Mens kameraet på det russisk-europæiske rumfartøj ExoMars sendte det første billede af den røde planet til Jorden, arbejder USA på at sende en fuldgyldig bemandet ekspedition til Mars. Hvorfor amerikanerne har brug for det, hvor meget vil et sådant projekt koste, og om Rusland planlægger at deltage i det, er spørgsmål, der kræver svar.
Opgaven med en bemandet flyby på Mars blev sat af præsident Barack Obama tilbage i 2010. Derefter tegnede han følgende handlingsplan foran NASA: i 2025 lav en bemandet flyvning til en asteroide tæt på Jorden i midten af 2030'erne - til Mars, hvorefter en landingsmission vil følge. Indtil videre kan vi sige, at NASA som helhed passer ind i den planlagte tidslinje. Samtidig planlægger agenturet ikke bare en flyby af den røde planet, men et besøg på dens naturlige satellit Phobos.
Til dato har agenturet identificeret seks grundlæggende elementer, der kræves for en flyvning til Mars, herunder landing. Disse er SLS-tunge opsendelsesbiler, Orion-rumfartøjet, Transheb-levende modul (til flyvning langs ruten Earth-Mars-Earth), en lander, en startfase og et sol-elektrisk fremdriftssystem (SEP). Ifølge et af de foreløbige skøn skal der leveres 15 til 20 tons last og udstyr til overfladen af den røde planet for at sikre den første landing af mennesker på dens overflade. Imidlertid annoncerede NASA-repræsentanter tallet på 30 tons eller mere under hensyntagen til, at vægten af den forventede startfase alene vil være 18 tons, og landerens vægt vil være mindst 20 tons. For at sende disse elementer ud i rummet kræves mindst 6 opsendelser af en tung / supertung transportør SLS med en bæreevne på 70 til 130 tons. I et forsøg på at spare tid og penge i udviklingen og produktionen af denne "tunge lastbil" brugte NASA teknologi og udstyr, der er tilovers fra shuttles, herunder motorer, brændstoftank og faste "boostere" til drivgasser.
Elementerne i Mars-komplekset vil samles i et bundt, ikke i en jordbane, men ved Lagrange-punktet L-2. Det er placeret halvanden million kilometer fra Jorden, bag den anden side af Månen, med 61.500 nedslag. NASA kalder L-2 intet mere end et "teststed" og understreger derved, at ikke kun samlingen, men også testningen af Mars teknologi vil blive udført der.
De amerikanske og internationale medier har gentagne gange, herunder med henvisning til nogle kilder i NASA, nævnt muligheden for amerikanernes tilbagevenden til månen som forberedelse til Mars -ekspeditionen. Dette er imidlertid ikke et spørgsmål nu. Som en af de førende amerikanske eksperter inden for rumpolitik, John Logsdon, sagde til avisen VZGLYAD, er oprettelsen af en månelander ikke inkluderet i NASAs planer. Det er dog ikke udelukket, at European Space Agency (ESA) beslutter flyvningen til månen. Og i tilfælde af at ESA bygger en lander, kan USA deltage i det europæiske måneprojekt og muligvis levere SLS til at levere dette modul til en naturlig satellit på jorden.
Tre trin til Mars
De mest kraftfulde affyringsbiler i astronautikkens historie
NASA kaldte sit første trin "lænet på jorden". Det omfatter øvelse af de nødvendige operationer og akkumulering af den krævede erfaring i lav-jord kredsløb ved hjælp af ISS. Som en del af dette trin udvikler agenturet desuden måder og metoder til at bruge improviserede marsressourcer (ISRU) til at skaffe brændstof og andre nødvendige materialer. Aktiviteten er ganske givende, når man tænker på, at startfasen på 18 ton vil kræve 33 tons brændstof, og NASA har til hensigt at udvinde det fra kuldioxid og vand, der er tilgængeligt på den røde planet.
Det andet trin kaldes "teststedet", som, som allerede bemærket, er placeret ved punkt L-2. Ved hjælp af en automatisk enhed er det planlagt at fange en nærliggende asteroide, som vil blive overført til dette punkt, hvor den undersøges af Orion -rumfartøjets besætning.
Det tredje trin blev kaldt "uafhængigt af Jorden". Vi taler allerede om den direkte undersøgelse og udvikling af den røde planet. Det inkluderer liv på Mars, intensiv brug af Mars -ressourcer og regelmæssig overførsel af videnskabelig information til Jorden ved hjælp af avancerede kommunikationssystemer.
