มนุษย์จะลงจอดบนดาวอังคารหรือไม่? เรียนรู้เกี่ยวกับประวัติการสำรวจดาวอังคารและความท้าทายสำคัญ 7 ประการในการส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร

การสำรวจดาวอังคารเป็นเรื่องที่น่าสนใจของมนุษย์มาช้านาน แม้ว่าภารกิจสู่ดาวอังคารมักเป็นเรื่องของหนังสือและภาพยนตร์แนวนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ความจริงก็อาจไม่ได้ล้าหลังมากนัก ความก้าวหน้าล่าสุดของเทคโนโลยีอวกาศและการค้าอย่างรวดเร็วของตลาดอวกาศอาจทำให้ภารกิจของมนุษย์สู่ดาวอังคารเป็นไปได้ในไม่ช้า ยิ่งไปกว่านั้น ถ้าคุณดูประวัติศาสตร์การสำรวจของมนุษย์ 300,000 ปี จะเห็นได้ว่าความจำเป็นในการสำรวจนั้นเป็นพื้นฐานของธรรมชาติของเรา ด้วยกรอบในลักษณะนี้ ภารกิจสู่ดาวอังคารไม่ใช่คำถามจริง ๆ ว่า—เป็นคำถามที่มากกว่าเมื่อไร

ข้ามไปที่มาตรา

• ทำไมมนุษย์ควรเดินทางไปดาวอังคาร?
• ประวัติการสำรวจดาวอังคารคืออะไร?
• 7 ความท้าทายหลักในการเดินทางไปดาวอังคาร
• ในที่สุดมนุษย์จะไปถึงดาวอังคารได้อย่างไร?
• ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศหรือไม่
• เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ MasterClass ของ Chris Hadfield

อดีตผู้บัญชาการของสถานีอวกาศนานาชาติสอนคุณเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของการสำรวจอวกาศและสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

ทำไมมนุษย์ควรเดินทางไปดาวอังคาร?

หนึ่งในผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของภารกิจสู่ดาวอังคารคือการค้นหาสิ่งมีชีวิตหรือหลักฐานของการสูญพันธุ์ ไม่ว่าชีวิตนั้นจะเรียบง่ายเพียงใด ไม่เพียงแต่จะตอบคำถามว่าเราอยู่ตามลำพังในจักรวาลหรือไม่—แต่ยังบ่งชี้ด้วยว่ามีศักยภาพสำหรับชีวิตทุกหนทุกแห่งในจักรวาล

ประวัติการสำรวจดาวอังคารคืออะไร?

ยานอวกาศจำนวนมากที่ลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคาร รวมถึง Viking 1, Viking 2 และ Mars Pathfinder ยานอวกาศเช่น Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor และ Mars Reconnaissance Orbiter ได้ทำการสำรวจเพื่อทำแผนที่พื้นผิวของดาวอังคาร Mars Exploration Rovers จากทั้ง NASA และ European Space Agency (ESA) ได้สำรวจพื้นผิวดาวอังคารโดยส่งข้อมูลและภาพอันมีค่ากลับสู่โลก

ในปี 2010 ประธานาธิบดีสหรัฐ บารัค โอบามา ได้ประกาศที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในเท็กซัส เกี่ยวกับข้อเสนอที่มุ่งเป้าไปที่การปฏิบัติภารกิจบนดาวอังคารภายในปี 2030 NASA วางแผนที่จะเปิดตัวยานสำรวจ Mars 2020 ซึ่งจะส่งยานสำรวจดาวอังคารไร้คนขับไปยังดาวเคราะห์สีแดงเพื่อสำรวจสัญญาณของชีวิตทั้งในอดีตและปัจจุบัน

NASA กำลังทดสอบยานอวกาศที่ออกแบบมาเพื่อขนส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารเป็นครั้งแรก

7 ความท้าทายหลักในการเดินทางไปดาวอังคาร

ความท้าทายด้านเทคนิคและวิศวกรรมในการเดินทางไปยังดาวอังคารนั้นน่ากลัว โลกและดาวอังคารมีวงโคจรที่แตกต่างกันรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่าระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสองจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แม้ว่าจะมีหน้าต่างการเปิดตัวที่เหมาะสมที่สุด แต่ก็ยังเป็นการเดินทางที่ยาวนานไปยังสิ่งที่ไม่รู้จักด้วยเรือรบที่ยังไม่ผ่านการพิสูจน์ ลากทุกสิ่งที่คุณต้องการ ไม่มีทางที่จะเติมไอเท็มสำคัญได้ และนั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ความท้าทายอื่นๆ ได้แก่:

