Kamēr Krievijas un Eiropas kosmosa kuģa ExoMars kamera uz Zemi nosūtīja pirmo Sarkanās planētas attēlu, ASV strādā pie pilnvērtīgas pilotējamas ekspedīcijas nosūtīšanas uz Marsu. Kāpēc amerikāņiem tas ir vajadzīgs, cik šāds projekts maksās un vai Krievija plāno tajā piedalīties, ir jautājumi, uz kuriem nepieciešama atbilde.
Uzdevumu par pilotējamu Marsa lidojumu noteica prezidents Baraks Obama jau 2010. gadā. Tad viņš NASA priekšā uzzīmēja šādu rīcības plānu: līdz 2025. gadam veiciet pilotējamu lidojumu uz asteroīdu, kas atrodas tuvu Zemei, 2030. gadu vidū - uz Marsu, pēc kura sekos desanta misija. Līdz šim mēs varam teikt, ka NASA kopumā iekļaujas plānotajā laika grafikā. Tajā pašā laikā aģentūra plāno ne tikai Sarkanās planētas lidojumu, bet arī tās dabiskā pavadoņa Phobos apmeklējumu.
Līdz šim aģentūra ir noteikusi sešus pamatelementus, kas nepieciešami lidojumam uz Marsu, ieskaitot nosēšanos. Tie ir SLS smagā nesējraķete, kosmosa kuģis Orion, dzīvojošais modulis Transheb (lidojumam pa Zemes-Marsa-Zemes maršrutu), nosēšanās, pacelšanās posms un saules elektriskā vilces sistēma (SEP). Saskaņā ar vienu no provizoriskajām aplēsēm uz Sarkanās planētas virsmu būs jānogādā 15 līdz 20 tonnas kravas un iekārtas, lai nodrošinātu pirmo cilvēku nosēšanos uz tās virsmas. Tomēr NASA pārstāvji paziņoja skaitli 30 tonnas vai vairāk, ņemot vērā faktu, ka vien paredzamā pacelšanās posma svars būs 18 tonnas, bet nosēdinātāja svars-vismaz 20 tonnas. Lai nosūtītu šos elementus kosmosā, būs nepieciešami vismaz 6 smaga / īpaši smaga nesēja SLS palaišanas darbi ar kravnesību no 70 līdz 130 tonnām. Cenšoties ietaupīt laiku un naudu šīs "smagās kravas automašīnas" izstrādē un ražošanā, NASA izmantoja tehnoloģijas un aprīkojumu, kas palicis pāri no transporta līdzekļiem, ieskaitot dzinējus, degvielas tvertni un cietā degvielas padeves pastiprinātājus.
Marsa kompleksa elementi pulcēsies nevis zemes tuvumā esošā orbītā, bet Lagranžas punktā L-2. Tas atrodas pusotru miljonu kilometru attālumā no Zemes, aiz Mēness tālākās puses, ar triecienu 61 500. NASA L-2 sauc tikai par "izmēģinājumu vietu", tādējādi uzsverot, ka tur tiks veikta ne tikai montāža, bet arī Marsa tehnoloģiju pārbaude.
Amerikāņu un starptautiskie plašsaziņas līdzekļi vairākkārt, tostarp, atsaucoties uz dažiem avotiem NASA, ir minējuši iespēju atgriezties amerikāņos uz Mēness, gatavojoties Marsa ekspedīcijai. Tomēr tagad tas nav jautājums. Kā laikrakstam VZGLYAD sacīja viens no vadošajiem amerikāņu ekspertiem kosmosa politikas jomā Džons Logsdons, NASA plānos nav iekļauta Mēness piezemētāja izveide. Tomēr nav izslēgts, ka Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) pieņems lēmumu par lidojumu uz Mēnesi. Un gadījumā, ja ESA uzbūvēs nolaižamo aparātu, ASV var piedalīties Eiropas Mēness projektā, iespējams, nodrošinot SLS, lai šo moduli nogādātu uz dabisko Zemes pavadoni.
