Kol Rusijos ir Europos erdvėlaivio „ExoMars“kamera į Žemę atsiuntė pirmąjį Raudonosios planetos vaizdą, JAV stengiasi išsiųsti visavertę pilotuojamą ekspediciją į Marsą. Kodėl to reikia amerikiečiams, kiek kainuos toks projektas ir ar Rusija planuoja jame dalyvauti - tai klausimai, į kuriuos reikia atsakyti.
Piloto pilotuojamo Marso skrydžio užduotį prezidentas Barackas Obama iškėlė dar 2010 m. Tada jis priešais NASA parengė tokį veiksmų planą: iki 2025 m. Skristi į pilotuojamą asteroidą, esantį netoli Žemės, 2030 -ųjų viduryje - į Marsą, po kurio bus nusileidimo misija. Kol kas galime pasakyti, kad visa NASA telpa į suplanuotą laiko juostą. Tuo pačiu metu agentūra planuoja ne tik „Red Planet“skraidymą, bet ir apsilankymą jos natūraliame palydove „Phobos“.
Iki šiol agentūra nustatė šešis pagrindinius skrydžiui į Marsą reikalingus elementus, įskaitant nusileidimą. Tai yra SLS sunkioji raketa, erdvėlaivis „Orion“, gyvas modulis „Transheb“(skrydžiui maršrutu Žemė-Marsas-Žemė), nusileidimo taškas, kilimo pakopa ir saulės elektrinė varomoji sistema (SEP). Remiantis vienu iš preliminarių skaičiavimų, į Raudonosios planetos paviršių reikės pristatyti nuo 15 iki 20 tonų krovinių ir įrangos, kad būtų užtikrintas pirmasis žmonių nusileidimas jos paviršiuje. Tačiau NASA atstovai paskelbė 30 ar daugiau tonų skaičių, atsižvelgdami į tai, kad vien planuojamo kilimo etapo svoris bus 18 tonų, o nusileidimo mašinos svoris-ne mažiau kaip 20 tonų. Norint išsiųsti šiuos elementus į kosmosą, reikės mažiausiai 6 paleisti sunkųjį / ypač sunkųjį nešiklį SLS, kurio keliamoji galia yra nuo 70 iki 130 tonų. Siekdama sutaupyti laiko ir pinigų kurdama ir gamindama šį „sunkųjį sunkvežimį“, NASA panaudojo technologijas ir įrangą, likusias iš pervežimų, įskaitant variklius, degalų baką ir kietojo kuro stiprintuvus.
Marso komplekso elementai į ryšulį susirinks ne arti žemės orbitos, o Lagrange taške L-2. Jis yra pusantro milijono kilometrų nuo Žemės, už tolimos Mėnulio pusės, 61 500 smūgių. NASA vadina L-2 tik „bandymų aikštele“, taip pabrėždama, kad ten bus atliekamas ne tik surinkimas, bet ir Marso technologijų bandymai.
Amerikos ir tarptautinė žiniasklaida ne kartą, įskaitant nuorodas į kai kuriuos NASA šaltinius, minėjo galimybę grįžti į Mėnulį amerikiečius, ruošiantis Marso ekspedicijai. Tačiau dabar tai nėra klausimas. Kaip laikraščiui VZGLYAD sakė vienas iš pirmaujančių Amerikos kosmoso politikos ekspertų Johnas Logsdonas, Mėnulio nusileidimo sistemos kūrimas nėra įtrauktas į NASA planus. Tačiau neatmetama galimybė, kad Europos kosmoso agentūra (ESA) nuspręs dėl skrydžio į mėnulį. Ir tuo atveju, jei ESA pastatys nusileidimo aparatą, JAV gali dalyvauti Europos mėnulio projekte, galbūt suteikdama SLS, kad šis modulis būtų pristatytas į natūralų Žemės palydovą.
