stringtranslate.com

Исследовательская станция «Марсианская пустыня»

Исследовательская станция Mars Desert Research Station Общества по изучению Марса, расположенная недалеко от Хэнксвилла, штат Юта.

Исследовательская станция «Марсианская пустыня» ( MDRS ) является крупнейшим и старейшим исследовательским центром на поверхности Марса и одним из двух имитаторов аналоговых мест обитания Марса, принадлежащих и управляемых Марсианским обществом . [1]

Станция MDRS была построена в начале 2000-х годов недалеко от Хэнксвилла , штат Юта, на западе США . [2] На ней работают небольшие группы, которые проводят научные исследования. [3]

Кампус MDRS включает в себя двухэтажное здание с теплицей , солнечную и роботизированную обсерваторию, инженерный блок и научный корпус.

Фон

Станция MDRS расположена на холме Сан-Рафаэль в Южной Юте [4], в 11,63 километрах (7,23 мили) по дороге к северо-западу от Хэнксвилла, штат Юта [5] . Это вторая подобная аналоговая исследовательская станция, построенная Марсианским обществом , после станции Flashline Mars Arctic Research Station или FMARS [6] на острове Девон в высоких широтах Канады .

Марсианское общество запустило проект «Марсианская аналоговая исследовательская станция» с заявленной целью разработки знаний, необходимых для подготовки к исследованию Марса человеком. [7] Цели проекта — разработать полевую тактику, основанную на экологических ограничениях (например, необходимость работать в скафандрах), проверить особенности и инструменты проектирования среды обитания, а также оценить протоколы отбора экипажа. [8] Хотя здесь намного теплее, чем на Марсе, место в пустыне было выбрано из-за его марсианского рельефа и внешнего вида.

Целью MDRS является реалистичное моделирование условий жизни на Марсе. Во время миссий члены экипажа должны носить аналоговый симулятор скафандра при выполнении задач за пределами своего жилого помещения, которое представляет собой металлическое здание с воздушным шлюзом. Аналоговые симуляторы скафандра включают шлем, комбинезон, ботинки, гетры, перчатки, комплект подачи воздуха, комплект воды и радио. Портативные радиостанции, установленные на шлемах скафандров с внешними северо-восточными переключателями «нажми и говори», используются для связи с Habitat и другими исследователями поверхности Марса, находящимися в том же самом открытом космосе (EVA).

Пункты назначения для выхода в открытый космос можно выбрать из установленной базы данных путевых точек и добраться до них либо пешком, либо на вездеходе .

MDRS принадлежит и управляется Mars Society , которое выбирает экипажи и решает большинство административных задач. Mars Society — это международная некоммерческая организация, которая работает с правительствами для содействия исследованию Марса посредством различных проектов, таких как MARS, Mars Analogue Herculized Rover Competition и миссия Mars Balloon ARCHIMEDES.

В MDRS реализуется учебная программа, финансируемая NASA, в рамках которой преподаватели участвуют в проектах, призванных имитировать условия жизни на Луне или Марсе. [9] В рамках этой программы участники проводят полевые исследования и живут на месте в течение нескольких недель.

Исследовать

Каждая команда устанавливает различные научные цели, которые они надеются достичь во время своего пребывания в MDRS. Большинство биологических исследований связаны с экстремофилами . Бактерии и водоросли, изолированные из окружающей пустыни, являются обычными объектами исследований. Эти микроорганизмы были изучены на предмет их ДНК, их разнообразия и среды, в которой они процветают. Например, в исследовании метаногенов исследователи изучили образцы почвы и паров из пяти различных пустынных сред в Юте , Айдахо и Калифорнии в Соединенных Штатах, Канаде и Чили. Из них пять образцов почвы и три образца паров из окрестностей MDRS имели признаки жизнеспособных метаногенов. [10] [11]

Команды часто изучают эндолиты, обнаруженные в скалах MDRS. [12] Эти виды бактерий способны жить внутри скал и получать необходимую им энергию путем фотосинтеза света, проникающего сквозь скалы. Эти экстремальные организмы являются популярным предметом исследований в MDRS как для геологов, так и для биологов. [13]

Другие эксперименты включают исследование влияния внекорабельной деятельности (ВКД) на частоту сердечных сокращений и артериальное давление членов экипажа, исследование человеческого фактора, изучающее взаимосвязь между когнитивными способностями и настроением, а также исследование того, насколько скафандр ограничивает подвижность по сравнению с обычной уличной одеждой.

