Mens kameraet til det russisk-europeiske romfartøyet ExoMars sendte det første bildet av den røde planeten til jorden, jobber USA med å sende en fullverdig bemannet ekspedisjon til Mars. Hvorfor amerikanerne trenger det, hvor mye vil et slikt prosjekt koste og om Russland planlegger å delta i det er spørsmål som krever svar.
Oppgaven med en bemannet flyby av Mars ble satt av president Barack Obama tilbake i 2010. Deretter tegnet han følgende handlingsplan foran NASA: innen 2025, foreta en bemannet flytur til en asteroide nær Jorden, på midten av 2030 -tallet - til Mars, hvoretter et landingsoppdrag vil følge. Så langt kan vi si at NASA som helhet passer inn i den planlagte tidslinjen. Samtidig planlegger byrået ikke bare en flyby av den røde planeten, men et besøk til den naturlige satellitten Phobos.
Til dags dato har byrået identifisert seks grunnleggende elementer som kreves for en flytur til Mars, inkludert landing. Dette er SLS-tunge oppskytningsbiler, Orion-romfartøyet, Transheb-levende modul (for flyging langs ruten Earth-Mars-Earth), en lander, en startfase og et sol-elektrisk fremdriftssystem (SEP). I følge et av de foreløpige estimatene må det leveres 15 til 20 tonn last og utstyr til overflaten på den røde planeten for å sikre at mennesker først lander på overflaten. Imidlertid kunngjorde NASA-representanter tallet 30 tonn eller mer, med tanke på at vekten av den planlagte startfasen alene vil være 18 tonn, og vekten til landeren vil være minst 20 tonn. For å sende disse elementene ut i verdensrommet, vil det være nødvendig med minst seks oppskytninger av en tung / supertung transportør SLS med en bæreevne på 70 til 130 tonn. I et forsøk på å spare tid og penger i utviklingen og produksjonen av denne "tunge lastebilen" brukte NASA teknologi og utstyr som er til overs fra skyttelbiler, inkludert motorer, drivstofftank og faste drivstoffforsterkere "skyttelbusser".
Elementene i Mars-komplekset vil samles i en bunt ikke i bane nær jord, men ved Lagrange-punktet L-2. Den ligger halvannen million kilometer fra jorden, bak den andre siden av månen, med 61 500 slag. NASA kaller L-2 ikke annet enn et "teststed", og understreker derved at ikke bare montering, men også testing av martisk teknologi vil bli utført der.
Amerikanske og internasjonale medier har gjentatte ganger, blant annet med henvisning til noen kilder i NASA, nevnt muligheten for amerikanernes retur til månen som forberedelse til marsekspedisjonen. Dette er imidlertid ikke et spørsmål nå. Som en av de ledende amerikanske ekspertene innen rompolitikk, John Logsdon, sa til avisen VZGLYAD, er opprettelsen av en månelanding ikke inkludert i NASAs planer. Det er imidlertid ikke utelukket at European Space Agency (ESA) vil bestemme flyet til månen. Og i tilfelle ESA bygger en lander, kan USA delta i det europeiske måneprosjektet, muligens gi SLS til å levere denne modulen til en naturlig satellitt på jorden.
Tre skritt til Mars
De kraftigste lanseringskjøretøyene i astronautikkens historie
NASA kalte sitt første skritt "å lene seg på jorden." Det inkluderer å øve på de nødvendige operasjonene og samle den nødvendige erfaringen i bane med lav jord ved hjelp av ISS. I tillegg, som en del av dette trinnet, utvikler byrået måter og metoder for å bruke improviserte marsresurser (ISRU) for å skaffe drivstoff og annet nødvendig materiale. Aktiviteten er ganske givende når du tenker på at 18-tonns startfasen vil kreve 33 tonn drivstoff, og NASA har tenkt å trekke det ut av karbondioksid og vann tilgjengelig på den røde planeten.
Det andre trinnet kalles "teststedet", som, som allerede nevnt, ligger ved punkt L-2. Ved hjelp av en automatisk enhet er det planlagt å fange en nærliggende asteroide, som vil bli overført til dette punktet, hvor den blir undersøkt av Orion romfartøyets mannskap.
Det tredje trinnet ble kalt "uavhengig av jorden." Vi snakker allerede om den direkte studien og utviklingen av den røde planeten. Det inkluderer liv på Mars, intensiv bruk av Mars -ressurser og regelmessig overføring av vitenskapelig informasjon til jorden ved hjelp av avanserte kommunikasjonssystemer.