Trys žingsniai iki Marso
Galingiausios raketos astronautikos istorijoje
Pirmąjį žingsnį NASA pavadino „atsiremimu į Žemę“. Tai apima būtinų operacijų praktikavimą ir reikiamos patirties kaupimą mažos žemės orbitoje naudojant TKS. Be to, atlikdama šį žingsnį, agentūra kuria būdus ir metodus, kaip panaudoti improvizuotus Marso išteklius (ISRU) kurui ir kitoms reikalingoms medžiagoms gauti. Veikla yra gana naudinga, kai manote, kad 18 tonų kilimo etapui reikės 33 tonų degalų, o NASA ketina jį išgauti iš anglies dioksido ir vandens, esančio Raudonojoje planetoje.
Antrasis žingsnis vadinamas „bandymų vieta“, kuri, kaip jau minėta, yra taške L-2. Automatinio prietaiso pagalba planuojama užfiksuoti netoliese esantį asteroidą, kuris bus perkeltas į šį tašką, kur jį apžiūrės „Orion“erdvėlaivio įgula.
Trečias žingsnis buvo pavadintas „nepriklausomas nuo Žemės“. Mes jau kalbame apie tiesioginį Raudonosios planetos tyrimą ir plėtrą. Tai apima gyvenimą Marse, intensyvų Marso išteklių naudojimą ir reguliarų mokslinės informacijos perdavimą Žemei naudojant pažangias ryšių sistemas.
Verta išsamiau apsvarstyti „Oriono“vaidmenį. Nepaisant to, kad iš išorės jis primena padidintą klasikinio vienkartinio „Apollo“klasės erdvėlaivio versiją (kartais „Orion“juokaujant vadinamas „Apollo ant steroidų“), naujasis „taksi“NASA astronautams bus pakartotinai naudojamas - planuojama naudoti tas pats nusileidimo automobilis laivas iki dešimties kartų. Tuo pačiu metu „Orion“pasižymės padidėjusiu „keleivių pajėgumu“ir galės priimti iki 7 įgulos narių.
Tačiau tai nėra pagrindinis „Orion“bruožas. Pasak Charleso Precoto, „Orbital ATK“, kuriančio penkių segmentų kietojo kuro stiprintuvus SLS, viceprezidento, laivas taps tarpplanetinio Marso komplekso dalimi. Jo sistemos, įskaitant gyvybės palaikymo sistemą (aušinimo skystį) ir apsaugą nuo radiacijos, bus integruotos į šį kompleksą, siekiant padidinti jo patikimumą.
Kosmoso paleidimo sėkmės statistika įvairiose šalyse
Apskaičiuotas „Orion“išteklius yra ne trumpesnis kaip 1000 dienų. Jis skirtas patekti į Žemės atmosferą didesniu greičiu, pavyzdžiui, grįžus iš L-2 ar Marso. Be to, laivas taps papildoma įgulos prieglauda, jei kas nors nutiktų. Precottas pateikė „Apollo 13“pavyzdį, kurio įgula, sprogus deguonies bakui valdymo modulyje skrydžio į Mėnulį metu, buvo išgelbėta daugiausia dėl Mėnulio nusileidimo aušinimo skysčio ir varomosios sistemos. Šis modulis, nors ir nebuvo sukurtas veikti skrydžio metu maršrutu Žemė-Mėnulis-Žemė, kritinėje situacijoje sėkmingai atliko jam neįprastas funkcijas.
Pirmasis bandomasis „Orion“skrydis įvyko automatiškai 2014 m. Gruodžio mėn., Kai jis buvo paleistas iš „Delta IV Heavy“raketos. Kitas planuojamas 2018 m. Rugsėjį, „Orion“(vis dar be įgulos) skris apskritimo orbita jau padedamas SLS vežėjo, kuriam tai, beje, bus pirmasis paleidimas. O pirmasis pilotuojamas erdvėlaivio skrydis - tiesiai į Mėnulį - numatytas 2021–2023 m.
