Канададағы Марс имитациялық ғылыми базасы

Кіріспе

Девон аралындағы Марстың симуляцияланған мекені, Нунавут, Канада.

Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS) – Марс қоғамына тиесілі және басқарылатын, Канаданың Нунавут аймағындағы Девон аралында орналасқан екі симуляцияланған Марс мекенінің (немесе Марс аналогты зерттеу станцияларының) біріншісі. Станция қазіргі уақытта Солтүстік Еуропа, Ресей, АҚШ, Канада, Гренландия, Исландия, Фарер аралдары, Шотландия және солтүстік альпілік аймақтарда орналасқан 89 жердегі далалық базаны қамтитын Еуропалық Одақтың INTERACT циркумарктикалық желісінің мүшесі болып табылады.

Өмірбаян

Станция Девон аралында, Марстың аналогты ортасында және полярлық шөлде, Канаданың Нунавут аймағындағы Резолют поселкесінің солтүстік-шығысында орналасқан. Станция Хейнс қырқасында орналасқан, ол шамамен 39 миллион жыл бұрын (кейінгі эоцен дәуірінде) пайда болған, диаметрі бар Хаутон соққы кратеріне қарап тұр. Орналасқан жері шамамен Географиялық Солтүстік полюстен және шамамен Магниттік Солтүстік полюстен (2010 жылғы мәлімет бойынша) қашықтықта. FMARS – 2000 жылдың жазында құрылысы аяқталған, өзінің түріндегі алғашқы ғылыми-зерттеу станциясы. Бұл станцияны коммерциялық емес «Марс қоғамы» басқарады, оның миссиясы – адамзаттың Марс планетасын зерттеуіне дайындық үшін қажетті маңызды білімді дамытуға көмектесу және Марсты зерттеудің болашағын іске асыру арқылы халықты шабыттандыру. Қоғам станцияны Марстағы жағдайларға ұқсас геологиялық және биологиялық зерттеулер жүргізу үшін, осы зерттеулердің нәтижелеріне негізделген далалық тактиканы әзірлеу үшін, тұру орындарының дизайнын, құралдарын және технологияларын сынау үшін, сондай-ақ экипаж таңдау протоколдарын бағалау үшін пайдаланады. Жобаның жалпы құны 1,3 миллион АҚШ долларына жетті, ол ірі компаниялардың демеушілігі арқылы жиналды. Flashline.com интернет-бизнесі 175 000 доллар көмектесіп, жобаға өзінің атын қою құқығын алды. Басқа да ірі демеушілер қатарында Кирш қоры, Халықаралық үкіметтік емес ғарыш дамуы қоры (FINDS) және Discovery Channel (станцияның қызметіне алғашқы екі жылға ағылшын тіліндегі эксклюзивті телеарна құқықтарын сатып алған) бар. Станцияны архитектор Курт Мишелс және дизайн инженері Уэйн Кассалс Роберт Зубринмен және «Марс қоғамының» көптеген еріктілерімен бірлесіп жобалаған. 12 шілдеде Курт Мишелс және құрылыс бригадасы Девон аралынан Резолютке оралды, станция құрылысын жалғастырудың жолын таба алмады. Мишелс кейіннен 15 шілдеде жоба жетекшісі лауазымынан кетті.

