În timp ce aparatul foto al navei spațiale ruso-europene ExoMars a trimis prima imagine a Planetei Roșii pe Pământ, Statele Unite lucrează la trimiterea unei expediții cu deplin pilot pe Marte. De ce au nevoie americanii, cât va costa un astfel de proiect și dacă Rusia intenționează să participe la acesta sunt întrebări care necesită un răspuns.
Sarcina unui flyby pilotat de Marte a fost stabilită de președintele Barack Obama în 2010. Apoi, el a tras următorul plan de acțiune în fața NASA: până în 2025, efectuați un zbor cu echipaj către un asteroid aproape de Pământ, la mijlocul anilor 2030 - către Marte, după care va urma o misiune de aterizare. Până în prezent, putem spune că NASA în ansamblu se încadrează în cronologia planificată. În același timp, agenția planifică nu doar un flyby al Planetei Roșii, ci o vizită la satelitul său natural Phobos.
Până în prezent, agenția a identificat șase elemente de bază necesare pentru un zbor către Marte, inclusiv aterizarea. Acestea sunt vehiculul SLS de lansare grea, nava spațială Orion, modulul viu Transheb (pentru zbor de-a lungul traseului Pământ-Marte-Pământ), un lander, o etapă de decolare și un sistem de propulsie solar-electric (SEP). Potrivit uneia dintre estimările preliminare, 15-20 tone de marfă și echipamente vor trebui livrate la suprafața Planetei Roșii pentru a asigura prima aterizare a oamenilor pe suprafața acesteia. Cu toate acestea, reprezentanții NASA au anunțat cifra de 30 de tone sau mai mult, ținând cont de faptul că greutatea etapei de decolare proiectată va fi de numai 18 tone, iar greutatea landerului va fi de cel puțin 20 de tone. Pentru a trimite aceste elemente în spațiu, vor fi necesare cel puțin 6 lansări ale unui transportor SLS greu / super-greu cu o capacitate de încărcare de 70 până la 130 de tone. Într-un efort de a economisi timp și bani în dezvoltarea și producția acestui „camion greu”, NASA a folosit tehnologie și echipamente rămase de la navete, inclusiv motoare, rezervor de combustibil și „navete” pentru propulsoare solide.
Elementele complexului marțian se vor aduna într-un pachet nu pe orbita apropiată a pământului, ci în punctul Lagrange L-2. Acesta este situat la un milion și jumătate de kilometri de Pământ, în spatele părții îndepărtate a Lunii, la un impact de 61.500. NASA numește L-2 nimic mai mult decât un „loc de testare”, subliniind astfel că nu numai asamblarea, ci și testarea tehnologiei marțiene vor fi efectuate acolo.
Mass-media americană și internațională au menționat în repetate rânduri, inclusiv cu referire la unele surse din NASA, menționarea posibilității întoarcerii americanilor pe Lună în pregătirea expediției marțiene. Cu toate acestea, aceasta nu este o întrebare acum. După cum a declarat pentru ziarul VZGLYAD unul dintre cei mai mari experți americani în domeniul politicii spațiale, John Logsdon, crearea unui lander lunar nu este inclusă în planurile NASA. Cu toate acestea, nu este exclus ca Agenția Spațială Europeană (ESA) să decidă zborul spre Lună. Și în cazul în care ESA construiește un lander, Statele Unite pot participa la proiectul lunar european, oferind posibil SLS pentru livrarea acestui modul către un satelit natural al Pământului.
Trei pași spre Marte
Cele mai puternice vehicule de lansare din istoria astronauticii
NASA a numit primul său pas „sprijinindu-se pe Pământ”. Acesta include practicarea operațiunilor necesare și acumularea experienței necesare pe orbita pământului jos folosind ISS. În plus, ca parte a acestui pas, agenția dezvoltă modalități și metode de utilizare a resurselor improvizate marțiene (ISRU) pentru a obține combustibil și alte materiale necesare. Activitatea este destul de plină de satisfacții atunci când considerați că etapa de decolare de 18 tone va necesita 33 de tone de combustibil, iar NASA intenționează să o extragă din dioxidul de carbon și apa disponibile pe Planeta Roșie.
Al doilea pas se numește „locul de testare”, care, după cum sa menționat deja, este situat în punctul L-2. Cu ajutorul unui dispozitiv automat, este planificată capturarea unui asteroid din apropiere, care va fi transferat în acest punct, unde va fi examinat de echipajul navei spațiale Orion.
Al treilea pas a fost numit „independent de Pământ”. Vorbim deja despre studiul și dezvoltarea directă a Planetei Roșii. Include viața pe Marte, utilizarea intensivă a resurselor marțiene și transmiterea regulată de informații științifice pe Pământ folosind sisteme avansate de comunicații.