Baimės ir realybė
Ekipažai, skrendantys žemoje Žemės orbitoje, yra apsaugoti nuo kosminės spinduliuotės Žemės magnetiniu lauku. Astronautams, vykstantiems į Mėnulį ir ypač į Marsą, ši apsauga atimta. Tačiau, kaip teigia „Scientific American“, remdamasis „Curiosity“roverio duomenimis, radiacijos iš gilios erdvės pavojus nėra toks didelis, kad taptų kliūtimi įgyvendinti Marso ekspediciją. Taigi, astronautai, kurie praleidžia 180 dienų, kad patektų į Marsą, tiek pat grąžintų iš jo, o taip pat 500 dienų praleidžia Raudonosios planetos paviršiuje, bendrą spinduliuotės dozę gaus apie 1,01 sieverto. Remiantis ESA standartais, astronautas per visus skrydžius neturėtų gauti daugiau nei vieno sieverto. Ši dozė, pasak gydytojų, padidina vėžio riziką 5%. NASA turi griežtesnius standartus: astronauto vėžio rizika visą profesinės veiklos laikotarpį neturėtų viršyti 3%. Tačiau, pasak vieno iš „Curiosity“tyrimų grupės narių Don Hassler, 5% yra „visiškai priimtinas skaičius“.
Šių metų gegužę Vašingtone vykusioje konferencijoje „Žmonės į Marsą“(H2M) Scottas Hubbardas, anksčiau atsakingas už NASA „Mars“projektus, o dabar - Stanfordo universiteto profesorius, citavo NASA vyriausiąjį gydytoją Richardą Williamsą, sakydamas, kad „šiuo metu nėra pavojaus įgulos sveikatai. užkirstų kelią pilotuojamai misijai į Marsą “. Williamsas pripažįsta, kad astronautams kyla tam tikras pavojus sveikatai, tačiau NASA yra pasirengusi tai priimti, ypač todėl, kad agentūra nuolat kuria naujus būdus, kaip ją sušvelninti. Pavyzdžiui, NASA šiuo metu eksperimentuoja su medžiaga, pagaminta iš hidrintų boro nitrido nanovamzdelių (BNNT), kuri pasižymi labai perspektyviomis antiradiacinėmis savybėmis.
Tačiau, pasak knygos „Marsietis“, pagal kurią buvo sukurtas to paties pavadinimo filmas, autoriaus Andy Weier, jo herojus, būdamas Raudonosios planetos paviršiuje, tikrai susirgs vėžiu. Kas arčiau tiesos - mokslininkai ar mokslinės fantastikos rašytojai, parodys laikas.
Kada, už kiek ir su kuo
NASA šiuo metu laikosi šio plano, skirto pilotuojamiems Marso tyrimams ir tyrinėjimams. 2021–2025 m. Planuojamos mažiausiai penkios pilotuojamos misijos į Mėnulio erdvę, įskaitant asteroido „gaudymą“ir tyrimą. Tikimasi, kad 2033 metais astronautai pasieks Fobą, o 2039 metais jie pirmą kartą žengs į Marso paviršių. Antroji ekspedicija nusileis Marse 2043 m.
Siekiant paremti „Raudonosios planetos“pilotuojamą „puolimą“nuo 2018 iki 2046 m., Turės būti paleista mažiausiai 41 SLS tipo vežėja. Neatmetama galimybė, kad prie to reikės pridėti jau valdomų „Delta-4“ir „Atlas-5“tipų vežėjų paleidimus (jei pastarasis gauna amerikietiškus variklius, o ne rusiškus ir vis dar veikia). Jie daugiausia bus naudojami automatinėms transporto priemonėms paleisti į Marsą ir Marsą, kuriems bus patikėta mokslinės informacijos „kalnakasių“funkcija, padedanti pilotuojamoms ekspedicijoms.
Žinoma, vežėjų skaičius ir jų tipai gali skirtis priklausomai nuo Marso pilotuojamų misijų konfigūracijos pakeitimų. Yra galimybė, kai reikalingi tik 32 SLS tipo vežėjai (neskaičiuojant penkių minėtoms apskritimo mėnulio ekspedicijoms): dešimt palaikyti pilotuojamą misiją į Fobą, dvylika-pirmą kartą nusileidus astronautams į Marsą, ir dar dešimt-antrajai.
