onbemande testvluchten te krijgen, moeten we opstijgen.”

SpaceX eerst Kom dichter bij de planetaire wetenschappelijke gemeenschap In 2018 werd in een reeks “Mars Workshops” fundamentele vragen behandeld, zoals mogelijke landingsplaatsen op de planeet en de hiaten in de kennis die moeten worden opgevuld voordat mensen veilig aan de oppervlakte kunnen leven en werken.

Het bedrijf nodigde prominente namen uit de onderzoeksgemeenschap van Mars uit en tientallen deden mee. Sommigen waren al overtuigd van de visie van SpaceX, anderen waren sceptisch. Na verloop van tijd, toen SpaceX prototypes bouwde en testte, begonnen zelfs sommige sceptici te kopen, in de overtuiging dat het ruimteschip echt zou gebeuren.

“Naarmate het ruimteschip er meer echt uit begon te zien, veranderde het de mening van mensen”, zegt Tanya Harrison, een planetaire wetenschapper en Mars-expert die aan de bijeenkomsten deelnam. “De keuze voor ruimtevaartuigen voor maanmissies was een enorme boost voor de geloofwaardigheid.”