Merită să ne oprim mai detaliat asupra rolului „Orion”. În ciuda faptului că exterior seamănă cu o versiune mărită a navei spațiale clasice de unică folosință Apollo (uneori Orion este numit în glumă „Apollo pe steroizi”), noul „taxi” pentru astronauții NASA va fi refolosibil - este planificată utilizarea aceeași navă de coborâre de până la zece ori. În același timp, „Orion” se va distinge prin „capacitatea pasagerilor” crescută și va putea lua la bord până la 7 membri ai echipajului.
Dar aceasta nu este principala caracteristică a lui Orion. Potrivit lui Charles Precott, vicepreședinte al Orbital ATK, care dezvoltă boostere cu combustibil solid pe cinci segmente pentru SLS, nava va deveni parte a complexului interplanetar marțian. Sistemele sale, inclusiv un sistem de susținere a vieții (lichid de răcire) și protecție împotriva radiațiilor, vor fi integrate în acest complex pentru a spori fiabilitatea acestuia.
Statistici privind succesul lansării spațiale în diferite țări
Resursa estimată pentru „Orion” nu este mai mică de 1000 de zile. Este conceput pentru a pătrunde în atmosfera Pământului la viteze mai mari, cum ar fi atunci când se întorc de la L-2 sau Marte. În plus, nava va deveni un adăpost suplimentar pentru echipaj în cazul în care ceva nu merge bine. Precott a dat exemplul lui Apollo 13, al cărui echipaj, după explozia rezervorului de oxigen din modulul de comandă în timpul zborului spre Lună, a fost salvat în mare măsură datorită sistemului de răcire și de propulsie al aterizatorului lunar. Acest modul, deși nu a fost conceput să funcționeze în timpul zborului de-a lungul traseului Pământ-Lună-Pământ, într-o situație critică a îndeplinit cu succes funcții neobișnuite pentru el.
Primul zbor de testare al lui Orion a avut loc automat în decembrie 2014, când a fost lansat de pe vehiculul de lansare Delta IV Heavy. Următoarea este programată pentru septembrie 2018, Orion (încă fără echipaj) va zbura pe o orbită circumlunară deja cu ajutorul transportatorului SLS, pentru care aceasta, apropo, va fi prima lansare. Și primul zbor cu echipaj al navei spațiale - direct pe Lună - este programat pentru 2021–2023.
Frici și realitate
Echipajele care zboară pe orbita scăzută a Pământului sunt protejate de radiațiile cosmice de câmpul magnetic al Pământului. Astronauții care se îndreaptă spre Lună și, în special, pe Marte sunt privați de această protecție. Cu toate acestea, potrivit Scientific American, citând date de la roverul Curiosity, pericolul radiațiilor din spațiul adânc nu este atât de mare încât să devină un obstacol în calea implementării expediției marțiene. Deci, astronauții care petrec 180 de zile pentru a ajunge pe Marte, aceeași sumă pentru a se întoarce de pe acesta și, de asemenea, petrec 500 de zile pe suprafața Planetei Roșii, vor primi o doză totală de radiații în regiunea de 1,01 sievert. Conform standardelor ESA, un astronaut nu ar trebui să primească mai mult de un sievert în timpul tuturor zborurilor sale. Această doză, potrivit medicilor, crește riscul de cancer cu 5%. NASA are standarde mai stricte: riscul de cancer al unui astronaut pe întreaga perioadă a activității sale profesionale nu ar trebui să depășească 3%. Cu toate acestea, potrivit lui Don Hassler, unul dintre membrii echipei de cercetare Curiosity, 5% este „o cifră perfect acceptabilă”.
Vorbind la conferința People to Mars (H2M) de la Washington în luna mai, Scott Hubbard, fost responsabil pentru proiectele NASA de pe Marte și acum profesor la Universitatea Stanford, l-a citat pe medicul șef al NASA, Richard Williams, spunând că „în prezent nu există pericole pentru sănătatea echipajului care ar împiedica o misiune echipată pe Marte . Williams admite că există un anumit risc pentru sănătate pentru astronauți, dar NASA este dispusă să o accepte, mai ales că agenția dezvoltă în mod constant noi modalități de atenuare. De exemplu, NASA experimentează în prezent cu un material fabricat din nanotuburi de nitrură de bor hidrogenate (BNNT) care prezintă proprietăți anti-radiații foarte promițătoare.
Totuși, potrivit lui Andy Weier, autorul cărții „The Martian”, pe baza căruia a fost realizat filmul cu același nume, eroul său ar avea cu siguranță cancer în timpul șederii sale pe suprafața Planetei Roșii. Cine este mai aproape de adevăr - oamenii de știință sau scriitorul de science fiction, timpul ne va spune.
Când, pentru cât și cu cine
NASA respectă în prezent următorul program pentru explorarea cu echipaj și explorarea Marte. Din 2021 până în 2025, sunt planificate cel puțin cinci misiuni cu echipaj în spațiul lunar, inclusiv „capturarea” și studiul asteroidului. În 2033, se așteaptă ca astronauții să ajungă la Phobos, iar în 2039, se așteaptă să pășească pentru prima dată pe suprafața lui Marte. O a doua expediție va ateriza pe Marte în 2043.