Экипажи

Экипаж 73 человека в симуляторах скафандров

Команды MDRS традиционно состоят из шести человек, которые добровольно работают в течение одной из двухнедельных смен или ротаций, доступных в течение зимних месяцев северного полушария. Полевой сезон заканчивается северной весной из-за жары пустыни. Команды сами оплачивают транспортные расходы до назначенного места сбора и обратно, откуда их перевозят на MDRS и обратно. Как волонтеры, команды не получают оплату за участие в ротации на станции. Команды обычно состоят из ученых , астрономов , физиков , биологов , геологов , инженеров и иногда журналистов . Каждому члену команды обычно назначается роль, например: командир, исполнительный директор, офицер по охране труда и технике безопасности, биолог команды, геолог команды или главный инженер.

Командиры экипажей несут ответственность за весь экипаж и операции. В их обязанности входит поддержание структурированного потока информации от экипажа к поддержке миссии, установление повестки дня на каждый день (выходы в открытый космос, техническое обслуживание, приготовление пищи, уборка и т. д.), а также проведение утренних и вечерних совещаний со всеми членами экипажа. Обязанность старшего офицера — действовать как второй командир во время миссии и как командир в случае, если командир недееспособен или отсутствует. Геолог и биолог экипажа работают вместе, чтобы установить и достичь научных целей миссии, которые включают разработку геологических и биологических целей для миссии, а также планирование полевых выходов в открытый космос и последующих лабораторных работ для достижения этих целей. И геолог, и биолог экипажа работают с удаленной научной группой (RST) на всех этапах миссии. Главный инженер отвечает за поддержание всех систем, необходимых для обычных операций Habitat. К ним относятся системы электропитания, водоснабжения, ATV и GreenHab. [14]

По состоянию на февраль 2017 года 175 экипажей прошли ротацию в MDRS в течение шестнадцати лет. [15]

Научно-исследовательская станция

МДРС
Экипаж 73 встречается с писательницей Лори Шмидт наверху в жилом модуле.

FMARS и MDRS изначально имеют одинаковую базовую конструкцию: [16] : 104  двухуровневый модуль среды обитания диаметром 8 м (26 футов). На нижнем уровне среды обитания есть ванная комната, лаборатория, два шлюза , зона подготовки к выходу в открытый космос и хранение различного инженерного оборудования; наверху, верхний уровень среды обитания имеет шесть спальных помещений для каждого экипажа, общую зону, вычислительную зону и камбуз (кухню) . Уровень чердака над спальным помещением используется для хранения. [17] : 3  Позже появились радикальные различия между FMARS и MDRS из-за более изолированного расположения FMARS и более постоянного использования, обслуживания и расширения MDRS. [18] : 104–105 

MDRS расширена от двухуровневой среды обитания (называемой Hab) и включает в себя теплицу (GreenHab), солнечную обсерваторию (Musk Observatory), научное здание (Science Dome), инженерный отсек (RAM) и роботизированную обсерваторию . [19] : 103  Обсерватория Маска названа в честь Илона Маска, который пожертвовал MDRS 100 000 долларов. [20]

