Kým kamera rusko-európskej kozmickej lode ExoMars poslala na Zem prvý obrázok Červenej planéty, Spojené štáty pracujú na vyslaní plnohodnotnej expedície s posádkou na Mars. Prečo to Američania potrebujú, koľko bude taký projekt stáť a či sa na ňom Rusko plánuje zúčastniť, to sú otázky, ktoré vyžadujú odpoveď.
Úlohu pilotovaného preletu okolo Marsu stanovil prezident Barack Obama už v roku 2010. Potom pred NASA nakreslil nasledujúci akčný plán: do roku 2025 vykonajte let s posádkou na asteroid blízko Zeme, v polovici 30. rokov 20. storočia - na Mars, po ktorom bude nasledovať pristávacia misia. Zatiaľ môžeme povedať, že NASA ako celok zapadá do plánovanej časovej osi. Agentúra zároveň plánuje nielen prelet okolo Červenej planéty, ale aj návštevu jej prirodzeného satelitu Phobos.
K dnešnému dňu agentúra identifikovala šesť základných prvkov potrebných pre let na Mars vrátane pristátia. Ide o ťažké štartovacie vozidlo SLS, vesmírnu loď Orion, obytný modul Transheb (na let po trase Zem-Mars-Zem), pristávací modul, štartovací stupeň a solárno-elektrický pohonný systém (SEP). Podľa jedného z predbežných odhadov bude potrebné na povrch Červenej planéty dopraviť 15 až 20 ton nákladu a vybavenia, aby sa zabezpečilo prvé pristátie ľudí na jeho povrchu. Zástupcovia NASA však oznámili číslo 30 ton a viac, pričom sa berie do úvahy skutočnosť, že samotná hmotnosť predpokladaného štartovacieho stupňa bude 18 ton a hmotnosť pristávacieho modulu bude najmenej 20 ton. Na vyslanie týchto prvkov do vesmíru bude potrebných najmenej 6 štartov ťažkého / superťažkého nosiča SLS s nosnosťou 70 až 130 ton. V snahe ušetriť čas a peniaze pri vývoji a výrobe tohto „ťažkého nákladného auta“NASA použila technológiu a vybavenie, ktoré zostalo z raketoplánov, vrátane motorov, palivových nádrží a posilňovačov tuhých palív.
Prvky marťanského komplexu sa zhromaždia vo zväzku nie na obežnej dráhe blízko Zeme, ale v Lagrangeovom bode L-2. Nachádza sa jeden a pol milióna kilometrov od Zeme, za odvrátenou stranou Mesiaca, pri 61 500 dopadoch. NASA nazýva L-2 iba „testovacím miestom“, pričom zdôrazňuje, že sa tu bude vykonávať nielen montáž, ale aj testovanie marťanskej technológie.
Americké a medzinárodné médiá opakovane, a to aj s odkazom na niektoré zdroje v NASA, spomínali na možnosť návratu Američanov na Mesiac v rámci prípravy na marťanskú expedíciu. Teraz to však nie je otázka. Ako povedal pre noviny VZGLYAD jeden z popredných amerických expertov v oblasti vesmírnej politiky John Logsdon, vytvorenie lunárneho pristávacieho modulu nie je súčasťou plánov NASA. Nie je však vylúčené, že o lete na Mesiac rozhodne Európska vesmírna agentúra (ESA). A v prípade, že ESA postaví pristávací modul, Spojené štáty sa môžu zúčastniť európskeho lunárneho projektu, prípadne poskytnúť SLS na dodanie tohto modulu na prirodzený satelit Zeme.
Tri kroky na Mars
Najvýkonnejšie nosné rakety v histórii astronautiky
NASA označila svoj prvý krok za „opieranie sa o Zem“. Zahŕňa nacvičenie potrebných operácií a nazbieranie požadovaných skúseností na obežnej dráhe Zeme pomocou ISS. Okrem toho v rámci tohto kroku agentúra vyvíja spôsoby a metódy využívania improvizovaných marťanských zdrojov (ISRU) na získavanie paliva a ďalšieho potrebného materiálu. Táto aktivita je celkom obohacujúca, keď vezmete do úvahy, že 18-tonová štartovacia fáza bude vyžadovať 33 ton paliva a NASA ju plánuje vyťažiť z oxidu uhličitého a vody, ktoré sú k dispozícii na Červenej planéte.
Druhý krok sa nazýva „testovacie miesto“, ktoré, ako už bolo uvedené, sa nachádza v bode L-2. S pomocou automatického zariadenia sa plánuje zachytenie blízkeho asteroidu, ktorý sa prenesie do tohto bodu, kde ho skúma posádka kozmickej lode Orion.
Tretí krok bol nazvaný „nezávislý od Zeme“. Už hovoríme o priamom štúdiu a vývoji Červenej planéty. Zahŕňa život na Marse, intenzívne využívanie marťanských zdrojov a pravidelný prenos vedeckých informácií na Zem pomocou pokročilých komunikačných systémov.