Pentru a susține „asaltul” echipat al Planetei Roșii din 2018 până în 2046, vor trebui lansate cel puțin 41 de transportatori de tip SLS. Nu este exclus ca la aceasta să fie necesar să se adauge lansări de operatori deja operați de tipurile Delta-4 și Atlas-5 (dacă acesta din urmă primește motoare americane în loc de motoare rusești și este încă în funcțiune). Acestea vor fi utilizate în principal pentru lansarea vehiculelor automate către Marte și Marte, cărora li se va încredința funcția de „mineri” de informații științifice pentru a ajuta expedițiile cu echipaj.
Desigur, numărul transportatorilor și tipurile acestora pot varia în funcție de modificările aduse configurației misiunilor cu echipaj marțian. Există o opțiune în care sunt necesare doar 32 de transportatori de tip SLS (fără a se număra cinci pentru expedițiile circumlunare menționate mai sus): zece pentru a sprijini o misiune echipată la Phobos, doisprezece pentru prima aterizare a astronauților pe Marte și încă zece pentru a doua.
Întrebarea este: cât vor costa toate acestea și vor „trage” Statele Unite astfel de cheltuieli singure? Trimiterea astronauților pe Marte va costa doar o fracțiune din ceea ce s-a cheltuit pentru dezvoltarea și producția celei de-a șasea generații de avioane de luptă F-35, potrivit unui grup de experți de la NASA, precum și reprezentanți ai industriei și ai academiei din Statele Unite. managementul Statelor Unite, în cele din urmă programul F-35 ar putea costa un trilion de dolari) și nu va depăși 100 de miliarde de dolari. Acesta este același lucru pe care SUA l-au cheltuit până acum pentru programul ISS. Până în 2024, zborul stației va fi finalizat, iar NASA nu va mai cheltui anual aproape 4 miliarde de dolari pe operare. Astfel, în cei zece ani care separă sfârșitul orbita stației în jurul Pământului și începutul misiunii la Phobos, suma fondurilor economisite se va ridica la aproximativ 40 de miliarde de dolari, iar Statele Unite vor trebui să găsească încă 60 de dolari miliarde pentru a-și implementa planurile marțiene.
Vorbind despre costul misiunii Marte, experții subliniază că poate fi redusă și mai mult dacă participanții internaționali sunt implicați în proiect. Întrebarea evidentă este: Rusia este printre ei, care este în prezent unul dintre cei mai mari parteneri ai Statelor Unite în domeniul spațial și are un potențial spațial serios (în special în domeniul zborurilor cu echipaj)? Dar dacă Statele Unite au astfel de planuri pentru Rusia, acestea sunt ținute secrete pentru moment.
La sfârșitul lunii mai a acestui an, ziarul Space News a prezentat opiniile șefului NASA Charles Bolden cu privire la viitorul cooperării internaționale în spațiu. El a vorbit despre importanța interacțiunii în afara atmosferei cu Europa, Japonia și China. În ceea ce privește RPC, Bolden a menționat că urma să o viziteze la sfârșitul verii, subliniind că mai devreme sau mai târziu Statele Unite și China vor începe cu siguranță să coopereze îndeaproape în domeniul spațiului. Lista potențialilor parteneri spațiali include chiar și țări precum Israel, Iordania și Emiratele Arabe Unite. Dar Bolden nu a spus niciun cuvânt despre Rusia. Poate pur și simplu nu a existat niciun motiv pentru acest lucru, dar este posibilă o altă explicație: relațiile puternic agravate între Moscova și Washington, precum și lipsa Rusiei de tehnologie și tehnologie pentru spațiul adânc (pentru a avea acces la ele, Statele Unite ar putea stabili în afară de diferențele politice generale) nu contribuie la interesul Americii de a-și continua parteneriatul cu țara noastră după încheierea zborului ISS.
Rămâne să adăugăm că, pe lângă programul de stat american Marte, există și unul privat, pe care SpaceX intenționează să îl implementeze. Șeful acestei companii, Elon Musk, a anunțat planurile de a ateriza nava Dragon pe suprafața Planetei Roșii în 2018 și de a trimite oameni acolo în 2026.
Vorbind la conferința People to Mars și vorbind despre motivul pentru care America se străduiește pentru Planeta Roșie, Charles Precott a spus: „Salturile în spațiu se întâmplă numai atunci când interesele strategice ale țării sunt în spatele lor. Mergem pe Marte pentru că vrem să arătăm lumii capacitatea noastră de a face ceva ce nimeni nu a făcut până acum, pentru a ne demonstra conducerea spațială și a garanta accesul nostru la piața spațială globală, care atinge 330 miliarde de dolari venituri anuale. După cum puteți vedea, explicația este destul de simplă. Și apare întrebarea involuntar: Rusia nu are într-adevăr astfel de interese strategice care pot fi realizate cu ajutorul unui proiect care costă două olimpiade de la Soci?