1. สร้างยานอวกาศที่เหมาะสม . การเดินทางไปยังดวงจันทร์ใช้เวลาสามวัน ดังนั้นยานอวกาศที่มีประโยชน์อย่าง Apollo ก็เพียงพอแล้ว ภารกิจแรกของดาวอังคารต้องใช้เวลาเดินทางนานกว่ามาก ดังนั้นยานอวกาศจะต้องมีพื้นที่อยู่อาศัยมากขึ้น พื้นที่มากขึ้นสำหรับระบบสำรอง อุปกรณ์สำหรับการเดินในอวกาศ ระบบขับเคลื่อนที่เชื่อถือได้ และที่สำคัญที่สุดคือสิ่งอำนวยความสะดวกด้านสันทนาการเพื่อให้นักบินอวกาศมีส่วนร่วม มีประสิทธิภาพและมีสติระหว่างการเดินทางในอวกาศ
2. ความสามารถในการรีไซเคิลอากาศและน้ำ . สิ่งที่ระบบช่วยชีวิตส่วนใหญ่ทำบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เลียนแบบสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนโลก โปรเซสเซอร์ฟอกอากาศของนักบินอวกาศ กรองก๊าซติดตาม และกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออก หากเป็นไปได้ ออกซิเจนจะถูกสกัดและปล่อยกลับเข้าไปในห้องโดยสาร แต่การสูญเสียเล็กน้อยนั้นเสริมด้วยออกซิเจนที่เก็บไว้ ในทำนองเดียวกัน น้ำก็ถูกนำกลับมาใช้ใหม่จากปัสสาวะและเครื่องลดความชื้น ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีประสิทธิภาพประมาณ 90% ดีกว่าที่เคย แต่เรือบรรทุกสินค้าทุกลำยังคงบรรทุกอากาศและน้ำไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ เราจำเป็นต้องรีไซเคิลเกือบ 100% ก่อนที่เราจะเดินทางไปดาวอังคารและออกไปสู่ห้วงอวกาศอย่างมั่นใจ
3. การเจริญเติบโตของอาหาร . สำหรับภารกิจอวกาศสู่ดาวอังคารและอื่น ๆ การนำอาหารที่ปรุงแล้วจะมีประโยชน์น้อยลง ขณะนี้มีการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อสำรวจวิธีการปลูกพืชผล การทดสอบสิ่งต่างๆ เช่น ทิศทางที่พืชเติบโตโดยไม่มีแรงโน้มถ่วง วิธีการผสมเกสร และดินประเภทใดที่ปลูกพืชไร้ดินได้ดีที่สุด ความสามารถในการพึ่งพาตนเองและปลูกอาหารในขณะที่อยู่ในอวกาศเป็นเพียงหนึ่งในเทคโนโลยีที่จำเป็นมากมายสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคารและการสำรวจอวกาศในอนาคต
4. ค่าโทรในร่างกายมนุษย์ . การไร้น้ำหนักที่ยืดเยื้อส่งผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ มีผลกระทบต่อความสมดุล การควบคุมความดันโลหิต ความหนาแน่นของกระดูก และการมองเห็นในบางครั้ง สำหรับนักบินอวกาศที่เดินทางไปยัง Red Planet จะไม่มีทีมสนับสนุนภาคพื้นดินที่จะช่วยหลังจากลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคาร น้ำหนักและโครงร่างของชุดอวกาศของดาวอังคารจะต้องอนุญาตให้มีระยะเวลาในการปรับตัวให้เข้ากับแรงโน้มถ่วงของดาวอังคาร นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติบนผิวโลกยังเป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ บรรยากาศของดาวอังคารมีความกดอากาศต่ำมาก ไม่มีออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ 96% รังสีสูง และรังสีคอสมิก ที่อยู่อาศัยและชุดอวกาศจะต้องปกป้องลูกเรือจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร
