Miközben az ExoMars orosz-európai űrszonda kamerája elküldte a Vörös bolygó első képét a Földre, az Egyesült Államok egy teljes értékű emberes expedíció küldésén dolgozik a Marsra. Hogy miért van rá szüksége az amerikaiaknak, mennyibe kerül egy ilyen projekt, és hogy Oroszország tervezi -e, hogy részt vesz benne, olyan kérdések, amelyekre választ kell adni.
Barack Obama elnök még 2010 -ben határozta meg a Mars emberes repülésének feladatát. Aztán a következő akciótervet rajzolta a NASA előtt: 2025 -re hajózzon egy pilóta nélküli repülést a Földhöz közeli aszteroida felé, a 2030 -as évek közepén - a Marsra, ezt követően leszállási küldetés következik. Eddig azt mondhatjuk, hogy a NASA egésze beleillik a tervezett idővonalba. Ugyanakkor az ügynökség nem csak a Vörös bolygó repülését tervezi, hanem a Phobosz természetes műholdjának látogatását is.
A mai napig az ügynökség hat alapvető elemet azonosított a Marsra való repüléshez, beleértve a leszállást is. Ezek az SLS nehéz hordozórakéta, az Orion űrszonda, a Transheb élő modul (a Föld-Mars-Föld útvonal mentén történő repüléshez), egy leszálló, egy felszállási szakasz és egy napenergia-meghajtó rendszer (SEP). Az egyik előzetes becslés szerint 15-20 tonna rakományt és felszerelést kell szállítani a Vörös Bolygó felszínére, hogy biztosítsák az emberek első leszállását a felszínén. A NASA képviselői azonban bejelentették a 30 tonna vagy annál nagyobb számot, figyelembe véve azt a tényt, hogy a tervezett felszállási szakasz súlya önmagában 18 tonna, a leszálló súlya pedig legalább 20 tonna lesz. Ahhoz, hogy ezeket az elemeket az űrbe juttassák, legalább 6 darab 70 /130 tonna teherbírású nehéz / szuper-nehéz hordozó SLS-re lesz szükség. Idő és pénz megtakarítása érdekében a "nehéz tehergépkocsi" fejlesztésében és gyártásában a NASA a transzferekből megmaradt technológiát és berendezéseket használta, beleértve a motorokat, az üzemanyagtartályt és a szilárd hajtóanyag -fokozókat.
A marsi komplexum elemei nem a földközeli pályán, hanem a Lagrange L-2 pontban gyűlnek össze. Másfél millió kilométerre található a Földtől, a Hold túlsó oldala mögött, 61.500 becsapódással. A NASA az L-2-t nem másnak nevezi, mint "teszthelynek", ezáltal hangsúlyozva, hogy nemcsak a szerelést, hanem a marsi technológia tesztelését is ott végzik el.
Az amerikai és a nemzetközi média többször is - többek között a NASA egyes forrásaira hivatkozva - megemlítette annak lehetőségét, hogy az amerikaiak visszatérhetnek a Holdra a marsi expedíció előkészítése során. Ez azonban most nem kérdés. Ahogy az űrpolitika egyik vezető amerikai szakértője, John Logsdon elmondta a VZGLYAD újságnak, a Hold tervei nem szerepelnek a NASA terveiben. Nem kizárt azonban, hogy az Európai Űrügynökség (ESA) dönt a holdrepülésről. Abban az esetben, ha az ESA leszállót épít, az Egyesült Államok részt vehet az európai holdprojektben, és esetleg SLS -t biztosíthat ennek a modulnak a Föld természetes műholdjára történő továbbításához.
Három lépés a Marsig
Az űrhajósok történetének legerősebb hordozórakétái
A NASA első lépését "a Földre támaszkodva" nevezte. Ez magában foglalja a szükséges műveletek gyakorlását és a szükséges tapasztalatok felhalmozását az alacsony földi pályán az ISS használatával. Ezenkívül e lépés részeként az ügynökség módszereket és módszereket dolgoz ki az improvizált marsi erőforrások (ISRU) felhasználására az üzemanyag és egyéb szükséges anyagok beszerzése érdekében. A tevékenység meglehetősen kifizetődő, ha figyelembe vesszük, hogy a 18 tonnás felszállási szakasz 33 tonna üzemanyagot igényel, és a NASA azt kívánja kinyerni a Vörös bolygón elérhető szén-dioxidból és vízből.
A második lépést "teszthelynek" nevezik, amely, mint már említettük, az L-2 pontban található. Egy automatikus eszköz segítségével a közelben lévő aszteroida elfogását tervezik, amelyet átvisznek erre a pontra, ahol az Orion űrszonda legénysége megvizsgálja.
A harmadik lépést "a Földtől függetlennek" nevezték. Már a Vörös bolygó közvetlen tanulmányozásáról és fejlesztéséről beszélünk. Magában foglalja az életet a Marson, a marsi erőforrások intenzív használatát és a tudományos információk rendszeres továbbítását a Földre fejlett kommunikációs rendszerek segítségével.