За исключением роботизированной обсерватории, модули соединены туннелями. В среде обитания нижняя палуба используется для научных и инженерных мероприятий. Как и FMARS, она имеет душ и туалет, биологическую и геологическую лабораторию, два моделируемых воздушных шлюза, зону подготовки к выходу в открытый космос и складское помещение. Верхняя палуба используется для общественных мероприятий, столовой и связи и имеет семь отдельных помещений для экипажа. В области чердака резервуар хранит пресную воду, а люк используется для обслуживания антенны и метеорологических приборов . Вода для смыва туалета поступает из теплицы, а электричество вырабатывается батареями под средой обитания. [19] : 103–104 

Место обитания

Аналог Mars Lander Habitat представляет собой двухэтажный цилиндр диаметром около 10 метров (33 фута), который является комбинированным домом и местом работы экипажа во время моделирования исследования поверхности Марса. На первом этаже находятся два моделируемых шлюза , душ и туалет, комната подготовки к выходу в открытый космос для хранения и обслуживания моделируемых скафандров и их соответствующего оборудования, а также комбинированная научная лаборатория и инженерная рабочая зона. Лаборатория используется совместно геологом и биологом экипажа и включает в себя автоклав , аналитические весы , микроскоп и запас химикатов и реагентов для проведения биохимических тестов.

На втором этаже находятся шесть очень маленьких частных кают экипажа с койками и небольшим столом для чтения, общая столовая и зона развлечений, выделенная станция связи и камбуз или кухня, оборудованная газовой плитой, холодильником, микроволновой печью, духовкой и раковиной для приготовления пищи. Над шестью каютами экипажа находится чердак, в котором находится внутренний резервуар для хранения пресной воды и место для хранения оборудования. На вершине куполообразной крыши HAB находится люк для доступа к спутниковой антенне и приборам для мониторинга погоды для технического обслуживания. [ необходима цитата ]

Питание осуществляется от 12 перезаряжаемых 24-вольтовых батарей, расположенных под Hab, которые могут обеспечивать электроэнергией до двенадцати часов. В дополнение к батареям имеются два 5-киловаттных (6,7 л. с.) электрогенератора. Энергия от генераторов передается через инвертор, который направляет ее либо в аккумуляторные батареи для подзарядки, либо через панель с 19 автоматическими выключателями в электрическую распределительную систему HAB.

Вода подается в жилой модуль через резервуар с питьевой водой, расположенный в 100 футах (30 м) в зоне инженерного вспомогательного оборудования. Резервуар представляет собой пластиковый контейнер для хранения емкостью 450 галлонов США (1700 л; 370 имп галлонов) (8-дневный запас воды по 6 галлонов США (23 л; 5,0 имп галлонов) на человека в день). Воду необходимо вручную переносить или перекачивать по шлангу из резервуара с питьевой водой во внутренний бак жилого модуля, который вмещает около 60 галлонов США (230 л; 50 имп галлонов). Затем вода самотеком подается в нагнетательный насос, который распределяет пресную воду по остальной части жилого модуля, включая водонагреватель. Вода, используемая для смыва туалетов, — это серая вода . Это сточные воды, которые стекают в сливы раковины и душа в жилом модуле, а затем через систему серой воды из жилого модуля GreenHab. Вода нормируется и контролируется, чтобы свести к минимуму неэффективность и отходы в системе.

Модуль также оборудован подключением к Интернету и несколькими веб-камерами, чтобы публика могла наблюдать за текущей миссией. [21]

ГринХаб

GreenHab — это теплица, используемая для выращивания сельскохозяйственных культур и исследования растений. Оригинальная GreenHab Гари Фишера, переоборудованная в 2009 году из центра переработки воды замкнутого цикла в функциональную теплицу, была уничтожена пожаром в декабре 2014 года [22] и заменена в сентябре 2015 года после того, как кампания Indiegogo собрала 12 540 долларов на ее восстановление.

Первоначально перестроенный GreenHab планировался как геодезический купол, однако после установки подушки и каркаса его нельзя было сделать ветро- и зимонепроницаемым, поэтому его достроили как новый Science Dome. Новый Greenhab представляет собой прозрачное здание размером 12 на 24 фута с контролируемым климатом и светом. Растения, выращиваемые в GreenHab, в основном представляют собой травы, зелень, редис, помидоры и другие овощи.