5. ขาดการสื่อสาร . ชีวิตบนดาวอังคารก็จะท้าทายจิตใจเช่นกัน แม้ว่าโลกและดาวอังคารจะอยู่ใกล้ที่สุด โดยอยู่ห่างกัน 35 ล้านไมล์ คลื่นวิทยุจะใช้เวลาราว 4 นาทีในการเดินทางจากที่นี่ไปที่นั่น ดังนั้น หากลูกเรือดาวอังคารส่งสัญญาณไปยังเมืองฮุสตัน พวกเขาจะได้ยินคำตอบที่เร็วที่สุดจาก NASA ในอีกแปดนาทีต่อมา—กรณีที่เลวร้ายที่สุดคือ 48 นาทีต่อมา การสื่อสารแบบเรียลไทม์จึงเป็นไปไม่ได้ และลูกเรือบนดาวอังคารจำเป็นต้องรู้วิธีพึ่งพาตนเอง ทั้งในด้านเทคนิคและจิตใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดพายุฝุ่นหรือเหตุฉุกเฉินอื่นๆ
6. การกำหนดเส้นทางที่ถูกต้อง . เส้นทางที่เราใช้ระหว่างโลกกับดาวอังคารจำเป็นต้องได้รับการพิจารณา เวลาเดินทางทุกวันเป็นอีกวันที่หนึ่งที่ใช้ไปกับการกินอาหาร น้ำดื่ม หายใจในอากาศของเรือ และผลิตของเสีย รวมถึงการสัมผัสกับรังสีระหว่างดาวเคราะห์และความเสี่ยงที่ระบบวิกฤตจะล้มเหลว หากมีเชื้อเพลิงเพียงพอ ก็สามารถใช้เส้นทางที่ตรงกว่า บังคับกลศาสตร์การโคจรได้อย่างดุเดือด หากเราคิดค้นเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เราสามารถยิงเครื่องยนต์ได้นานขึ้นและลดความเร็วลง รวมทั้งลดเวลาทั้งหมดด้วย
7. ลงจอดอย่างระมัดระวัง . แม้ว่าเราจะไปถึงชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร การลงจอดยังทำให้เกิดความท้าทายอีกชุดหนึ่ง เมื่อเราไปถึงความเร็วของวงโคจรแล้ว เราสามารถใช้ชั้นบรรยากาศบางของดาวอังคารเพื่อให้เกิดการเสียดสีในการเบรก บังคับพวงมาลัยให้จุ่มลงไปลึกๆ เพื่อค่อยๆ ช้าลงจนถึงความเร็วที่เหมาะสม แต่เรือขนส่งทั้งหมดจะต้องแข็งแกร่งพอที่จะรับความร้อนและแรงกดดันที่เกี่ยวข้อง ตัวเลือกประนีประนอมอาจเป็นการทิ้งถิ่นที่อยู่ที่พาเราไปยังดาวอังคาร เข้าไปในแคปซูล และขี่มันโดยตรงไปยังพื้นผิว แต่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นบางกว่าชั้นบรรยากาศของโลกมาก ซึ่งหมายความว่าร่มชูชีพใช้งานไม่ได้เกือบเช่นกัน แต่มันก็หนาพอที่จะทำให้เกิดความร้อน ดังนั้นเรือจึงจำเป็นต้องมีการป้องกันความร้อนที่เหมาะสม วัตถุที่หนักที่สุดที่เราลงจอดบนดาวอังคารในปี 2018 คือ Curiosity Rover ของ NASA (ส่วนหนึ่งของภารกิจ Mars Science Laboratory) ซึ่งมีน้ำหนักประมาณหนึ่งตัน (บนโลก) เรือที่มีลูกเรือจะมีน้ำหนักมากกว่ารถแลนด์โรเวอร์ดาวอังคาร สำหรับการส่งผู้คนไปบนดาวอังคาร เราน่าจะต้องใช้บรรยากาศของดาวอังคารเพื่อทำให้ยานช้าลงบางส่วน จากนั้นรถดับเพลิงเพื่อชะลออัตราไปที่พื้นผิวไปยังพื้นที่ลงจอด