Trīs soļi līdz Marsam
Spēcīgākās nesējraķetes astronautikas vēsturē
NASA savu pirmo soli nosauca par "noliekšanos uz Zemes". Tas ietver nepieciešamo darbību praktizēšanu un nepieciešamās pieredzes uzkrāšanu zemas zemes orbītā, izmantojot ISS. Turklāt šī soļa ietvaros aģentūra izstrādā veidus un metodes, kā izmantot improvizētus Marsa resursus (ISRU), lai iegūtu degvielu un citus nepieciešamos materiālus. Darbība ir diezgan izdevīga, ja uzskatāt, ka 18 tonnu pacelšanās posmā būs nepieciešamas 33 tonnas degvielas, un NASA plāno to iegūt no Sarkanās planētas pieejamā oglekļa dioksīda un ūdens.
Otro soli sauc par "pārbaudes vietu", kas, kā jau minēts, atrodas punktā L-2. Ar automātiskās ierīces palīdzību plānots notvert tuvumā esošo asteroīdu, kas tiks pārvests uz šo punktu, kur to pārbauda kosmosa kuģa Orion apkalpe.
Trešo soli sauca par "neatkarīgu no Zemes". Mēs jau runājam par Sarkanās planētas tiešu izpēti un attīstību. Tas ietver dzīvi uz Marsa, intensīvu Marsa resursu izmantošanu un regulāru zinātniskās informācijas pārsūtīšanu uz Zemi, izmantojot uzlabotas sakaru sistēmas.
Ir vērts pakavēties pie "Oriona" lomas sīkāk. Neskatoties uz to, ka ārēji tas atgādina klasiskās vienreizējās lietošanas kosmosa kuģa paplašinātu versiju (dažreiz Orionu jokojot dēvē par “Apollo uz steroīdiem”), jaunais “taksometrs” NASA astronautiem būs atkārtoti lietojams - plānots izmantot kuģis ar vienu nolaišanās transportlīdzekli līdz desmit reizēm. Tajā pašā laikā "Orion" izceļas ar palielinātu "pasažieru ietilpību", un tajā varēs uzņemt līdz 7 apkalpes locekļiem.
Bet tā nav Orion galvenā iezīme. Kā informēja Čārlzs Precots, Orbital ATK viceprezidents, kas SLS izstrādā piecu segmentu cietā kurināmā pastiprinātājus, kuģis kļūs par daļu no starpplanētu Marsa kompleksa. Tās sistēmas, ieskaitot dzīvības uzturēšanas sistēmu (dzesēšanas šķidrumu) un aizsardzību pret starojumu, tiks integrētas šajā kompleksā, lai palielinātu tā uzticamību.
Kosmosa palaišanas panākumu statistika dažādās valstīs
Aprēķinātais "Orion" resurss nav mazāks par 1000 dienām. Tas ir paredzēts iekļūšanai Zemes atmosfērā ar lielāku ātrumu, piemēram, atgriežoties no L-2 vai Marsa. Turklāt kuģis kļūs par papildu patvērumu apkalpei gadījumā, ja kaut kas notiks nepareizi. Precots minēja piemēru par Apollo 13, kura apkalpe pēc skābekļa tvertnes eksplozijas komandmodulā lidojuma laikā uz Mēnesi lielā mērā tika izglābta, pateicoties Mēness piezemētāja dzesēšanas šķidrumam un vilces sistēmai. Šis modulis, lai gan tas nebija paredzēts darbam lidojuma laikā pa maršrutu Zeme-Mēness-Zeme, kritiskā situācijā veiksmīgi veica tam neparastas funkcijas.
Orion pirmais izmēģinājuma lidojums notika automātiski 2014. gada decembrī, kad tas tika palaists no nesējraķetes Delta IV Heavy. Nākamais paredzēts 2018. gada septembrī, Orion (joprojām bez apkalpes) lidos apkārtmēness orbītā jau ar SLS pārvadātāja palīdzību, kuram šī, starp citu, būs pirmā palaišana. Un pirmais pilotētais kosmosa kuģa lidojums - tieši uz Mēnesi - ir paredzēts 2021. – 2023.
