Under de kommande decennierna har NASA några ganska djärva planer för rymdutforskning. Vid 2030-talet hoppas de kunna montera sin "Journey to Mars". ett besättningsuppdrag som kommer att se astronauter resa bortom jorden för första gången sedan Apollo-eran. Samtidigt hoppas privata företag och organisationer som SpaceX och MarsOne att börja kolonisera Mars inom ett decennium.
Enligt Chris Hadfield är dessa uppdragskoncept alla bra och bra. Men som han förklarade i en ny intervju, bör våra ansträngningar fokuseras på förnyad utforskning av månen och skapandet av en månbebyggelse innan vi gör samma sak för Mars. I detta avseende förenas han av organisationer som Europeiska rymdorganisationen (ESA), Roscosmos, den kinesiska rymdorganisationen (CNSA) och andra.
När det gäller att etablera en bas på månen är fördelarna ganska betydande. Till att börja med skulle en månpost kunna fungera som en permanent forskningsbasis för team av astronauter. På samma sätt skulle det ge möjligheter till vetenskapligt samarbete mellan rymdbyråer och privata företag - ungefär på samma sätt som den internationella rymdstationen gör idag.
Därutöver skulle en månpost kunna fungera som tankningsstation och underlätta uppdrag djupare in i solsystemet. Enligt uppskattningar som utarbetats av NexGen Space LLC (ett konsultföretag för NASA) kan en sådan bas sänka kostnaderna för eventuella framtida Marsuppdrag med cirka 10 miljarder dollar per år. Till sist, men inte minst, skulle det utnyttja nyckelteknologier som har utvecklats under senare år, från återanvändbara raketer till tillsatsstillverkning (aka 3D-utskrift).
Och som Chris Hadfield uttalade i en intervju med Ny forskare, det finns också ett antal praktiska skäl för att återvända till månen innan man går till Mars - allt från avstånd till utvecklingen av ”rymdkompetens”. För de som är intresserade av vetenskap och rymdutforskning har Chris Hadfield blivit ett hushållsnamn under de senaste åren. Innan han blev astronaut var han pilot med Royal Canadian Air Force (RCAF) och flög uppdrag för NORAD.
Efter att han gick med i den kanadensiska rymdorganisationen (CSA) 1992 deltog han i två rymdsuppdrag - STS-74 och STS-100 1995 respektive 2001 - som uppdragsspecialist. Dessa uppdrag involverade möten med den ryska rymdstationen Mir och ISS. Hans största prestation skedde emellertid 2012, då han blev den första kanadensiska astronauten som ledde ett ISS-uppdrag - Expedition 35.
Under detta 148-dagars uppdrag lockade Hadfield betydande medieexponering på grund av hans omfattande användning av sociala medier för att främja rymdutforskning. Faktiskt, forbes beskrev Hadfield som "kanske den mest sociala mediebaserade astronauten som någonsin lämnat jorden". Hans kampanjaktiviteter inkluderade ett samarbete med Ed Robertson från The Barenaked Ladies och Wexford Gleeks, och sjöng ”Är det någon som sjunger? (I.S.S.) via Skype.
Sändningen av detta evenemang var en stor mediasensation, liksom hans återgivning av David Bowies “Space Oddity”, som han sjöng strax innan han lämnade stationen i maj 2013. Sedan han avgått från den kanadensiska rymdbyrån har Hadfield blivit en vetenskapskommunikator och förespråkare för rymdutforskning. Och när det gäller framtiden var han ganska direkt i sin bedömning att vi måste se till månen först.
Enligt Hadfield har ett av de största orsakerna till att upprätta en bas på månen att göra med dess närhet och det faktum att människor har gjort denna resa tidigare. Som han sade:
”Med utforskning av rymden på lång sikt finns det ett helt smorgasbord av okända. Vi känner till några av hoten: den otillförlitliga utrustningen, hur man kan tillhandahålla tillräckligt med mat under den längden. Men det finns otaliga andra: Vilka effekter har kosmiska strålar på människokroppen? Vilken typ av rymdfarkoster behöver du bygga? Vilka är de psykologiska effekterna av att ha inget i fönstret i månader och månader? Och att åka till en plats som ingen någonsin har varit förut, som inte kan diskonteras. ”
I det har han verkligen en poäng. På sitt närmaste - dvs när det är i "opposition med solen", som inträffar ungefär vartannat år - är Mars och Jorden fortfarande mycket långt ifrån varandra. I själva verket inträffade den senaste närmaste strategin 2003, då de två planeterna var ungefär 56 miljoner km (33,9 miljoner miles) från varandra. Den senaste juli var planeterna igen i opposition, där de låg cirka 57,6 miljoner km (35,8 miljoner miles) från varandra.