ระดับผู้เชี่ยวชาญ

แนะนำสำหรับคุณ

ชั้นเรียนออนไลน์ที่สอนโดยจิตใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก ขยายความรู้ของคุณในหมวดหมู่เหล่านี้

จุดประสงค์ของการเขียนอธิบายคืออะไร?

สอนการสำรวจอวกาศ

สอนการอนุรักษ์

สอนการคิดเชิงวิทยาศาสตร์และการสื่อสาร

สอนวิทยาศาสตร์การนอนหลับที่ดีขึ้น

ในที่สุดมนุษย์จะไปถึงดาวอังคารได้อย่างไร?

คิดอย่างมืออาชีพ

อดีตผู้บัญชาการของสถานีอวกาศนานาชาติสอนคุณเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของการสำรวจอวกาศและสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

แม้ว่าการเดินทางไปดาวอังคารจะเป็นเรื่องยากทางการเงินและในด้านลอจิสติกส์ แต่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในท้ายที่สุดแล้ว ความสำเร็จนั้นสามารถทำได้โดยทำตามขั้นตอนสำคัญสองสามขั้นตอน:

• สำรวจดวงจันทร์กันต่อ . ภารกิจสู่ดวงจันทร์และดาวอังคารเกี่ยวพันกัน เนื่องจากดวงจันทร์มีโอกาสทดสอบเครื่องมือใหม่ๆ เช่น ระบบช่วยชีวิตและที่อยู่อาศัยของมนุษย์ ที่สามารถนำมาใช้ในภารกิจดาวอังคารในอนาคตได้ การสำรวจดวงจันทร์อย่างต่อเนื่องมีความสำคัญต่อการบินไปยังดาวอังคารในวันหนึ่ง
• พัฒนาเทคโนโลยียานอวกาศขั้นสูง . ไม่มีสถานีอวกาศในห้วงอวกาศ ซึ่งหมายความว่าเรือที่นำมนุษย์ไปยังดาวอังคารจะต้องเดินทางโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง ปัจจุบัน NASA กำลังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เพื่อทำการบินในห้วงอวกาศ นอกจากนี้ ยานอวกาศจะต้องใช้ระบบนำทางในห้วงอวกาศ จรวดที่แข็งแรงพอที่จะขับเคลื่อนนักบินอวกาศตามความยาวของการเดินทางและย้อนกลับ และอุปกรณ์ลงจอดที่ทำงานบนดาวอังคารซึ่งมีชั้นบรรยากาศบาง
• ออกแบบชุดอวกาศเพื่อรับประกันความปลอดภัยของนักบินอวกาศ . สภาพแวดล้อมบนดาวอังคารไม่เป็นมิตร เนื่องจากไม่มีชั้นโอโซนหมายความว่าไม่มีเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตในตัว และซูเปอร์ออกไซด์บนดินของดาวอังคารอาจส่งผลกระทบต่อมนุษย์ที่เดินบนพื้นผิวของมัน วิศวกรจะต้องออกแบบชุดป้องกันที่อยู่อาศัยเพื่อป้องกันอันตรายต่อร่างกายมนุษย์

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศหรือไม่

ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรอวกาศรุ่นใหม่หรือเพียงแค่ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของการเดินทางในอวกาศ การเรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์อันยาวนานและละเอียดของการบินในอวกาศของมนุษย์เป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าการสำรวจอวกาศก้าวหน้าไปอย่างไร ใน MasterClass ของ Chris Hadfield เกี่ยวกับการสำรวจอวกาศ อดีตผู้บัญชาการของสถานีอวกาศนานาชาติให้ข้อมูลเชิงลึกอันล้ำค่าเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องใช้ในการสำรวจอวกาศและอนาคตของมนุษย์ในพรมแดนสุดท้าย คริสยังพูดถึงศาสตร์แห่งการเดินทางในอวกาศ ชีวิตในฐานะนักบินอวกาศ และวิธีที่การบินในอวกาศจะเปลี่ยนวิธีคิดของคุณเกี่ยวกับการใช้ชีวิตบนโลกไปตลอดกาล

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศหรือไม่? การเป็นสมาชิกรายปีของ MasterClass นำเสนอบทเรียนวิดีโอสุดพิเศษจากนักวิทยาศาสตร์ระดับปรมาจารย์และนักบินอวกาศ เช่น Chris Hadfield