Érdemes részletesebben foglalkozni az "Orion" szerepével. Annak ellenére, hogy külsőleg hasonlít a klasszikus eldobható Apollo -osztályú űrhajó (néha az Orion vicces nevén „Apollo on steroids”) kibővített változatára, az új „taxi” a NASA űrhajósai számára újrafelhasználható lesz - a tervek szerint ugyanazon leszármazású jármű hajója akár tízszer. Ugyanakkor az "Orion" megnövekedett "utaskapacitással" lesz megkülönböztethető, és akár 7 személyzetet is fel tud venni.
De nem ez az Orion fő jellemzője. Charles Precott, az SLS-hez öt szegmensű szilárd tüzelőanyag-erősítőt fejlesztő Orbital ATK alelnöke szerint a hajó a bolygóközi Mars-komplexum része lesz. Rendszereit, beleértve az életfenntartó rendszert (hűtőfolyadékot) és a sugárzás elleni védelmet, integrálják ebbe a komplexbe, hogy növeljék megbízhatóságát.
Az űrrepülés sikerstatisztikája a különböző országokban
Az "Orion" becsült erőforrása nem kevesebb, mint 1000 nap. Úgy tervezték, hogy nagyobb sebességgel lépjen be a Föld légkörébe, például amikor visszatér az L-2-ből vagy a Marsról. Ezenkívül a hajó további menedékhely lesz a legénység számára, ha valami baj történik. Precott az Apollo 13 példáját hozta fel, amelynek legénysége a Holdba tartó repülés során a parancsmodulban lévő oxigéntartály felrobbanása után nagyrészt a Hold -leszálló hűtőfolyadékának és hajtóművének köszönhetően menthető meg. Ez a modul, bár nem arra tervezték, hogy a Föld-Hold-Föld útvonalon történő repülés során működjön, kritikus helyzetben sikeresen ellátta a számára szokatlan funkciókat.
Az Orion első tesztrepülésére automatikusan 2014 decemberében került sor, amikor a Delta IV Heavy hordozórakétáról indították. A következőt 2018 szeptemberére tervezik, az Orion (még mindig legénység nélkül) körkörös pályán fog repülni már az SLS hordozó segítségével, amelyhez egyébként ez lesz az első indítás. Az űrhajó első emberes repülését pedig - közvetlenül a Holdra - 2021–2023 -ra tervezik.
Félelmek és valóság
Az alacsony Föld körüli pályán repülő személyzeteket a Föld mágneses tere védi a kozmikus sugárzástól. Különösen a Hold és a Mars felé tartó űrhajósok megfosztják ezt a védelmet. A Scientific American szerint azonban a Curiosity rover adatait idézve a mély űrből érkező sugárzás veszélye nem olyan nagy, hogy akadályt képezzen a marsi expedíció megvalósításában. Tehát azok az űrhajósok, akik 180 napot töltenek a Marsra jutásért, ugyanannyit visszatérnek onnan, és 500 napot töltenek a Vörös Bolygó felszínén, teljes sugárzási dózist kapnak 1,01 sievert körzetben. Az ESA szabványai szerint az űrhajósnak nem szabad egy sievertnél többet fogadnia minden repülése során. Ez az adag az orvosok szerint 5%-kal növeli a rák kockázatát. A NASA szigorúbb szabványokat ír elő: az űrhajós rákos megbetegedésének kockázata szakmai tevékenysége teljes időtartama alatt nem haladhatja meg a 3%-ot. Don Hassler, a Curiosity kutatócsoport egyik tagja szerint azonban az 5% "tökéletesen elfogadható szám".
Scott Hubbard, aki korábban a NASA Mars -projektjeiért felelős, most a Stanford Egyetem professzora, a májusi washingtoni People to Mars (H2M) konferencián felszólalva a NASA főorvosát, Richard Williamset idézte: „jelenleg nincsenek olyan veszélyek a személyzetre nézve, amelyek megakadályozná a legénységbeli missziót a Marson. Williams elismeri, hogy van némi egészségügyi kockázat az űrhajósok számára, de a NASA hajlandó elfogadni, különösen mivel az ügynökség folyamatosan új módszereket fejleszt ennek enyhítésére. Például a NASA jelenleg kísérletezik egy hidrogénezett bór-nitrid nanocsövekből (BNNT) készült anyaggal, amely nagyon ígéretes sugárzásgátló tulajdonságokat mutat.
Andy Weier, a "The Mars" című könyv szerzője szerint azonban, amely alapján az azonos nevű film készült, hőse minden bizonnyal rákot kapna a Vörös Bolygó felszínén tartózkodása alatt. Ki áll közelebb az igazsághoz - tudósok vagy sci -fi írók, az idő fogja megmondani.
Mikor, mennyiért és kivel
A NASA jelenleg betartja az alábbi ütemtervet a Mars emberes felfedezéséhez és felfedezéséhez. 2021 és 2025 között legalább öt emberes küldetést terveznek a holdi űrbe, beleértve az aszteroida "elfogását" és tanulmányozását. 2033 -ban az űrhajósok várhatóan elérik a Phobos -t, 2039 -ben pedig először a Mars felszínére. A második expedíció 2043 -ban landol a Marson.