Операциялар

FMARS – негізінен қос қабатты ағаш панельдерден жасалған монокок конструкция. Ол жер бетімен және болаттан жасалған сымдармен тұрақтандырылған, бұл FMARS-ті күшті желде MDRS-тен тұрақтырақ етеді. Төменгі деңгейде бөлмелер көп, бірақ кішкентай, ал FMARS есіктері шаршы және биік. Екі қабатты байланыстыратын баспалдақ бар. MDRS-пен салыстырғанда, асүй және баспалдақтың орны, сондай-ақ дәретхана мен жуынатын бөлме ауыстырылған. Жоғарғы деңгейдегі ортақ кеңістік есептеу және тамақтану үшін пайдаланылады, ал асүйде пеш, микротолқынды пеш және су ыдысы бар. Экипаж бөлмелері қабатты төсектермен жабдықталған, олардың көлемі бірдей емес. Жақын жердегі, бірнеше жүз метр қашықтықтағы өзеннен таза су, ал газ генераторынан электр энергиясы алынады. FMARS-тің оқшауланған орналасуы және MDRS-тің үздіксіз пайдаланылуы, күтілуі және кеңейтілуі салдарынан, уақыт өте келе FMARS пен MDRS арасында айтарлықтай айырмашылықтар пайда болды. FMARS Арктикадағы күшті жел мен температураға да төтеп беруі керек. Mars 160 қатысушысы FMARS-ті құрылымдық тұрғыдан берік деп сипаттады, бірақ құрғақ шіру мен көбелектердің салдарынан нашарлаған. Электр қуаты мен интернетке қол жеткізу күніне бірнеше сағатқа дейін шектелген, ал нашар күтімге байланысты көптеген жабдықтар бұзылған. Марс қоғамы зерттеушілерді Арктика жазында станцияда бір ай бойы өмір сүру және жұмыс істеу үшін жібереді. Әр экспедицияға 6-7 адамнан тұратын экипаж кіреді. Канад Арктикасына аттанғанға дейін 1-2 ай бұрын экипаж Колорадода алғашқы кездесу мен оқу сессиясын өткізеді. Арктикаға жол тартатын экипаж Resolute қаласына коммерциялық авиарейспен саяхаттайды. Олар бірнеше күн бойы жабдықтарын жинап, ауа райының жақсаруын күтіп, соңғы оқуларын жүргізеді. Содан кейін олар сапардың соңғы бөлігіне Twin Otter ұшағымен көшеді. Бұл ұшақтар станцияға жақын Девон аралындағы топырақтан жасалған ұшу-қону жолағына қонады. Аралда экипаж көлігінің негізгі құралы – барлық жерге жүре алатын көліктер (ATV). Әр экспедицияның Марс симуляциясы кезінде, барлық сыртқы жұмыстар симуляциялық ғарыш костюмі киіп жасалуы керек және барлық байланыс радиоарқылы жүргізілуі тиіс. Ғарыш костюмі киген экипаж мүшелері әр шығу және кіру кезінде ауа шлюзінің симуляциялық қысымын өзгерту процедурасын қолданады. Станция мен аралдан тыс зерттеушілер арасындағы байланыста уақыт кешіктірілісі (әдетте 20 минут) болады, бұл Жер мен Марс арасындағы нақты радио байланысын имитациялайды. Төтенше жағдайларда пайдалану үшін спутниктік телефон қолжетімді. Симуляциялық ғарыш костюмі киген экипаж мүшелерін көрудің шектеулі болуына байланысты, станциядан тыс барлық жұмыстар экипаждың бір мүшесі "симуляциядан тыс" күйде жүргізеді. Оның негізгі мөлшері мен дизайны Mars Direct архитектурасына негізделген. Генератор ғимараты – станцияның шығысында орналасқан шағын ағаш құрылым. Онда екі дизель генераторы (негізгі және қосымша) орналасқан, олар тіршілік ортасын кезекпен қуатпен қамтамасыз етеді. Сондай-ақ кампуста сұр су жинағышы, SmartAsh күлді жоятын құрылмысы, бензин, дизель отыны және қалдық майды сақтау үшін қосымша сақтау аймақтары және станцияның интернет байланысын қамтамасыз ететін спутниктік тарелка бар.