Det er værd at dvæle mere detaljeret ved rollen som "Orion". På trods af at det udadtil ligner en forstørret version af det klassiske rumfartøj i Apollo -klassen (nogle gange kaldes Orion spøgeligt "Apollo på steroider"), vil den nye "taxa" til NASA -astronauter blive genanvendelig - det er planlagt at bruge samme nedstigningskøretøjsskib op til ti gange. Samtidig vil "Orion" blive kendetegnet ved øget "passagerkapacitet" og vil kunne tage ombord på op til 7 besætningsmedlemmer.
Men dette er ikke hovedtræk ved Orion. Ifølge Charles Precott, vicepræsident for Orbital ATK, der udvikler fem-segmenters solid-fuel boosters til SLS, vil skibet blive en del af det interplanetære Mars-kompleks. Dets systemer, herunder et livsstøttesystem (kølevæske) og beskyttelse mod stråling, vil blive integreret i dette kompleks for at øge dets pålidelighed.
Rumstarts successtatistik i forskellige lande
Den anslåede ressource for "Orion" er ikke mindre end 1000 dage. Det er designet til at komme ind i Jordens atmosfære ved højere hastigheder, f.eks. Når man vender tilbage fra L-2 eller Mars. Derudover vil skibet blive et ekstra husly for besætningen, hvis noget går galt. Precott gav eksemplet på Apollo 13, hvis mandskab efter eksplosionen af iltbeholderen i kommandomodulet under flyvningen til Månen blev reddet stort set takket være kølervæske og fremdriftssystem fra månelanderen. Dette modul, selvom det ikke var designet til at fungere under flyvningen langs ruten Earth-Moon-Earth, udførte i en kritisk situation succesfulde funktioner, der var usædvanlige for det.
Orions første testflyvning fandt sted automatisk i december 2014, da den blev lanceret fra Delta IV Heavy -affyringsvognen. Den næste er planlagt til september 2018, Orion (stadig uden besætning) vil flyve i en omløbsbane allerede ved hjælp af SLS -luftfartsselskabet, for hvilket dette i øvrigt bliver den første lancering. Og rumfartøjets første bemandede flyvning - direkte til Månen - er planlagt til 2021–2023.
Frygt og virkelighed
Besætninger, der flyver i lav jordbane, er beskyttet mod kosmisk stråling af Jordens magnetfelt. Astronauter på vej mod Månen og Mars især er frataget denne beskyttelse. Ifølge Scientific American, der citerer data fra Curiosity -roveren, er faren for stråling fra dybt rum ikke så stor, at den bliver en hindring for implementeringen af Mars -ekspeditionen. Så astronauter, der bruger 180 dage på at komme til Mars, det samme beløb for at vende tilbage fra det og også tilbringer 500 dage på overfladen af den røde planet, vil modtage en samlet dosis stråling i området 1,01 sievert. Ifølge ESA -standarder bør en astronaut ikke modtage mere end en sievert under alle sine flyvninger. Denne dosis øger ifølge læger risikoen for kræft med 5%. NASA har strengere standarder: risikoen for kræft hos en astronaut i hele hans professionelle aktivitet bør ikke overstige 3%. Ifølge Don Hassler, et af medlemmerne af forskerteamet for nysgerrighed, er 5% imidlertid "et helt acceptabelt tal."
Taler på konferencen People to Mars (H2M) i Washington i maj, citerede Scott Hubbard, tidligere ansvarlig for NASAs Mars -projekter og nu professor ved Stanford University, NASAs overlæge Richard Williams, der sagde, at "der i øjeblikket ikke er nogen sundhedsfarer for besætningen, der ville forhindre en bemandet mission til Mars. " Williams indrømmer, at der er en vis sundhedsrisiko for astronauter, men NASA er villig til at acceptere det, især da agenturet konstant udvikler nye måder at afbøde det på. For eksempel eksperimenterer NASA i øjeblikket med et materiale fremstillet af hydrogenerede bornitrid-nanorør (BNNT), der viser meget lovende anti-strålingsegenskaber.
Men ifølge Andy Weier, forfatteren til bogen "The Martian", på grundlag af hvilken filmen med samme navn blev lavet, ville hans helt sikkert få kræft under sit ophold på overfladen af den røde planet. Hvem der er tættere på sandheden - forskere eller science fiction -forfatter, må tiden vise.
Hvornår, for hvor meget og med hvem
NASA overholder i øjeblikket følgende tidsplan for bemandet udforskning og udforskning af Mars. Fra 2021 til 2025 er der planlagt mindst fem bemandede missioner til månens rum, herunder "indfangning" og undersøgelse af asteroiden. I 2033 forventes det, at astronauter når Phobos, og i 2039 forventes det at de træder på overfladen af Mars for første gang. En anden ekspedition lander på Mars i 2043.
