Misiunea pe Marte va da conducerea spațială SUA
În timp ce camera navei spațiale ruso-europene ExoMars a trimis prima imagine a planetei roșii pe Pământ, Statele Unite lucrează la trimiterea unei expediții cu oameni cu drepturi depline pe Marte. De ce au nevoie americanii de asta, cât va costa un astfel de proiect și dacă Rusia intenționează să participe la el sunt întrebări care necesită răspunsuri.Scopul unui zbor cu echipaj al lui Marte a fost stabilit de președintele Barack Obama în 2010. Apoi a schițat următorul plan de acțiune pentru NASA: până în 2025, faceți un zbor cu echipaj cu echipaj către un asteroid aproape de Pământ, la mijlocul anilor 2030 - spre Marte, după care va urma o misiune de aterizare. Până acum putem spune că NASA în ansamblu își îndeplinește termenele limită. În același timp, agenția plănuiește nu doar un zbor al Planetei Roșii, ci și o vizită la satelitul său natural Phobos.
Până în prezent, agenția a identificat șase elemente majore necesare pentru realizarea unei misiuni pe Marte, inclusiv aterizarea. Este vorba despre transportatorul greu SLS, nava spațială Orion, modulul de locuit Transhab (pentru zborul de-a lungul rutei Pământ-Marte-Pământ), modulul de aterizare, etapa de decolare și sistemul de propulsie solar-electric (SEP). Potrivit unei estimări preliminare, 15 până la 20 de tone de marfă și echipamente vor trebui livrate la suprafața Planetei Roșii pentru a sprijini prima aterizare a oamenilor pe suprafața acesteia. Cu toate acestea, reprezentanții NASA au exprimat o cifră de 30 de tone sau mai mult, ținând cont de faptul că doar greutatea etapei de decolare proiectate va fi de 18 tone, iar greutatea modulului de aterizare va fi de cel puțin 20 de tone. Pentru a trimite aceste elemente în spațiu, vor fi necesare cel puțin 6 lansări ale transportorului SLS greu/supergreu cu o capacitate de transport de 70 până la 130 de tone. Pentru a economisi timp și bani la dezvoltarea și producția acestui „lifter greu”, NASA a folosit tehnologia și echipamentele rămase de la navete, inclusiv motoarele, rezervorul de combustibil și propulsoarele de rachete solide ale navetelor.
Elementele complexului marțian vor fi asamblate nu pe orbită apropiată de Pământ, ci în punctul Lagrange L-2. Este situat la un milion și jumătate de kilometri de Pământ, în spatele părții îndepărtate a Lunii, la 61. Acest punct este considerat un loc ideal pentru construcția de complexe spațiale, deoarece forțele gravitaționale ale Pământului și ale Soarelui sunt echilibrate. în ea, care oferă un „site de construcție” care practic nu este supus influențelor gravitaționale externe. NASA numește L-500 nimic mai puțin decât un „teren de testare”, subliniind astfel că acolo vor fi efectuate nu numai asamblarea, ci și testarea echipamentelor marțiane.
Presa americană și internațională au menționat în repetate rânduri, inclusiv cu referire la anumite surse de la NASA, posibilitatea ca americanii să se întoarcă pe Lună în pregătirea unei expediții pe Marte. Cu toate acestea, aceasta nu este o întrebare acum. După cum a declarat unul dintre cei mai mari experți americani în domeniul politicii spațiale, John Logsdon, pentru ziarul VZGLYAD, crearea unui modul de aterizare lunară nu este inclusă în planurile NASA. Cu toate acestea, este posibil ca decizia de a lansa un zbor spre Lună să fie luată de Agenția Spațială Europeană (ESA). Și dacă ESA construiește un modul de aterizare, Statele Unite ar putea participa la proiectul lunar european, poate oferind SLS pentru a livra acest modul satelitului natural al Pământului.
Trei pași pe drumul spre Marte
Cele mai puternice vehicule de lansare din povestiri astronautică
NASA și-a numit primul pas „bazat pe Pământ”. Include practicarea operațiunilor necesare și dobândirea experienței necesare în orbita joasă a Pământului folosind ISS. În plus, ca parte a acestei mișcări, agenția dezvoltă modalități și mijloace de utilizare a resurselor disponibile marțiane (ISRU) pentru a obține combustibil și alte materiale necesare. Exercițiul este destul de util, având în vedere că o etapă de decolare de 18 tone va necesita 33 de tone de combustibil, iar NASA intenționează să-l extragă din dioxidul de carbon și apa disponibilă pe Planeta Roșie.
Al doilea pas a fost numit „locul de testare”, care, după cum sa menționat deja, este situat la punctul L-2. Folosind un dispozitiv automat, este planificată capturarea unui asteroid din apropiere, care va fi transferat într-un anumit 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 marțiane, precum și transmiterea regulată a informațiilor științifice dobândite pe Pământ folosind sisteme de comunicații avansate.