Stojí za to podrobnejšie sa zaoberať úlohou „Oriona“. Napriek tomu, že navonok pripomína zväčšenú verziu klasickej jednorazovej vesmírnej lode triedy Apollo (niekedy sa Orionu žartovne hovorí „Apollo na steroidoch“), nový „taxík“pre astronautov NASA bude opakovane použiteľný - plánuje sa použitie loď rovnakého zostupu až desaťkrát. „Orion“sa zároveň bude vyznačovať zvýšenou „kapacitou pre cestujúcich“a bude schopný vziať na palubu až 7 členov posádky.
Ale to nie je hlavná vlastnosť Orionu. Podľa Charlesa Precotta, viceprezidenta spoločnosti Orbital ATK, ktorá vyvíja päťsegmentové posilňovače tuhých palív pre SLS, sa loď stane súčasťou medziplanetárneho marťanského komplexu. Jeho systémy vrátane systému podpory života (chladiacej kvapaliny) a ochrany pred žiarením budú integrované do tohto komplexu, aby sa zvýšila jeho spoľahlivosť.
Štatistiky úspešnosti štartu vesmíru v rôznych krajinách
Odhadovaný zdroj „Orion“nie je menší ako 1000 dní. Je navrhnutý tak, aby vstupoval do zemskej atmosféry vyššími rýchlosťami, napríklad pri návrate z L-2 alebo Marsu. Loď sa navyše stane ďalším prístreškom pre posádku v prípade, že sa niečo pokazí. Precott uviedol príklad Apolla 13, ktorého posádku po výbuchu kyslíkovej nádrže vo veliacom module počas letu na Mesiac zachránili do značnej miery vďaka chladiacemu a pohonnému systému lunárneho pristávacieho modulu. Tento modul, aj keď nebol navrhnutý tak, aby fungoval počas letu po trase Zem-Mesiac-Zem, v kritickej situácii úspešne plnil funkcie, ktoré sú pre neho neobvyklé.
Prvý testovací let Orionu sa uskutočnil automaticky v decembri 2014, keď bol vypustený z nosnej rakety Delta IV Heavy. Ďalší je naplánovaný na september 2018, Orion (stále bez posádky) poletí na obežnej dráhe už s pomocou nosiča SLS, pre ktorý to bude, mimochodom, prvé spustenie. A prvý let kozmickej lode s posádkou - priamo na Mesiac - je naplánovaný na roky 2021 - 2023.
Strachy a realita
Posádky letiace na nízkej obežnej dráhe Zeme sú pred kozmickým žiarením chránené magnetickým poľom Zeme. Astronauti smerujúci najmä na Mesiac a Mars sú o túto ochranu pripravení. Podľa Scientific American, citujúc údaje z rovera Curiosity, však nebezpečenstvo žiarenia z hlbokého vesmíru nie je také veľké, aby sa stalo prekážkou realizácie marťanskej expedície. Takže astronauti, ktorí strávia 180 dní, aby sa dostali na Mars, to isté množstvo, aby sa z neho vrátili, a tiež strávia 500 dní na povrchu Červenej planéty, dostanú celkovú dávku žiarenia v oblasti 1,01 sievert. Podľa štandardov ESA by astronaut nemal dostať viac ako jeden sievert počas všetkých svojich letov. Táto dávka podľa lekárov zvyšuje riziko rakoviny o 5%. NASA má prísnejšie normy: riziko rakoviny astronauta počas celého obdobia jeho profesionálnej činnosti by nemalo presiahnuť 3%. Podľa Dona Hasslera, jedného z členov výskumného tímu Curiosity, je však 5% „úplne prijateľný údaj“.
Scott Hubbard, ktorý bol predtým zodpovedný za projekty NASA na Marse a teraz je profesorom na Stanfordskej univerzite, na Washingtonskej konferencii People to Mars (H2M) vo Washingtone citoval hlavného lekára NASA Richarda Williamsa, že „v súčasnosti neexistujú žiadne riziká pre zdravie posádky, ktoré by by zabránilo misii s posádkou na Mars. “Williams pripúšťa, že existuje určité zdravotné riziko pre astronautov, ale NASA je ochotná to akceptovať, najmä preto, že agentúra neustále vyvíja nové spôsoby, ako to zmierniť. NASA napríklad v súčasnej dobe experimentuje s materiálom vyrobeným z hydrogenovaných nanorúrok nitridu bóru (BNNT), ktorý ukazuje veľmi sľubné protiradiačné vlastnosti.
Podľa Andyho Weiera, autora knihy „Marťan“, na základe ktorej vznikol rovnomenný film, by však jeho hrdina počas pobytu na povrchu Červenej planéty určite ochorel na rakovinu. Kto je bližšie k pravde - vedci alebo autor sci -fi, čas ukáže.
Kedy, za koľko a s kým
NASA v súčasnosti dodržiava nasledujúci harmonogram prieskumov a prieskumov Marsu s posádkou. Od roku 2021 do roku 2025 je naplánovaných najmenej päť misií s posádkou do mesačného priestoru vrátane „zajatia“a štúdie asteroidu. V roku 2033 sa očakáva, že sa astronauti dostanú na Phobos, a v roku 2039 sa očakáva, že prvýkrát vystúpia na povrch Marsu. Druhá expedícia pristane na Marse v roku 2043.