Det er verdt å dvele nærmere ved rollen som "Orion". Til tross for at det utad ligner en forstørret versjon av det klassiske romfartøyet i Apollo -klassen (noen ganger kalles Orion spøkelig "Apollo på steroider"), vil den nye "drosjen" for NASA -astronauter bli gjenbrukbare - det er planlagt å bruke skip med samme nedstigningsbil opptil ti ganger. Samtidig vil "Orion" preges av økt "passasjerkapasitet" og vil kunne ta ombord opptil 7 besetningsmedlemmer.
Men dette er ikke hovedtrekk ved Orion. I følge Charles Precott, visepresident i Orbital ATK, som utvikler fem-segmenters solid-fuel boosters for SLS, vil skipet bli en del av det interplanetære Mars-komplekset. Systemene, inkludert et livsstøttesystem (kjølevæske) og beskyttelse mot stråling, vil bli integrert i dette komplekset for å øke påliteligheten.
Suksessstatistikk for romfart i forskjellige land
Den estimerte ressursen til "Orion" er ikke mindre enn 1000 dager. Den er designet for å komme inn i jordens atmosfære ved høyere hastigheter, for eksempel når du kommer tilbake fra L-2 eller Mars. I tillegg vil skipet bli et ekstra ly for mannskapet i tilfelle noe går galt. Precott ga eksemplet på Apollo 13, hvis mannskap etter eksplosjonen av oksygenbeholderen i kommandomodulen under flyet til månen ble reddet i stor grad takket være kjølevæske og fremdriftssystem til månelanderen. Denne modulen, selv om den ikke var designet for å operere under flyturen langs ruten Earth-Moon-Earth, utførte i en kritisk situasjon funksjoner som var uvanlige for den.
Orions første testflyging fant sted automatisk i desember 2014, da den ble lansert fra Delta IV Heavy oppskytningsbil. Den neste er planlagt til september 2018, Orion (fremdeles uten mannskap) vil fly i en omkretsmessig bane allerede ved hjelp av SLS -transportøren, som dette forresten vil være den første lanseringen for. Og den første bemannede flyturen til romskipet - direkte til månen - er planlagt til 2021–2023.
Frykt og virkelighet
Mannskaper som flyr i lav bane rundt jorden er beskyttet mot kosmisk stråling av jordens magnetfelt. Astronauter som er på vei til Månen og Mars spesielt, blir fratatt denne beskyttelsen. Imidlertid, ifølge Scientific American, med henvisning til data fra Curiosity -roveren, er faren for stråling fra dypt rom ikke så stor at den blir et hinder for gjennomføringen av Mars -ekspedisjonen. Så, astronauter som bruker 180 dager på å komme til Mars, det samme beløpet for å returnere fra den, og også tilbringer 500 dager på overflaten av den røde planeten, vil motta en total dose stråling i området 1,01 sievert. I henhold til ESA -standarder skal en astronaut ikke motta mer enn én sievert under alle flyvningene. Denne dosen, ifølge leger, øker risikoen for kreft med 5%. NASA har strengere standarder: risikoen for kreft hos en astronaut for hele sin yrkesaktivitet bør ikke overstige 3%. Ifølge Don Hassler, et av medlemmene i forskerteamet for nysgjerrighet, er imidlertid 5% "et helt akseptabelt tall."
På en konferanse på People to Mars (H2M) i Washington i mai sa Scott Hubbard, tidligere ansvarlig for NASAs Mars -prosjekter og nå professor ved Stanford University, NASAs overlege Richard Williams at "det for øyeblikket ikke er noen helsefarer for mannskapet som ville forhindre et bemannet oppdrag til Mars. " Williams innrømmer at det er noen helserisiko for astronauter, men NASA er villig til å godta det, spesielt ettersom byrået stadig utvikler nye måter å dempe det på. For eksempel eksperimenterer NASA for tiden med et materiale laget av hydrogenerte bornitrid-nanorør (BNNT) som viser svært lovende anti-strålingsegenskaper.
Imidlertid, ifølge Andy Weier, forfatteren av boken "The Martian", på grunnlag av hvilken filmen med samme navn ble laget, ville helten hans sikkert få kreft under oppholdet på overflaten av den røde planeten. Hvem som er nærmere sannheten - forskere eller science fiction -forfatter, vil tiden vise.
Når, for hvor mye og med hvem
NASA følger for tiden følgende tidsplan for bemannet leting og utforskning av Mars. Fra 2021 til 2025 er det planlagt minst fem bemannede oppdrag til måneplassen, inkludert "fangst" og studie av asteroiden. I 2033 forventes det at astronauter kommer til Phobos, og i 2039 forventes det at de skal gå opp på overflaten av Mars for første gang. En annen ekspedisjon lander på Mars i 2043.
