Medtem ko je kamera rusko-evropskega vesoljskega plovila ExoMars na Zemljo poslala prvo sliko Rdečega planeta, si ZDA prizadevajo za pošiljanje polnopravne odprave s posadko na Mars. Zakaj Američani to potrebujejo, koliko bo tak projekt stal in ali Rusija pri tem namerava sodelovati, so vprašanja, na katera je treba odgovoriti.
Nalogo preleta Marsa s posadko je dal predsednik Barack Obama leta 2010. Nato je pred Naso narisal naslednji akcijski načrt: do leta 2025 opraviti let s posadko do asteroida blizu Zemlje, sredi 2030 -ih - do Marsa, nato pa bo sledila misija pristanka. Zaenkrat lahko rečemo, da se NASA kot celota ujema z načrtovano časovno premico. Hkrati agencija ne načrtuje le preleta rdečega planeta, ampak obisk njenega naravnega satelita Fobosa.
Do danes je agencija opredelila šest osnovnih elementov, potrebnih za let na Mars, vključno s pristankom. To so težka izstrelitvena naprava SLS, vesoljsko plovilo Orion, živi modul Transheb (za let po poti Zemlja-Mars-Zemlja), pristajalnica, vzletna stopnja in solarno-električni pogonski sistem (SEP). Po eni od prvih ocen bo treba na površje Rdečega planeta dostaviti 15 do 20 ton tovora in opreme, da se zagotovi prvi pristanek ljudi na njegovo površje. Vendar so predstavniki NASA objavili številko 30 ton ali več, pri čemer upoštevajo dejstvo, da bo teža samo predvidene vzletne stopnje 18 ton, teža pristanka pa najmanj 20 ton. Za pošiljanje teh elementov v vesolje bo potrebno vsaj 6 izstrelkov težkega / super težkega nosilca SLS nosilnosti od 70 do 130 ton. Da bi prihranila čas in denar pri razvoju in proizvodnji tega "težkega tovornjaka", je NASA uporabila tehnologijo in opremo, ki je ostala od shuttleov, vključno z motorji, rezervoarji za gorivo in "shuttlei" na trdna goriva.
Elementi marsovskega kompleksa se bodo zbrali v snopu ne v orbiti okoli Zemlje, ampak v Lagrangeovi točki L-2. Nahaja se milijon in pol kilometrov od Zemlje, za drugo stran Lune, pri 61.500 udarcih. NASA L-2 ne imenuje nič drugega kot "testno mesto", s čimer poudarja, da se bo tam izvajalo ne samo sestavljanje, ampak tudi testiranje marsovske tehnologije.
Ameriški in mednarodni mediji so večkrat, tudi s sklicevanjem na nekatere vire v Nasi, omenjali možnost vrnitve Američanov na Luno v pripravah na marsovsko odpravo. Vendar to zdaj ni vprašanje. Kot je za časnik VZGLYAD povedal eden vodilnih ameriških strokovnjakov na področju vesoljske politike John Logsdon, ustvarjanje lunarnega pristajalca ni vključeno v načrte NASA. Ni izključeno, da se bo o poletu na Luno odločila Evropska vesoljska agencija (ESA). V primeru, da ESA zgradi pristanišče, lahko Združene države sodelujejo pri evropskem projektu lune in po možnosti zagotovijo SLS za dostavo tega modula naravnemu satelitu Zemlje.
Trije koraki do Marsa
Najmočnejša izstrelitvena vozila v zgodovini astronavtike
NASA je svoj prvi korak poimenovala "naslonjena na Zemljo". Vključuje vadbo potrebnih operacij in nabiranje potrebnih izkušenj v nizki zemeljski orbiti z uporabo ISS. Poleg tega agencija v okviru tega koraka razvija načine in metode uporabe improviziranih virov Marsa (ISRU) za pridobivanje goriva in drugih potrebnih materialov. Dejavnost je zelo koristna, če upoštevate, da bo za 18-tonsko vzletno stopnjo potrebno 33 ton goriva, NASA pa jo namerava črpati iz ogljikovega dioksida in vode, ki sta na voljo na Rdečem planetu.
Drugi korak se imenuje "preskusno mesto", ki se, kot je že navedeno, nahaja na točki L-2. S pomočjo avtomatske naprave je načrtovan zajem bližnjega asteroida, ki ga bodo prenesli na to točko, kjer ga pregleda posadka vesoljskega plovila Orion.
Tretji korak se je imenoval "neodvisen od Zemlje". Govorimo že o neposrednem preučevanju in razvoju Rdečega planeta. Vključuje življenje na Marsu, intenzivno uporabo Marsovih virov in redni prenos znanstvenih informacij na Zemljo z uporabo naprednih komunikacijskih sistemov.