Na podporu pilotovaného „útoku“Červenej planéty v rokoch 2018 až 2046 bude musieť byť spustených najmenej 41 nosičov typu SLS. Nie je vylúčené, že k tomu bude potrebné pridať štarty už prevádzkovaných nosičov typov Delta-4 a Atlas-5 (ak druhý dostane ruské motory namiesto ruských a je stále v prevádzke). Budú slúžiť predovšetkým na vypúšťanie automatických vozidiel na Mars a Mars, ktorým bude zverená funkcia „baníkov“vedeckých informácií na pomoc výpravám s posádkou.
Počet nosičov a ich typy sa samozrejme môžu líšiť v závislosti od zmien, ktoré boli vykonané v konfigurácii misií s posádkou na Marse. Existuje možnosť, v ktorej je potrebných iba 32 nosičov typu SLS (nepočítajúc päť pre vyššie uvedené obiehavé expedície): desať na podporu misie s posádkou na ostrove Phobos, dvanásť na prvé pristátie astronautov na Marse a desať ďalších na druhé.
Otázkou je: koľko to všetko bude stáť a budú USA „ťahať“takéto výdavky samy? Vyslanie astronautov na Mars bude podľa skupiny expertov z NASA, ako aj zástupcov priemyslu a akademickej obce v USA, stáť iba zlomok toho, čo bolo vynaložené na vývoj a výrobu stíhačky šiestej generácie F-35. manažment USA, v konečnom dôsledku by program F-35 mohol stáť bilión dolárov) a nepresiahne 100 miliárd dolárov. To je to isté, ako USA doteraz vynakladali na program ISS. Do roku 2024 bude let stanice dokončený a NASA už na svoju prevádzku nevynakladá takmer 4 miliardy dolárov ročne. Takže za desať rokov, ktoré oddeľujú koniec obehu stanice okolo Zeme a začiatok misie na ostrove Phobos, bude množstvo ušetrených finančných prostriedkov predstavovať asi 40 miliárd dolárov a Spojené štáty budú musieť nájsť ďalších 60 dolárov. miliardy na realizáciu svojich marťanských plánov.
Keď hovoríme o nákladoch na misiu Mars, experti zdôrazňujú, že je možné ich ešte znížiť, ak sú do projektu zapojení medzinárodní účastníci. Zrejmá otázka znie: je medzi nimi aj Rusko, ktoré je v súčasnosti jedným z najväčších partnerov USA vo vesmírnom poli a má vážny vesmírny potenciál (najmä v oblasti letov s posádkou)? Ale ak majú USA s Ruskom také plány, zatiaľ sú zatajené.
Koncom mája tohto roku noviny Space News načrtli názory šéfa NASA Charlesa Boldena na budúcnosť medzinárodnej spolupráce vo vesmíre. Hovoril o dôležitosti interakcie mimo Európy s Európou, Japonskom a Čínou. Pokiaľ ide o ČĽR, Bolden spomenul, že sa ju chystá navštíviť koncom leta, pričom zdôraznil, že skôr alebo neskôr USA a Čína určite začnú úzko spolupracovať v oblasti vesmíru. Zoznam potenciálnych vesmírnych partnerov dokonca obsahuje krajiny ako Izrael, Jordánsko a Spojené arabské emiráty. Bolden však o Rusku nepovedal ani slovo. Možno na to jednoducho nebol dôvod, ale je možné aj iné vysvetlenie: prudko zhoršené vzťahy medzi Moskvou a Washingtonom, ako aj nedostatok ruskej technológie a technológie pre hlboký vesmír (kvôli získaniu prístupu k nim by USA mohli stanoviť okrem všeobecných politických rozdielov) neprispieva k záujmu Ameriky pokračovať v partnerstve s našou krajinou aj po skončení letu ISS.
Zostáva dodať, že okrem amerického štátneho programu Mars existuje aj súkromný, ktorý SpaceX mieni implementovať. Vedúci tejto spoločnosti Elon Musk oznámil plány pristáť s dračou loďou na povrchu Červenej planéty v roku 2018 a vyslať tam ľudí v roku 2026.
Charles Precott na konferencii People to Mars a o tom, prečo sa Amerika usiluje o Červenú planétu, povedal: „K skokom do vesmíru dochádza iba vtedy, ak sú za nimi strategické záujmy krajiny. Chystáme sa na Mars, pretože chceme ukázať svetu našu schopnosť urobiť niečo, čo nikto predtým neurobil, demonštrovať naše vedúce postavenie vo vesmíre a zaručiť náš prístup na globálny vesmírny trh, ktorý dosahuje ročné príjmy 330 miliárd dolárov. “Ako vidíte, vysvetlenie je veľmi jednoduché. A nedobrovoľne vzniká otázka: skutočne Rusko nemá také strategické záujmy, ktoré by bolo možné realizovať pomocou projektu, ktorý stojí dve olympiády v Soči?