For at understøtte den bemandede "angreb" på den røde planet fra 2018 til 2046 skal der lanceres mindst 41 SLS-transportører. Det er ikke udelukket, at det vil være nødvendigt at tilføje lanceringer af allerede opererede luftfartsselskaber af typen Delta-4 og Atlas-5 (hvis sidstnævnte modtager amerikanske motorer i stedet for russiske og stadig er i drift). De vil hovedsageligt blive brugt til at lancere automatiske køretøjer til Mars og Mars, som vil blive betroet funktionen som "minearbejdere" af videnskabelig information til at hjælpe bemandede ekspeditioner.
Selvfølgelig kan antallet af transportører og deres typer variere afhængigt af de ændringer, der er foretaget i konfigurationen af de marsbemandede missioner. Der er en mulighed, hvor kun 32 SLS-type luftfartsselskaber er påkrævet (ikke tæller fem for de førnævnte omgangsekspeditioner): ti til at støtte en bemandet mission til Phobos, tolv til den første landing af astronauter på Mars og ti mere til den anden.
Spørgsmålet er: hvor meget vil alt dette koste, og vil USA "trække" sådanne udgifter alene? At sende astronauter til Mars vil kun koste en brøkdel af det, der blev brugt på udvikling og produktion af sjette generations F-35 kampfly, ifølge en gruppe eksperter fra NASA samt repræsentanter for industri og akademi i USA. ledelse af USA, i sidste ende kan F-35-programmet koste en billion dollars) og vil ikke overstige $ 100 mia. Dette er det samme, som USA hidtil har brugt på ISS -programmet. I 2024 vil stationens flyvning være gennemført, og NASA vil ikke længere bruge næsten 4 milliarder dollars årligt på sin drift. I de ti år, der adskiller slutningen af stationens kredsløb om Jorden og begyndelsen af missionen til Phobos, vil mængden af sparede midler således beløbe sig til omkring 40 milliarder dollars, og USA bliver nødt til at finde yderligere 60 dollars milliarder til at gennemføre sine Mars -planer.
Taler om omkostningerne ved Mars -missionen understreger eksperter, at den kan reduceres endnu mere, hvis internationale deltagere er involveret i projektet. Det oplagte spørgsmål er: er Rusland blandt dem, der i øjeblikket er en af de største partnere i USA inden for rumfeltet og har et seriøst rumpotentiale (især inden for bemandede flyvninger)? Men hvis USA har sådanne planer for Rusland, holdes de foreløbig hemmelige.
I slutningen af maj i år skitserede Space News -avisen NASA -chef Charles Boldens synspunkter om fremtiden for internationalt samarbejde i rummet. Han talte om vigtigheden af interaktion uden for atmosfæren med Europa, Japan og Kina. Med hensyn til Kina nævnte Bolden, at han ville besøge det i slutningen af sommeren og understregede, at USA og Kina før eller siden helt sikkert vil begynde at samarbejde tæt inden for rummet. Listen over potentielle rumpartnere indeholder endda lande som Israel, Jordan og De Forenede Arabiske Emirater. Men Bolden sagde ikke et ord om Rusland. Måske var der simpelthen ingen grund til dette, men en anden forklaring er mulig: stærkt forværrede forbindelser mellem Moskva og Washington samt Ruslands mangel på teknologi og teknologi til dybt rum (for at få adgang til dem kunne USA sætte bortset fra generelle politiske forskelle) bidrager ikke til Amerikas interesse i at fortsætte sit partnerskab med vores land efter afslutningen af ISS -flyvningen.
Det er stadig at tilføje, at der ud over det amerikanske delstatsprogram Mars også er en privat, som SpaceX har til hensigt at implementere. Lederen af dette selskab, Elon Musk, annoncerede planer om at lande Dragon -skibet på overfladen af den røde planet i 2018 og sende folk derhen i 2026.
Taler på konferencen People to Mars og taler om, hvorfor Amerika stræber efter den røde planet, sagde Charles Precott:”Spring i rummet sker kun, når landets strategiske interesser ligger bag dem. Vi tager til Mars, fordi vi vil vise verden vores evne til at gøre noget, som ingen nogensinde har gjort før, for at demonstrere vores lederskab i rummet og garantere vores adgang til det globale rummarked, der når 330 milliarder dollars i årlige indtægter. Som du kan se, er forklaringen ganske enkel. Og spørgsmålet opstår ufrivilligt: har Rusland virkelig ingen sådanne strategiske interesser, der kan realiseres ved hjælp af et projekt, der koster to OL i Sotji?