The FMARS is a monocoque mostly made out of double skinned wood panels. The habitat is stabilized by ground trusses and steel guy wires, making the FMARS more stable than MDRS in high wind. The lower desk has more but smaller rooms, and the doors in the FMARS are square and tall. A ladder connects both floors together. The galley's and ladder's position are swapped compared to the MDRS, as well as the toilet and bathroom. The upper deck's shared space is used for both computing and dining, and the galley consists of a stove, microwave, and a water container. The crew quarter's rooms have staggered bunk beds and are not equal in volume. A nearby river a few hundred meters away provides freshwater, and a gas generator provides electricity. Over time, there were drastic differences between the FMARS and MDRS, due to FMARS's more isolated location and MDRS's more continuous use, maintenance and expansion. The FMARS also needs to withstand the extreme wind and temperature in the Arctic. A participant of Mars 160 described the FMARS as more structurally sound, though more deteriorated due to dry rot and molds. Power and internet access was limited to a few hours per day and many pieces of equipment were broken because of poor maintenance. The Mars Society sends researchers to live and work at the station typically for one month during the arctic summer. Each of these expeditions consists of a crew of between 6 and 7 individuals. Typically 1 to 2 months prior to departing for the Canadian Arctic, the crew gathers for an initial face to face meeting and training session in Colorado. Departing for the arctic, the crew travels by commercial airline to Resolute. There they spend a few days organizing their supplies and equipment and conducting some final training while waiting for clear weather. They then board Twin Otter aircraft for the final leg of the journey. These aircraft land on a dirt airstrip located on Devon Island near the station. The primary means of crew transportation while on the island is by All Terrain Vehicles (ATVs). During the formal Mars simulation period of each expedition, it is required that any outside work be done while wearing a simulated spacesuit and that all communications are conducted by radio. Space suited crew members use a simulated airlock depress/repress procedure upon each exit and entry to the habitat. Communications between the station and off island researchers are subject to a time delay (typically 20 minutes) which mimics that of actual radio traffic between Earth and Mars. A satellite phone is kept on site for use in emergencies. Due to limited visibility of crew members wearing simulated spacesuits, all work outside the station is conducted with one crew member "out of sim". Its basic size and design is based on the Mars Direct architecture. The generator shack is a small wooden structure located to the east of the habitat. It houses two diesel generators (primary and backup) which alternately provide power for the habitat. Also on the campus is a greywater sump, a SmartAsh incinerator, secondary containment areas for storage of barrels of gasoline, diesel fuel, and waste oil, and a satellite dish that provides the station's internet connection.

2001 жыл

Ален Сушье. "Ғарыш зерттеу миссияларын модельдеуге арналған жеке жер үсті инфрақұрылымдары", Acta Astronautica 66 (2010) 1580–1592.

Ұсыныстар

Владимир Плезер, Филипп Логнон, Мишель Диамент, Вероник Дехант, Паскаль Ли және Роберт Зубрин. "Активті сейсмология арқылы Марстағы жер асты суын анықтау: Марс қоғамының Арктикалық зерттеу станциясындағы симуляция", Марста суды геофизикалық жолмен анықтау жөніндегі конференция, 2001. Роберт Зубрин. "Флэшлайн Марс Арктикалық зерттеу станциясы: бірінші жылдық миссиялық симуляциядан хабарламалар", AIAA 2002 0993 40-шы AIAA аэроғарыш ғылымдары кездесуі және көрмесі, Рено, NV. 2002 жылғы 14–17 қаңтар. Владимир Плецер, Роберт Зубрин, К. Куинн. "Марс қоғамының Арктикалық зерттеу станциясындағы Марс EVA симуляциясы", Хьюстон, ТХ, Дүниежүзілік ғарыш конгресіне ұсынылды. 2002 жылғы қазан.

2003 жыл

Ян Осбург және Уолтер Сайпс. "Марс аналогты станциясының танымдық тестілеуі (MASCOT): Бірінші далалық маусымның нәтижелері", SAE 2004 01 2586.

Ұсыныстар

Ян Осбург. "2003 жылғы далалық маусымда "Flashline Mars Arctic Research Station" экипажының тәжірибесі", Қоршаған орта жүйелері жөніндегі 34-ші халықаралық конференцияның материалдары, Колорадо-Спрингс, CO, АҚШ, 2004 жылғы шілде, SAE 04ICES 31. Кокелл, К. С., Лим, Д. С. С., Брахм, С., Ли, П., Кланси, Б., "Марсты зерттеуге арналған экзобиологиялық протокол және зертхана: полярлық соққы кратерінен алынған сабақтар", Британдық планетааралық қоғамның журналы, 56-том, 3–4-нөмір, 74–86 беттер, 2003 жыл. У. Дж. Клэнси. "Марс аналогты ғылымын, операцияларын және технологияларын зерттеуді интеграциялау қағидаттары", Ай мен Марсты адамдар зерттеуіне арналған аналогтық орындар мен құрылғылар жөніндегі семинар, Колорадо тау-кен мектебі, Голден, CO. 2003 жылғы 21–23 мамыр.