Merită să insistăm asupra rolului lui „Orion” mai detaliat. În ciuda faptului că arată ca o versiune mai mare a navei spațiale consumabile clasice din clasa Apollo (Orion este uneori numit în glumă „Apollo pe steroizi”), noul „taxi” pentru astronauții NASA va fi reutilizabil - se plănuiește să folosească același lucru. navă de aterizare de până la zece ori. În același timp, Orion va avea „capacitate de pasageri” crescută și va putea lua la bord până la 7 membri ai echipajului.
Dar aceasta nu este caracteristica principală a lui Orion. Potrivit lui Charles Precott, vicepreședinte al Orbital ATK, care dezvoltă rachete de amplificare solide cu cinci segmente pentru SLS, nava va deveni parte a complexului interplanetar Marte. Sistemele sale, inclusiv sistemele de susținere a vieții (LCS) și sistemele de protecție împotriva radiațiilor, vor fi integrate în acest complex pentru a crește fiabilitatea acestuia.
Statistici privind succesul lansărilor spațiale în diferite țări
Resursa estimată a lui Orion este de cel puțin 1000 de zile. Este conceput pentru a intra în atmosfera Pământului la viteze ridicate, cum ar fi cele experimentate la întoarcerea de pe L-2 sau de pe Marte. În plus, nava va oferi un adăpost suplimentar pentru echipaj în cazul în care ceva nu merge bine. Precott a citat exemplul lui Apollo 13, al cărui echipaj, după explozia rezervorului de oxigen din modulul de comandă în timpul zborului către Lună, a fost salvat în mare parte datorită sistemului de răcire și propulsie al modulului de aterizare lunară. Acest modul, deși nu era destinat să funcționeze în timpul unui zbor de-a lungul rutei 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 în modul automat în decembrie 2014, când a fost lansat folosind un vehicul de lansare Delta IV Heavy. Următorul este programat pentru septembrie 2018 Orion (încă fără echipaj) va zbura pe orbită lunară folosind transportatorul SLS, pentru care, de altfel, aceasta va fi prima lansare. Și primul zbor cu echipaj al navei spațiale – direct pe Lună – este programat pentru 2021–2023.
Temeri și realitate
Echipajele care zboară pe orbita joasă a Pământului sunt protejate de radiațiile cosmice de câmpul magnetic al Pământului. Astronauții care se îndreaptă spre Lună și în special Marte sunt lipsiți de această protecție. Totuși, potrivit Scientific American, care citează date de la roverul Curiosity, pericolul radiațiilor în spațiul adânc nu este atât de mare încât să devină un obstacol în calea implementării unei expediții pe Marte. Astfel, 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 radiație de aproximativ 1,01 sieverti. 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 ca un astronaut să facă cancer pe întreaga perioadă a activității sale profesionale nu trebuie să depășească 3%. Cu toate acestea, potrivit unuia dintre membrii echipei de știință Curiosity, Don Hassler, 5% este „o cifră complet acceptabilă”.
Vorbind la conferința Humans to Mars (H2M) desfășurată la Washington DC în luna mai trecută, Scott Hubbard, fost responsabil pentru proiectele NASA pe Marte și în prezent profesor la Universitatea Stanford, l-a citat pe directorul medical al NASA Richard Williams spunând: „În prezent, Nu există pericole pentru sănătatea echipajului care ar împiedica o expediție cu echipaj pe Marte.” Williams recunoaște că există încă un anumit risc pentru sănătatea astronauților, dar NASA este dispusă să-l accepte, mai ales că agenția dezvoltă constant noi modalități de a-l reduce. De exemplu, NASA experimentează în prezent cu un material fabricat din nanotuburi de nitrură de bor hidrogenată (BNNT) care prezintă proprietăți anti-radiații foarte promițătoare.
Cu toate acestea, conform lui Andy Weir, autorul cărții „Marțianul”, pe care a fost realizat filmul cu același nume, eroul său s-ar fi îmbolnăvit de cancer în timpul șederii sale pe suprafața Planetei Roșii. Timpul va spune cine este mai aproape de adevăr - oamenii de știință sau un scriitor de science fiction.
Când, cu cât și cu cine
În prezent, NASA se angajează să respecte următorul program pentru explorarea și explorarea Marte cu echipaj uman. Din 2021 până în 2025, sunt planificate cel puțin cinci misiuni cu echipaj uman în spațiul cislunar, inclusiv „capturarea” și studiul unui asteroid. În 2033, astronauții ar trebui să ajungă la Phobos, iar în 2039 vor pune piciorul pentru prima dată pe suprafața lui Marte. În 2043, o a doua expediție va ateriza pe Marte.