Med hjälp av konventionella metoder skulle det ta ett uppdrag mellan 150 och 300 dagar att komma från jorden till Mars. Medan ett mer bränsleeffektivt tillvägagångssätt (som jonmotorer) skulle kosta mindre men ta mycket längre tid, skulle en snabbare metod som kemiska raketer kunna kosta mycket mer. Även med Nuclear Thermal Propulsion (NTP) eller Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR), kan resan fortfarande ta 5 till 7 månader.
Under denna tid skulle astronauter inte bara utsättas för en hel del kosmisk strålning, de skulle behöva kämpa med effekterna av mikrogravitet. Som studier som har utförts ombord på ISS som har visat, kan långvarig exponering för en mikrogravitationsmiljö leda till förluster i bentäthet, muskulär atrofi, minskad syn och organskada.
Nya studier har också visat att exponering för strålning på Mars ytan skulle vara ganska betydande. Under sin resa till Mars, Nyfikenhet rover registrerade att den utsattes för en genomsnittlig dos på 1,8 millisieverts (mSv) per dag inifrån sitt rymdskepp - Mars Science Laboratory. Under de första tre hundra dagarna på ytan utsattes den för cirka 0,67 milisieverts (mSv) per dag.
Detta är ungefär hälften och en femtedel (respektive) av vad människor utsätts för under ett genomsnitt här på jorden. Även om detta faller utanför NASA: s officiella riktlinjer, ligger det fortfarande inom riktlinjerna från andra rymdbyråer. Men för att göra saken värre, en ny studie från University of Nevada, Las Vegas, drog slutsatsen att exponering för kosmiska strålar kan orsaka cellskador som skulle spridas till andra celler i kroppen, vilket effektivt fördubblar risken för cancer.
Däremot är riskerna för att gå till månen lätt att förutsäga. Tack vare Apollo-uppdragen vet vi att det tar mellan två och tre dagar att resa från jorden till månen. De Apollo 11 uppdraget, till exempel, lanserades från Cape Kennedy den 16 juli 1969 och anlände till lunarbanan den 19 juli 1969 - tillbringade totalt 51 timmar och 49 minuter i rymden. Astronauter som utför denna typ av uppdrag skulle därför utsättas för mycket mindre strålning.
Visst är månens yta fortfarande utsatt för betydande mängder strålning eftersom månen inte har någon atmosfär att tala om. Men NASA uppskattar att väggar som är 2,5 meter tjocka (och tillverkade av månregolit) kommer att ge all nödvändig skärmning för att skydda astronauter eller kolonister. En annan god anledning att gå till månen först, enligt Hadfield, är att det saknas expertis inom levande utanför världen.
"Det bor sex personer på den internationella rymdstationen, och vi har haft människor där kontinuerligt i nästan 17 år," sade han. ”Men verkligheten är att vi ännu inte har kommit fram till hur vi kan leva permanent utanför planeten. Så jag tror att om vi följer det historiskt drivna mönstret skulle månen vara först. Inte bara för att bekräfta att vi kan komma dit, utan att visa att vi också kan bo där. ”
Men kanske den bästa anledningen till att sätta upp månen innan du flyttar till Mars har att göra med att utforskning alltid har handlat om att ta nästa steg och sedan nästa steg. Man kan inte bara hoppa från en plats till en annan och förvänta sig framgångsrika resultat. Vad som krävs är babysteg. Och med tiden kan tillräckligt med dragkraft erhållas och processen kommer att bygga upp hastighet, vilket möjliggör större och mer långtgående steg. Eller som Hadfield uttryckte det:
”I tiotusentals år har människor följt ett mönster på jorden: fantasi, till teknisk aktiverad utforskning, till bosättning. Det var hur de första människorna kom till Australien för 50 000 eller 60 000 år sedan, och hur vi gick från Yuri Gagarin och Alan Shepherd som kretsade runt jorden till de första människor som satte fotavtryck på månen, till människor som bor i omloppsbana.
Baserat på denna progression kan man därför se varför Hadfield och andra tror att nästa logiska steg är att återvända till månen. Och när vi har etablerat fotfäste där, kan vi sedan använda det för att starta långväga uppdrag till Mars, Venus och däröver. Inkrementella steg som så småningom lägger till på människor som sätter fot på varje planet, måne och större kropp i solsystemet.
När det gäller månkolonisering, se till att vi ser ut om att bygga en månbase av Space Magazines egen Ian O'Neill.