Bailes un realitāte
Apkalpes, kas lido zemā Zemes orbītā, no kosmiskā starojuma aizsargā Zemes magnētiskais lauks. Astronautiem, kas dodas uz Mēnesi un jo īpaši uz Marsu, šī aizsardzība ir liegta. Tomēr, kā raksta Scientific American, atsaucoties uz ceļotāja Curiosity datiem, radiācijas draudi no dziļas telpas nav tik lieli, lai kļūtu par šķērsli Marsa ekspedīcijas īstenošanai. Tātad astronauti, kuri pavada 180 dienas, lai nokļūtu Marsā, tikpat daudz, lai atgrieztos no tās, kā arī 500 dienas pavada uz Sarkanās planētas virsmas, saņems kopējo starojuma devu aptuveni 1,01 sievertā. Saskaņā ar ESA standartiem astronautam nevajadzētu saņemt vairāk par vienu sievertu visu lidojumu laikā. Šī deva, pēc ārstu domām, palielina vēža risku par 5%. NASA ir stingrāki standarti: astronauta vēža risks visā viņa profesionālās darbības laikā nedrīkst pārsniegt 3%. Tomēr, kā uzskata viens no zinātkāres izpētes grupas dalībniekiem Dons Hasslers, 5% ir "pilnīgi pieņemams skaitlis".
Šā gada maijā Vašingtonā notiekošajā konferencē People to Mars (H2M) Skots Habards, kurš agrāk bija atbildīgs par NASA Marsa projektiem un tagad bija Stenfordas universitātes profesors, citēja NASA galveno ārstu Ričardu Viljamsu, sakot, ka “apkalpes veselībai pašlaik nav nekādu apdraudējumu. novērstu cilvēku misiju uz Marsu. Viljamss atzīst, ka astronautiem ir zināms risks veselībai, taču NASA ir ar mieru to pieņemt, jo īpaši tāpēc, ka aģentūra pastāvīgi izstrādā jaunus veidus, kā to mazināt. Piemēram, NASA pašlaik eksperimentē ar materiālu, kas izgatavots no hidrogenēta bora nitrīda nanocaurulēm (BNNT), kam piemīt ļoti daudzsološas pretstarojuma īpašības.
Tomēr, kā stāsta grāmatas "Marsietis", uz kuras pamata uzņemta tāda paša nosaukuma filma, autors Endijs Veiers, viņa varonis, atrodoties Sarkanās planētas virsmā, noteikti saslimtu ar vēzi. Kurš ir tuvāk patiesībai - zinātnieki vai fantastikas rakstnieks, laiks rādīs.
Kad, par cik un ar ko
NASA patlaban ievēro šādu grafiku apkalpotajai Marsa izpētei un izpētei. No 2021. līdz 2025. gadam ir plānotas vismaz piecas komandētas misijas Mēness telpā, ieskaitot asteroīda "sagūstīšanu" un izpēti. Paredzams, ka 2033. gadā astronauti sasniegs Fobosu, bet 2039. gadā - pirmo reizi uz Marsa virsmas. Otra ekspedīcija nolaidīsies uz Marsa 2043.
Lai atbalstītu Sarkanās planētas pilotējamo "uzbrukumu" no 2018. līdz 2046. gadam, būs jālaiž vismaz 41 SLS tipa pārvadātājs. Nav izslēgts, ka tam būs jāpievieno jau izmantoto Delta-4 un Atlas-5 tipa pārvadātāju palaišana (ja pēdējais saņem amerikāņu dzinējus, nevis krievu dzinējus un joprojām darbojas). Tie tiks izmantoti galvenokārt automātisko transportlīdzekļu palaišanai uz Marsu un Marsu, kuriem tiks uzticēta zinātniskās informācijas "kalnraču" funkcija, lai palīdzētu pilotējamām ekspedīcijām.
Protams, pārvadātāju skaits un to veidi var atšķirties atkarībā no izmaiņām, kas veiktas Marsa pilotējamo misiju konfigurācijā. Pastāv iespēja, kurā nepieciešami tikai 32 SLS tipa pārvadātāji (neskaitot piecus iepriekšminētajām apkārtmēra ekspedīcijām): desmit, lai atbalstītu apkalpotu misiju uz Fobosu, divpadsmit-par pirmo astronautu nosēšanos uz Marsa un vēl desmit-par otro.