A Vörös Bolygó 2018-tól 2046-ig tartó emberes "rohamának" támogatásához legalább 41 SLS típusú hordozót kell elindítani. Nem kizárt, hogy ehhez hozzá kell adni a Delta-4 és az Atlas-5 típusú már üzemeltetett hordozók indítását (ha az utóbbi orosz motorok helyett amerikai motorokat kap, és még mindig üzemel). Ezeket főként automatikus járművek Marsra és Marsra indítására használják majd, amelyekre a tudományos információk "bányászai" feladata lesz bízva, hogy segítsenek az emberes expedíciókon.
Természetesen a fuvarozók száma és típusai változhatnak attól függően, hogy milyen változtatásokat hajtottak végre a marsi emberes küldetések konfigurációjában. Van egy lehetőség, amelyben csak 32 SLS típusú hordozóra van szükség (nem számítva az ötöt a fent említett körkörös expedíciókra): tíz a Phobosba irányuló emberes küldetés támogatására, tizenkettő az űrhajósok első leszállására a Marsra, és tíz további a másodikra.
A kérdés az: mennyibe kerül mindez, és az Egyesült Államok "húzza" egyedül ezeket a költségeket? Az űrhajósok Marsra küldése csak töredékébe kerül annak, amit a hatodik generációs F-35-ös vadászgép kifejlesztésére és gyártására fordítottak-állítja a NASA szakértői csoportja, valamint az Egyesült Államok iparának és tudományának képviselői. az Egyesült Államok menedzsmentje, végül az F-35 program ezermilliárd dollárba kerülhet), és nem haladja meg a 100 milliárd dollárt. Ez ugyanaz, mint amit az USA eddig az ISS programra költött. 2024 -re az állomás repülése befejeződik, és a NASA már nem költ évente közel 4 milliárd dollárt a működésére. Így az állomás Föld körüli keringésének végét és a Phobosz -misszió kezdetét elválasztó tíz év alatt a megtakarított pénzösszeg mintegy 40 milliárd dollárt tesz ki, és az Egyesült Államoknak további 60 dollárt kell találnia. milliárdot, hogy megvalósítsa marsi terveit.
A Mars -misszió költségeiről szólva a szakértők hangsúlyozzák, hogy az még tovább csökkenthető, ha nemzetközi résztvevőket vonnak be a projektbe. A nyilvánvaló kérdés az, hogy köztük van -e Oroszország, amely jelenleg az Egyesült Államok egyik legnagyobb partnere az űr területén, és komoly űrbeli potenciállal rendelkezik (különösen a személyzettel való járatok területén)? De ha az Egyesült Államoknak ilyen tervei vannak Oroszországgal kapcsolatban, akkor azokat egyelőre titokban tartják.
Idén május végén a Space News újság felvázolta Charles Bolden NASA vezető véleményét az űrben folytatott nemzetközi együttműködés jövőjéről. Beszélt a légkörön kívüli interakció fontosságáról Európával, Japánnal és Kínával. A KNK -val kapcsolatban Bolden megemlítette, hogy nyár végén meglátogatja, hangsúlyozva, hogy előbb -utóbb az Egyesült Államok és Kína minden bizonnyal szorosan együttműködni kezd az űr területén. A potenciális űrpartnerek listája még olyan országokat is tartalmaz, mint Izrael, Jordánia és az Egyesült Arab Emírségek. De Bolden egy szót sem szólt Oroszországról. Lehet, hogy ennek egyszerűen nem volt oka, de lehetséges más magyarázat is: a Moszkva és Washington közötti kapcsolatok élesen súlyosbodnak, valamint Oroszország nem rendelkezik technológiával és technológiával a mély űr számára (ahhoz, hogy hozzáférhessen hozzájuk, az Egyesült Államok az általános politikai nézeteltéréseket leszámítva) nem járul hozzá Amerika azon érdekéhez, hogy folytathassa partnerségét hazánkkal az ISS repülésének befejezése után.
Feltétlenül hozzá kell tenni, hogy az amerikai állami Mars -program mellett van egy privát is, amelyet a SpaceX kíván megvalósítani. Ennek a cégnek a vezetője, Elon Musk bejelentette, hogy 2018 -ban leszállítják a Sárkány hajót a Vörös Bolygó felszínére, és 2026 -ban küldik oda az embereket.
Charles Precott a People to Mars konferencián és arról beszélt, hogy miért törekszik Amerika a Vörös Bolygóért: „Az ugrás az űrben csak akkor történik meg, ha az ország stratégiai érdekei állnak mögöttük. Azért megyünk a Marsra, mert meg akarjuk mutatni a világnak, hogy képesek vagyunk olyasmire, amit még soha senki nem tett meg, hogy megmutassuk vezető szerepünket az űrben, és garantáljuk hozzáférésünket a globális űrpiachoz, amely eléri a 330 milliárd dolláros éves bevételt. Mint látható, a magyarázat meglehetősen egyszerű. És önkéntelenül is felmerül a kérdés: valóban nincsenek -e Oroszországnak olyan stratégiai érdekei, amelyek megvalósíthatók egy két szocsi olimpiába kerülő projekt segítségével?