For å støtte det bemannede "angrepet" på den røde planeten fra 2018 til 2046 må minst 41 bærere av SLS-type lanseres. Det er ikke utelukket at det vil være nødvendig å legge til lanseringer av allerede opererte transportører av typen Delta-4 og Atlas-5 (hvis sistnevnte mottar amerikanske motorer i stedet for russiske og fortsatt er i drift). De vil hovedsakelig bli brukt til å lansere automatiske kjøretøyer til Mars og Mars, som vil bli betrodd funksjonen til "gruvearbeidere" av vitenskapelig informasjon for å hjelpe bemannede ekspedisjoner.
Selvfølgelig kan antall transportører og deres typer variere avhengig av endringene som er gjort i konfigurasjonen av de marsbemannede oppdragene. Det er et alternativ der bare 32 bærere av SLS-typen er påkrevd (ikke fem på de ovennevnte ekspedisjonene på jorden): ti for å støtte et bemannet oppdrag til Phobos, tolv for første landing av astronauter på Mars og ti flere for den andre.
Spørsmålet er: hvor mye vil alt dette koste, og vil USA "trekke" slike utgifter alene? Å sende astronauter til Mars vil bare koste en brøkdel av det som ble brukt på utvikling og produksjon av sjette generasjon F-35 kampfly, ifølge en ekspertgruppe fra NASA, samt representanter for industri og akademi i USA. ledelse i USA, til slutt kan F-35-programmet koste en billion dollar) og vil ikke overstige 100 milliarder dollar. Dette er det samme som USA så langt har brukt på ISS -programmet. I 2024 vil stasjonens flytur være fullført, og NASA vil ikke lenger bruke nesten 4 milliarder dollar årlig på driften. Således, i de ti årene som skiller slutten av stasjonens bane rundt jorden og begynnelsen av oppdraget til Phobos, vil mengden lagrede midler utgjøre omtrent 40 milliarder dollar, og USA må finne ytterligere 60 dollar milliarder for å gjennomføre sine marsplaner.
Eksperter understreker kostnaden for Mars -oppdraget, og understreker at det kan reduseres enda mer hvis internasjonale deltakere er involvert i prosjektet. Det åpenbare spørsmålet er: er Russland blant dem, som for tiden er en av de største partnerne i USA innen romfeltet og har et seriøst rompotensial (spesielt innen bemannede flyvninger)? Men hvis USA har slike planer for Russland, holdes de hemmelige foreløpig.
I slutten av mai i år skisserte Space News -avisen synspunktene til NASA -sjef Charles Bolden om fremtiden for internasjonalt samarbeid i verdensrommet. Han snakket om viktigheten av interaksjon utenfor atmosfæren med Europa, Japan og Kina. Når det gjelder Kina, nevnte Bolden at han kom til å besøke det på slutten av sommeren, og understreket at før eller siden vil USA og Kina definitivt begynne å samarbeide tett på verdensrommet. Listen over potensielle romfartspartnere inkluderer til og med land som Israel, Jordan og De forente arabiske emirater. Men Bolden sa ikke et ord om Russland. Kanskje var det rett og slett ingen grunn til dette, men en annen forklaring er mulig: sterkt forverrede forhold mellom Moskva og Washington, samt Russlands mangel på teknologi og teknologi for dyp plass (for å få tilgang til dem, kan USA sette bortsett fra generelle politiske forskjeller) bidrar ikke til Amerikas interesse for å fortsette partnerskapet med landet vårt etter slutten av ISS -flukten.
Det gjenstår å legge til at i tillegg til det amerikanske delstaten Mars -programmet, er det også et privat, som SpaceX har tenkt å implementere. Lederen for dette selskapet, Elon Musk, kunngjorde planer om å lande Dragon -skipet på overflaten av den røde planeten i 2018, og sende folk dit i 2026.
Charles Precott sa på konferansen People to Mars og snakket om hvorfor Amerika streber etter den røde planeten: «Hopp i verdensrommet skjer bare når landets strategiske interesser ligger bak dem. Vi skal til Mars fordi vi ønsker å vise verden vår evne til å gjøre noe som ingen noen gang har gjort før, for å demonstrere vårt romlederskap og garantere vår tilgang til det globale romfartsmarkedet, som når 330 milliarder dollar i årlige inntekter. Som du kan se, er forklaringen ganske enkel. Og spørsmålet dukker ufrivillig opp: Har Russland virkelig ingen slike strategiske interesser som kan realiseres ved hjelp av et prosjekt som koster to Sotsji -OL?