Jautājums ir šāds: cik tas viss maksās un vai ASV "izvilks" šādus izdevumus vienatnē? Astronautu nosūtīšana uz Marsu izmaksās tikai daļu no tā, kas tika iztērēts sestās paaudzes iznīcinātāja F-35 izstrādei un ražošanai, norāda NASA ekspertu grupa, kā arī ASV rūpniecības un akadēmiskās vides pārstāvji. ASV vadība, galu galā programma F-35 varētu izmaksāt triljonus dolāru) un nepārsniegs 100 miljardus ASV dolāru. Tas ir tas pats, ko ASV līdz šim tērēja ISS programmai. Līdz 2024. gadam stacijas lidojums tiks pabeigts, un NASA tās darbībai vairs neiztērēs gandrīz 4 miljardus dolāru gadā. Tādējādi desmit gadu laikā, atdalot stacijas orbītas ap Zemi beigas un misijas sākumu Fobosā, ietaupīto līdzekļu apjoms būs aptuveni 40 miljardi ASV dolāru, un ASV būs jāatrod papildu 60 ASV dolāri. miljardus, lai īstenotu savus Marsa plānus.
Runājot par Marsa misijas izmaksām, eksperti uzsver, ka to var samazināt vēl vairāk, ja projektā tiks iesaistīti starptautiski dalībnieki. Acīmredzamais jautājums ir šāds: vai starp tām ir Krievija, kas šobrīd ir viena no lielākajām ASV partnerēm kosmosa jomā un kurai ir nopietns kosmosa potenciāls (īpaši apkalpoto lidojumu jomā)? Bet, ja ASV ir šādi plāni attiecībā uz Krieviju, tie pagaidām tiek turēti noslēpumā.
Šī gada maija beigās laikraksts Space News izklāstīja NASA vadītāja Čārlza Boldena viedokli par starptautiskās sadarbības nākotni kosmosā. Viņš runāja par to, cik svarīga ir mijiedarbība ārpus atmosfēras ar Eiropu, Japānu un Ķīnu. Runājot par ĶTR, Boldens minēja, ka vasaras beigās gatavojas to apmeklēt, uzsverot, ka agrāk vai vēlāk ASV un Ķīna noteikti sāks cieši sadarboties kosmosa jomā. Potenciālo kosmosa partneru sarakstā ir pat tādas valstis kā Izraēla, Jordānija un Apvienotie Arābu Emirāti. Bet Boldens par Krieviju neteica ne vārda. Varbūt tam vienkārši nebija iemesla, bet ir iespējams cits izskaidrojums: krasi saasinātas Maskavas un Vašingtonas attiecības, kā arī tas, ka Krievijai trūkst tehnoloģiju un tehnoloģiju dziļai kosmosam (lai varētu tām piekļūt, ASV varētu noteikt neskaitot vispārējās politiskās atšķirības) neveicina Amerikas interesi turpināt partnerattiecības ar mūsu valsti pēc ISS lidojuma beigām.
Atliek piebilst, ka bez ASV štata Marsa programmas ir arī privāta, kuru SpaceX plāno īstenot. Šī uzņēmuma vadītājs Elons Musks paziņoja par plāniem 2018. gadā nolaist kuģi Dragon uz Sarkanās planētas virsmas un 2026. gadā nosūtīt tur cilvēkus.
Runājot konferencē People to Mars un runājot par to, kāpēc Amerika tiecas pēc Sarkanās planētas, Čārlzs Precots sacīja: “Lēcieni kosmosā notiek tikai tad, kad valsts stratēģiskās intereses ir aiz muguras. Mēs dodamies uz Marsu, jo vēlamies parādīt pasaulei mūsu spēju darīt kaut ko tādu, ko neviens iepriekš nav darījis, lai parādītu savu vadošo lomu kosmosā un garantētu mūsu piekļuvi pasaules kosmosa tirgum, kura gada ieņēmumi sasniedz 330 miljardus ASV dolāru. Kā redzat, izskaidrojums ir diezgan vienkāršs. Un neviļus rodas jautājums: vai tiešām Krievijai nav tādu stratēģisku interešu, kuras varētu realizēt ar projekta palīdzību, kas maksā divas Soču olimpiskās spēles?