Vredno je podrobneje razmisliti o vlogi "Oriona". Kljub temu, da navzven spominja na povečano različico klasičnega vesoljskega plovila razreda Apollo za enkratno uporabo (včasih se Orion v šali imenuje "Apollo na steroidih"), bo novi "taksi" za astronavte NASA za večkratno uporabo. ladja z istim spustom do desetkrat. Hkrati bo "Orion" odlikoval povečana "zmogljivost potnikov" in bo lahko sprejel do 7 članov posadke.
Toda to ni glavna značilnost Oriona. Po besedah Charlesa Precotta, podpredsednika Orbital ATK, ki razvija petsegmentne ojačevalnike na trda goriva za SLS, bo ladja postala del medplanetarnega marsovskega kompleksa. Njegovi sistemi, vključno s sistemom za vzdrževanje življenja (hladilno sredstvo) in zaščito pred sevanjem, bodo integrirani v ta kompleks, da se poveča njegova zanesljivost.
Statistika uspeha vesoljskih izstrelitev v različnih državah
Ocenjeni vir "Oriona" ni manj kot 1000 dni. Zasnovan je za vstop v Zemljino atmosfero pri večjih hitrostih, na primer pri vrnitvi z L-2 ali Marsa. Poleg tega bo ladja postala dodatno zavetišče za posadko, če bo šlo kaj narobe. Precott je navedel primer Apolla 13, čigar posadko so po eksploziji rezervoarja s kisikom v poveljniškem modulu med letom na Luno rešili predvsem zaradi hladilne tekočine in pogonskega sistema lunarnega pristajalca. Ta modul, čeprav ni bil zasnovan za delovanje med letom po poti Zemlja-Luna-Zemlja, je v kritični situaciji uspešno opravljal zanj nenavadne funkcije.
Prvi preskusni let Oriona je samodejno potekal decembra 2014, ko so ga izstrelili z nosilne rakete Delta IV Heavy. Naslednji je predviden za september 2018, Orion (še vedno brez posadke) bo letel po krožni orbiti že s pomočjo nosilca SLS, za katerega bo to, mimogrede, prvi izstrelitev. Prvi let vesoljskega plovila s posadko - neposredno na Luno - je predviden za obdobje 2021–2023.
Strahovi in resničnost
Posadke, ki plujejo po nizki zemeljski orbiti, so zaščitene pred kozmičnim sevanjem z zemeljskim magnetnim poljem. Astronavti, ki se odpravljajo proti Luni in Marsu, so prikrajšani za to zaščito. Vendar po poročanju Scientific American s sklicevanjem na podatke roverja Curiosity nevarnost sevanja iz globokega vesolja ni tako velika, da bi postala ovira za izvedbo marsovske odprave. Tako bodo astronavti, ki porabijo 180 dni za prihod na Mars, enako količino za vrnitev z njega in 500 dni tudi na površini Rdečega planeta, prejeli skupno dozo sevanja v območju 1,01 sieverta. V skladu s standardi ESA astronavt med vsemi leti ne sme prejeti več kot enega siveverta. Ta odmerek po mnenju zdravnikov poveča tveganje za raka za 5%. NASA ima strožje standarde: tveganje za raka astronavta za celotno obdobje njegove poklicne dejavnosti ne sme presegati 3%. Vendar pa je po mnenju Don Hasslerja, enega od članov raziskovalne skupine Curiosity, 5% "popolnoma sprejemljiva številka".
Na konferenci People to Mars (H2M) v Washingtonu maja letos je Scott Hubbard, ki je bil prej odgovoren za NASA -jeve projekte na Marsu, zdaj pa profesor na univerzi Stanford, citiral Nasinega zdravnika Richarda Williamsa, da "trenutno ni nevarnosti za zdravje posadke, ki bi bi preprečila misijo s posadko na Mars. " Williams priznava, da obstaja nekaj zdravstvenega tveganja za astronavte, vendar ga je NASA pripravljena sprejeti, še posebej, ker agencija nenehno razvija nove načine za njegovo ublažitev. Na primer, NASA trenutno eksperimentira z materialom iz hidrogeniranih nanocevk borovega nitrida (BNNT), ki kaže zelo obetavne lastnosti proti sevanju.
Vendar bi po mnenju Andyja Weierja, avtorja knjige "Marsovec", na podlagi katere je bil posnet istoimenski film, njegov junak med bivanjem na površini Rdečega planeta zagotovo zbolel za rakom. Kdo je bližje resnici - znanstveniki ali pisatelj znanstvene fantastike, bo pokazal čas.
Kdaj, za koliko in s kom
NASA se trenutno drži naslednjega urnika raziskovanja in raziskovanja Marsa s posadko. Od leta 2021 do 2025 je načrtovanih najmanj pet misij s posadko v lunarni prostor, vključno z "zajemom" in preučevanjem asteroida. Leta 2033 naj bi astronavti prišli do Fobosa, leta 2039 pa naj bi prvič stopili na površje Marsa. Druga odprava bo leta 2043 pristala na Marsu.