Kyla klausimas: kiek visa tai kainuos ir ar JAV „ištrauks“vien tokias išlaidas? NASA ekspertų grupės, taip pat JAV pramonės ir akademinės bendruomenės atstovų teigimu, astronautų siuntimas į Marsą kainuos tik dalelę to, kas buvo išleista šeštojo kartos naikintuvo F-35 kūrimui ir gamybai. JAV valdymas, galiausiai programa F-35 gali kainuoti trilijoną dolerių) ir neviršys 100 mlrd. Tai yra tas pats, ką JAV iki šiol išleido ISS programai. Iki 2024 metų stoties skrydis bus baigtas, o NASA savo veiklai nebeišleis beveik 4 mlrd. Taigi per dešimt metų, skiriantį stoties orbitos aplink Žemę pabaigą ir misijos į Fobą pradžią, sutaupytų lėšų suma sieks apie 40 mlrd. JAV dolerių, o JAV turės rasti papildomus 60 USD. mlrd., kad įgyvendintų savo Marso planus.
Kalbėdami apie Marso misijos kainą, ekspertai pabrėžia, kad ją galima sumažinti dar labiau, jei projekte dalyvauja tarptautiniai dalyviai. Akivaizdus klausimas: ar tarp jų yra Rusija, kuri šiuo metu yra viena didžiausių JAV partnerių kosminėje srityje ir turi rimtą kosmoso potencialą (ypač pilotuojamų skrydžių srityje)? Bet jei JAV turi tokių planų Rusijai, jie kol kas laikomi paslaptyje.
Šių metų gegužės pabaigoje laikraštis „Space News“išdėstė NASA vadovo Charleso Boldeno požiūrį į tarptautinio bendradarbiavimo kosmose ateitį. Jis kalbėjo apie sąveikos už atmosferos su Europa, Japonija ir Kinija svarbą. Kalbėdamas apie KLR, Boldenas paminėjo, kad vasaros pabaigoje ketina jį aplankyti, pabrėždamas, kad anksčiau ar vėliau JAV ir Kinija tikrai pradės glaudžiai bendradarbiauti kosmoso srityje. Į galimų kosmoso partnerių sąrašą įtrauktos net tokios šalys kaip Izraelis, Jordanija ir Jungtiniai Arabų Emyratai. Tačiau Boldenas apie Rusiją nepratarė nė žodžio. Galbūt tam paprasčiausiai nebuvo jokios priežasties, tačiau galimas kitas paaiškinimas: smarkiai pablogėję Maskvos ir Vašingtono santykiai, taip pat tai, kad Rusijai trūksta technologijų ir technologijų giliai erdvei (siekdamos patekti į jas, JAV galėtų nustatyti neskaitant bendrų politinių skirtumų) neprisideda prie Amerikos suinteresuotumo tęsti partnerystę su mūsų šalimi pasibaigus TKS skrydžiui.
Belieka pridurti, kad be JAV valstijos Marso programos yra ir privati, kurią „SpaceX“ketina įgyvendinti. Šios kompanijos vadovas Elonas Muskas paskelbė apie planus 2018 metais nutupdyti laivą „Dragon“ant Raudonosios planetos paviršiaus ir 2026 m. Nusiųsti ten žmones.
Kalbėdamas konferencijoje „Žmonės į Marsą“ir kalbėdamas apie tai, kodėl Amerika siekia Raudonosios planetos, Charlesas Precottas sakė: „Šuoliai į kosmosą vyksta tik tada, kai už jų atsilieka strateginiai šalies interesai. Mes keliaujame į Marsą, nes norime parodyti pasauliui savo sugebėjimą padaryti tai, ko dar niekas niekada nedarė, pademonstruoti savo lyderystę kosmoso srityje ir garantuoti mūsų prieigą prie pasaulinės kosmoso rinkos, kurios metinės pajamos siekia 330 mlrd. Kaip matote, paaiškinimas yra gana paprastas. Ir nevalingai kyla klausimas: ar tikrai Rusija neturi tokių strateginių interesų, kuriuos būtų galima įgyvendinti pasitelkus projektą, kainuojantį dvi Sočio olimpines žaidynes?