2004 жыл

Held, J., Wynn, L., Reed, J. және R. Wang, "Байес бағалауын қолдана отырып, ұзақ мерзімді ғарыш миссиялары кезіндегі жабдықтау қажеттіліктерін болжау", International Journal of Logistics, 10-том, 4-сан, 351–366 беттер, 2007 жыл. Wynn, L., Held, J., Kereszturi, A. және Reed, J., "Жер бетіндегі соқтығыс кратерінің геофизикалық зерттеуі, Марс кратерінің зерттеуіне аналог ретінде", Zubrin, RM және Crossman, F. редакциялаған "Марсқа 2" еңбегінде жарияланды. Collector's Guide Publishing Inc., 2006 жылғы басылым. S. Sklar және S. Rupert. "Жердегі қашықтықтан ғылыми команда мен планеталық далалық топ арасындағы өрістік әдістемелік тәсіл", AAS 06 260, Марс аналогтық зерттеулері, Джонатан Кларк редакциялаған, Univelt, Сан-Диего, 2006 жыл.

2007 жыл

М. Бамси, А. Беринстайн, С. Ауклер, М. Батлер, К. Бинстед, К. Байвотерс, Дж. Харрис, Р. Кобрик, К. Маккей. "Флэшлайн Марс Арктикалық зерттеу станциясында (Девон аралы, Нунавут) жүргізілген төрт айлық Ай және Марс экипажының су пайдалануы туралы зерттеу", Ғарыш зерттеулерінің жетістіктері 43 (2009) 1256–1274. Бинстед, К., Кобрик, Р. Л., Огиофа, М., Бишоп, С., Лапиер, Дж. (2010) Девон аралындағы Марс зерттеуінің аналогтық миссиясының бөлігі ретінде адам факторын зерттеу, Планеталық және ғарыш ғылымдары, 58 том (7–8), 994–1006 бб. Бишоп, С. Л., Кобрик, Р., Батлер, М., Бинстед, К. (2010). FMARS 2007: Арктикалық Марс симуляциясындағы стресс және онымен күресу, Acta Astronautica, 66 том (9–10), 1353–1367 бб.

Ұсыныстар

Шерил Л. Бишоп, Райан Кобрик, Мелисса Батлер және Ким Бинстед. FMARS 2007: Арктикалық Марс симуляциясындағы стресс және қақтығыстар, 59-шы IAC конгресі, Глазго, Шотландия, 29 қыркүйек – 3 қазан 2008.

2009 жыл

Широ, Б., Ж. Палая және К. Ферроне (2009). Марсқа симуляциялық миссияда халыққа ақпарат тарату үшін Web 2.0 технологияларын пайдалану, Eos Trans. AGU, 90(52), Күзгі жиын. Қосымша, Abstract ED11A 0565, Сан-Франциско, Калифорния, АҚШ.

2010 жыл

Широ, Б. және С. Стокер (2010). Аналогты геофизикалық ЭВА-лар бойынша итеративті ғылыми стратегия, НАСА Ай ғылымы форумы 2010, 20–22 шілде, Моффетт Филд, Калифорния, АҚШ. Феррон, К., С. Кусак, К. Гарвин, В. В. Крамер, Дж. Палая және Б. Широ (2010). Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS) 2009 экипажының көзқарастары, AIAA мақаласы 2010–2258, AIAA SpaceOps 2010 конференциясының материалдарында, 25–30 сәуір, Хантсвилл, АЛ, АҚШ. Широ, Б. (2010 жылдың 13 мамыры) Марсқа ұқсас ортада адамдар жүргізген зерттеулер. UND 997 симпозиумы. Широ, Б. және К. Ферроне (2010). Марсқа ұқсас ортада адамдар жүргізген зерттеулер, 41-ші Ай және планета ғылымдары конференциясының материалдарында, 1–5 наурыз, Abstract 2052, Хьюстон, Техас, АҚШ.

FMARS-те жүргізілген жұмыстарға сілтеме жасайтын қосымша басылымдар

О. Синди, К. Езра, Д. ДеЛаурентис, Б. Колдуэлл, Т. МакВити және К. Симпсон (2010) Айлық басқару, бақылау, байланыс және ақпараттық архитектураларын жобалауды қолдайтын аналогтар. Ғарыш және авиациялық есептеулер, ақпарат және байланыс журналы. О. Синди, К. Езра, Д. ДеЛаурентис, Б. Колдуэлл, К. Симпсон және Т. МакВити (2009) Айлық басқару, бақылау, байланыс және ақпараттық архитектуралары үшін іздестіру кеңістігін талдау үшін ұқсас жобаларды пайдалану. AIAA Infotech@Aerospace конференциясы, Сиэтл, Вашингтон.