Маск Марсианская пустынная обсерватория

Обсерватория Маска в Марсианской пустыне

В обсерватории Musk Mars Desert Observatory находится 28-сантиметровый (11 дюймов) телескоп Шмидта-Кассегрена , подаренный Celestron . [ требуется ссылка ] Телескопом можно управлять дистанционно, и он доступен любителям и профессиональным астрономам через Интернет . Другими спонсорами обсерватории являются Le Sueur Manufacturing Inc., которая предоставила Astro-Pier, на котором установлен телескоп; Software Bisque, которая предоставила программное обеспечение TheSky; Винс Ланцетта из East Coast Observatories; Adirondack Video Astronomy; High Point Scientific; Technical Innovations; и Lehigh Valley Amateur Astronomical Association.

Добавление обсерватории Musk Mars Desert Observatory предоставляет экипажу, местным учителям и студентам возможности для исследований, которые ранее были недоступны. Студенты и учителя приглашаются к взаимодействию с экипажем и использованию обсерватории в качестве инструмента обучения.

Инженерные задачи выполняются в ремонтно-сборочном модуле, модернизированном топливном отсеке вертолета Chinook, предназначенном для хранения инструментов, и рабочих помещениях для инженерных проектов и ремонта приборов станции. Он был перемещен в кампус в октябре 2017 года и полностью введен в эксплуатацию в ноябре 2018 года. [ необходима цитата ]

Другой

К северу от GreenHab находится подземный септик и его выходное поле. Эта зона является «зоной без проезда — только пешеходное движение», поскольку нет никаких записей о том, где именно зарыт септик . К востоку от GreenHab находится всенаправленный радиотелескоп Jovian .

MDRS является местом проведения ежегодного University Rover Challenge , [23] первый из которых состоялся 2 июня 2007 года.

На нескольких зданиях изображен флаг Марса, а также флаг Соединенных Штатов .

