Во время девятимесячного конкурса, направленного на проектирование транспортного средства для полета на Марс, студенты из американских институтов совместно работали над проектированием и анализом космических аппаратов и архитектур, которые позволят дальние космические путешествия.
В этом году у студентов был выбор из четырех тем исследования космоса. Одна из команд выбрала тему под названием «Искусственный гравитационный многоразовый экипаж с глубоким космическим транспортом». Их цель: создать космический корабль с искусственной гравитацией подобной марсианской. В задачу корабля входят три миссии на Землю и с Земли в течение 15 лет.
Причина симуляции гравитации Марса – заставить астронавтов приспособиться к условиям на Марсе до прибытия на Красную планету. Проблема заключается в том, что астронавты, проведя шесть месяцев в межпланетном пространстве, собираются приземлиться на Марс, но они не смогут эффективно функционировать. Вот почему применяется идея искусственной марсианской гравитации, это позволит подготовить астронавтов к работе на марсианской поверхности уже во время их долгого путешествия.
Прожив в условиях отсутствия гравитации на борту МКС, когда астронавты возвращаются на Землю, им трудно передвигаться. В дополнение к гравитации Земли организм должен перестроить чувство ориентации и равновесия. Может потребоваться несколько недель, прежде чем они смогут нормально функционировать – время, которое будет потрачено впустую новыми исследователями на Марсе.
Для моделирования гравитации команда разработала космический корабль, который вращается. Вращение создает ощущение тяги к полу корабля, которое имитирует силу тяжести. В этом случае команда подсчитала, что их космический аппарат должен будет вращаться со скоростью около трех оборотов в минуту, чтобы имитировать гравитацию Марса, что примерно на 38% больше, чем у Земли.
Этот метод создания искусственной гравитации широко используется в научно-фантастических фильмах и в настоящее время является наиболее технологически возможным вариантом и одним из самых вероятных вариантом дизайна.
Дизайн включал в себя несколько функций, обеспечивающих уникальное вращение. Для поддержания баланса они использовали динамическую структуру, которая убирается или расширяется, чтобы учитывать массовые изменения, когда потребляется топливо и ресурсы. Для поддержания связи с Землей они использовали проверенную антенную технологию, которая в настоящее время уже работает.
Наконец, как только космический корабль достигнет своего места назначения, будут преобразованы солнечные батареи в «парашюты» для увеличения сопротивления, что позволит постепенно замедлить транспортное средство, не используя дорогостоящие силовые установки, метод под названием «аэроторможение», который используется Европейским космическим агентством и российским Роскосмосом в проекте ExoMars.