Pentru a asigura un „asalt” cu echipaj uman pe Planeta Roșie din 2018 până în 2046, vor trebui lansate cel puțin 41 de transportatori de tip SLS. Este posibil să fim nevoiți să adăugăm la asta și lansările de transportatoare deja operaționale precum Delta-4 și Atlas-5 (dacă acesta din urmă primește motoare americane în locul celor rusești și este încă în funcțiune). Acestea vor fi folosite în principal pentru a lansa vehicule automate către și dinspre Marte, cărora le va fi încredințată funcția de „obținere” de informații științifice pentru a sprijini expedițiile cu echipaj.
Desigur, numărul de vehicule de lansare și tipurile acestora pot varia în funcție de modificările aduse configurației misiunilor cu echipaj Marte. Există o opțiune în care vor fi necesare doar 32 de portavioane de tip SLS (fără a socoti cele cinci pentru expedițiile lunare menționate): zece pentru a susține o misiune cu echipaj la Phobos, douăsprezece pentru prima aterizare a astronauților pe Marte și încă zece pentru al doilea.
Întrebarea este: cât vor costa toate acestea și Statele Unite vor suporta singure astfel de cheltuieli? Trimiterea astronauților pe Marte ar costa doar o fracțiune din ceea ce a costat dezvoltarea și producerea a șasea generație a avionului de luptă F-35, potrivit unei estimări a Oficiului pentru Responsabilitate Guvernamentală din SUA, programul F-35 ar putea costa în cele din urmă un trilion dolari) și nu va depăși 100 de miliarde de dolari. Aceasta este aceeași sumă pe care SUA au cheltuit-o pentru programul ISS până în prezent. Până în 2024, zborul stației va fi finalizat, iar NASA va înceta să cheltuiască aproape 4 miliarde de dolari anual pentru funcționarea sa. Astfel, în cei zece ani care despart sfârșitul orbitei stației în jurul Pământului și începutul misiunii la Phobos, suma economisită va fi de aproximativ 40 de miliarde de dolari, iar pentru a-și realiza planurile marțiane, Statele Unite vor trebui să găsească doar alte 60 de miliarde.
Vorbind despre costul misiunii pe Marte, experții subliniază că acesta poate fi redus și mai mult dacă participanții internaționali sunt implicați în proiect. Întrebarea evidentă este: aceasta include Rusia, care este în prezent unul dintre cei mai mari parteneri ai Statelor Unite în sectorul spațial și are un potențial spațial serios (în special în domeniul zborurilor cu echipaj)? Dar dacă Statele Unite au planuri similare cu privire la Rusia, acestea sunt ținute secrete deocamdată.
La sfârșitul lunii mai a acestui an, Space News a subliniat opiniile șefului NASA, Charles Bolden, cu privire la viitorul cooperării internaționale în spațiu. El a vorbit despre importanța interacțiunii dincolo de atmosfera cu Europa, Japonia și China. În ceea ce privește China, Bolden a menționat că intenționează să o viziteze la sfârșitul verii, subliniind că mai devreme sau mai târziu Statele Unite și China vor începe cu siguranță să coopereze strâns în domeniul spațiului. Lista potențialilor parteneri spațiali include chiar și țări precum Israel, Iordania și Emiratele Arabe Unite. Dar Bolden nu a spus un cuvânt despre Rusia. Poate că pur și simplu nu a existat niciun motiv pentru aceasta, dar o altă explicație este posibilă: relațiile dintre Moscova și Washington s-au înrăutățit brusc, precum și lipsa Rusiei de tehnologie și echipamente pentru spațiul profund (pentru a avea acces la ele, Statele Unite ar putea pune general diferențele politice deoparte) nu contribuie la interesul Americii de a continua parteneriatul cu țara noastră după încheierea zborului ISS.
Rămâne de adăugat că, pe lângă programul Mars de stat al SUA, există și unul privat, pe care SpaceX intenționează să îl implementeze. Șeful acestei companii, Elon Musk, a anunțat planurile de a ateriza nava spațială 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 este dedicată Planetei Roșii, Charles Precott a spus: „Salturile în spațiu se întâmplă doar atunci când există interese strategice ale țării în spatele lor. „Mergem pe Marte pentru că vrem să arătăm lumii capacitatea noastră de a face ceea ce nu s-a mai făcut niciodată, să demonstrăm liderul nostru în spațiu și să ne asigurăm accesul la piața spațială globală anuală de 330 de miliarde de dolari.” După cum puteți vedea, explicația este destul de simplă. Și se pune involuntar întrebarea: Rusia chiar nu are interese strategice similare care să poată fi realizate cu ajutorul unui proiect în valoare de două Olimpiade de la Soci?
informații