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Weinersmith, Kelly; Weinersmith, Zach (27 декабря 2023 г.). «Прекрасное запустение жизни на Марсе — на Земле». The New York Times . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Получено 27 декабря 2023 г.
  2. ^ "Home". Mars Desert Research Station . 2017-10-07 . Получено 2022-10-09 .
  3. ^ "Знакомьтесь с экипажами, готовящимися к жизни людей на Марсе". 2018-05-04. Архивировано из оригинала 2018-10-17 . Получено 2018-10-16 .
  4. ^ Хортон, Майкл (18 января 2009 г.). «Mars Desert Research Station Simulates Mars Like Base». TechFragments.com . Архивировано из оригинала 5 февраля 2010 г. Получено 16 февраля 2010 г.
  5. ^ Грегори, Хью; Грэм, Пол (март 2007 г.). "wp20070331.xls". MDRS-Navigation-Waypoints-Data-Base .
  6. ^ "FMARS Location". fmars.marssociety.org . Архивировано из оригинала 23 июня 2011 г. . Получено 21 февраля 2011 г. .
  7. ^ "Mars Desert Research Station: Project Background". MarsSociety.org . Архивировано из оригинала 14 декабря 2013 г. . Получено 16 февраля 2010 г. .
  8. ^ Каку, Мичио (2018). Будущее человечества: терраформирование Марса, межзвездные путешествия, бессмертие и наша судьба за пределами Земли . Doubleday, подразделение Penguin Random House. стр. 85. ISBN 9780385542760Организаторы MDRS стараются сделать опыт максимально реалистичным и используют эти сессии как способ проверить психологическое измерение длительной изоляции на Марсе в присутствии относительно незнакомых людей.
  9. ^ «Моделирование дает учителям Юты опыт жизни и работы на Марсе». FOX 13 News Utah (KSTU) . 2023-01-10 . Получено 2023-02-26 .
  10. ^ Моран, Марк; Миллер, Джозеф Д.; Крал, Тим; Скотт, Дэйв (ноябрь 2005 г.). «Метан в пустыне: значение для обнаружения жизни на Марсе». Icarus . 178 (1): 277–280. Bibcode :2005Icar..178..277M. doi :10.1016/j.icarus.2005.06.008.
  11. ^ Янг, Келли; Чандлер, Дэвид Л. (7 декабря 2005 г.). «Экстремальные ошибки поддерживают идею жизни на Марсе». New Scientist . Архивировано из оригинала 24 декабря 2013 г. Получено 4 сентября 2017 г.
  12. ^ Direito, Susana OL; Ehrenfreund, Pascale; Marees, Andries; Staats, Martijn; Foing, Bernard; Röling, Wilfred FM (01.07.2011). «Широкое разнообразие предполагаемых экстремофилов и большое бета-разнообразие на исследовательской станции Mars Desert Research Station (Юта)». International Journal of Astrobiology . 10 (3): 191–207. Bibcode : 2011IJAsB..10..191D. doi : 10.1017/S1473550411000012. S2CID  85780817.
  13. ^ "Research Summaries". MarsSociety.org . Архивировано из оригинала 14 декабря 2013 г. . Получено 16 февраля 2010 г. .
  14. ^ "MDRS Mission Rules". mdrs.marssociety.org . Архивировано из оригинала 10 июля 2012 г. Получено 21 февраля 2011 г.
  15. ^ "MDRS 2011". MDRS2011.com . Архивировано из оригинала 19 марта 2011 г. Получено 21 февраля 2011 г.
  16. ^ Хойплик-Мойсбургер, Сандра; Бишоп, Шерил; О'Лири, Бет (2021). Вакоч, Дуглас А. (ред.). Космические среды обитания и обитаемость: проектирование для изолированных и ограниченных сред на Земле и в космосе (1-е изд.). Springer Science+Business Media . ISBN 978-3030697396.
  17. ^ Cusack, Stacy L. (1 января 2010 г.). Observations of Crew Dynamics during Mars Analog Simulations (PDF) . NASA Project Management Challenge 2010. Галвестон, Техас. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июля 2022 г. Получено 18 июля 2022 г. – через NASA Technical Reports Server .
  18. ^ Хойплик-Мойсбургер, Сандра; Бишоп, Шерил; О'Лири, Бет (2021). Вакоч, Дуглас А. (ред.). Космические среды обитания и обитаемость: проектирование для изолированных и ограниченных сред на Земле и в космосе (1-е изд.). Springer Science+Business Media . ISBN 978-3030697396.
  19. ^ ab Häuplik-Meusburger, Sandra; Bishop, Sheryl; O'Leary, Beth (2021). Vakoch, Douglas A. (ред.). Space Habitats and Habitability: Designing for Isolated and Confined Environments on Earth and in Space (1-е изд.). Springer Science+Business Media . ISBN 978-3030697396.
  20. ^ Мессери, Лиза (9 сентября 2016 г.). Размещение внешнего пространства: земная этнография других миров . Дарем: Duke University Press . стр. 200, примечание 19. ISBN 978-0-8223-6187-9. OCLC  926821450.
  21. ^ "MDRS Web Cams". FreeMars.org . Архивировано из оригинала 12 апреля 2011 г. Получено 21 февраля 2011 г.
  22. ^ "MDRS GreenHab уничтожен огнем". Mars Society. 30 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 6 февраля 2015 г. Получено 31 декабря 2014 г.
  23. ^ "University Rover Challenge". urc.marssociety.org . Архивировано из оригинала 20 мая 2018 г. Получено 21 февраля 2011 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Исследовательская станция Марсианской пустыни» .

38 ° 24'23,25 "N 110 ° 47'30,85" W  /  38,4064583 ° N 110,7919028 ° W  / 38,4064583; -110.7919028