Za podporo "napadu" Rdečega planeta s posadko od leta 2018 do 2046 bo treba izstreliti vsaj 41 prevoznikov tipa SLS. Ni izključeno, da bo k temu treba dodati izstrelke že upravljanih nosilcev tipov Delta-4 in Atlas-5 (če slednji prejme ameriške motorje namesto ruskih in še vedno obratuje). Uporabljali se bodo predvsem za izstrelitev avtomatskih vozil na Mars in Mars, ki jim bo zaupana funkcija "rudarjev" znanstvenih informacij za pomoč odpravam s posadko.
Seveda se lahko število prevoznikov in njihove vrste razlikujejo glede na spremembe konfiguracije misij s posadko na Marsu. Obstaja možnost, pri kateri je potrebnih le 32 prevoznikov tipa SLS (ne štejemo pet za zgoraj omenjene krožne ekspedicije): deset za podporo misije s posadko na Fobos, dvanajst za prvi pristanek astronavtov na Marsu in deset več za drugo.
Vprašanje je: koliko bo vse to stalo in bodo ZDA takšne stroške "potegnile" same? Pošiljanje astronavtov na Mars bo stalo le delček tistega, kar je bilo porabljeno za razvoj in proizvodnjo lovskega letala šeste generacije F-35, navaja skupina strokovnjakov iz Nase, pa tudi predstavniki industrije in akademske skupnosti v ZDA. vodenje Združenih držav, na koncu bi lahko program F-35 stal trilijon dolarjev) in ne bo presegel 100 milijard dolarjev. To je enako, kot so ZDA doslej namenile programu ISS. Do leta 2024 bo let postaje zaključen, NASA pa za svoje delovanje ne bo več porabila skoraj 4 milijarde dolarjev letno. Tako bo v desetih letih, ki ločujejo konec kroženja postaje okoli Zemlje in začetek misije na Phobosu, znesek prihranjenih sredstev znašal približno 40 milijard dolarjev, ZDA pa bodo morale najti dodatnih 60 dolarjev milijard za izvajanje svojih marsovskih načrtov.
Ko govorimo o stroških misije na Marsu, strokovnjaki poudarjajo, da se lahko še dodatno zniža, če bodo v projekt vključeni mednarodni udeleženci. Očitno vprašanje je: ali je med njimi Rusija, ki je trenutno ena največjih partneric ZDA na vesoljskem področju in ima resen vesoljski potencial (zlasti na področju letov s posadko)? Če pa imajo ZDA takšne načrte za Rusijo, jih zaenkrat skrivajo.
Konec maja letos je časopis Space News predstavil stališča vodje NASA Charlesa Boldna o prihodnosti mednarodnega sodelovanja v vesolju. Govoril je o pomenu interakcije zunaj ozračja z Evropo, Japonsko in Kitajsko. Kar zadeva LRK, je Bolden omenil, da ga bo obiskal konec poletja, in poudaril, da bodo ZDA in Kitajska slej ko prej začele tesno sodelovati na področju vesolja. Na seznamu potencialnih vesoljskih partnerjev so celo države, kot so Izrael, Jordanija in Združeni arabski emirati. Toda Bolden o Rusiji ni rekel niti besede. Morda preprosto ni bilo razloga za to, vendar je možna druga razlaga: močno zaostreni odnosi med Moskvo in Washingtonom, pa tudi pomanjkanje ruske tehnologije in tehnologije za globoki vesolje (zaradi dostopa do njih bi lahko ZDA določile razen splošnih političnih razlik) ne prispevajo k zanimanju Amerike za nadaljevanje partnerstva z našo državo po koncu leta ISS.
Ostaja še dodati, da poleg ameriškega državnega programa Mars obstaja tudi zasebni, ki ga SpaceX namerava izvajati. Vodja tega podjetja Elon Musk je napovedal načrte, da bo leta 2018 ladjo Dragon pristal na površini Rdečega planeta, leta 2026 pa tja poslal ljudi.
Charles Precott je na konferenci People to Mars in o tem, zakaj si Amerika prizadeva za Rdeči planet, dejal: »Skoki v vesolje se zgodijo le, če so strateški interesi države za njimi. Na Mars se odpravljamo, ker želimo svetu pokazati svojo sposobnost, da naredi nekaj, česar doslej še nihče ni storil, pokazati naše vesoljsko vodstvo in zagotoviti naš dostop do svetovnega vesoljskega trga, ki dosega 330 milijard dolarjev letnih prihodkov. Kot lahko vidite, je razlaga precej preprosta. In nehote se poraja vprašanje: ali Rusija res nima takšnih strateških interesov, ki bi jih bilo mogoče uresničiti s pomočjo projekta, ki stane dve olimpijski igri v Sočiju?
