Kui Vene-Euroopa kosmoselaeva ExoMars kaamera saatis Maale esimese Punase planeedi pildi, siis USA töötab täieõigusliku mehitatud ekspeditsiooni saatmise nimel Marsile. Miks ameeriklased seda vajavad, kui palju selline projekt maksab ja kas Venemaa kavatseb selles osaleda, on küsimused, mis nõuavad vastust.
Marsi mehitatud lendamise ülesande seadis president Barack Obama juba 2010. aastal. Seejärel joonistas ta NASA ette järgmise tegevuskava: 2025. aastaks tehke mehitatud lend Maalähedase asteroidi juurde, 2030. aastate keskel - Marsile, misjärel järgneb maandumismissioon. Siiani võime öelda, et NASA tervikuna sobib kavandatud ajajoonega. Samal ajal plaanib agentuur mitte ainult Punase planeedi lendu, vaid ka külastada oma looduslikku satelliiti Phobos.
Praeguseks on agentuur tuvastanud kuus põhielementi, mis on vajalikud Marsile lendamiseks, sealhulgas maandumine. Need on SLS raske kanderakett, kosmoseaparaat Orion, Transhebi elumoodul (lennuks mööda Maa-Marsi-Maa marsruuti), maandur, stardiplats ja päikeseelektriline tõukejõusüsteem (SEP). Ühe esialgse hinnangu kohaselt tuleb Punase planeedi pinnale toimetada 15-20 tonni kaupa ja varustust, et tagada inimeste esimene maandumine selle pinnale. NASA esindajad teatasid aga arvust 30 tonni või rohkem, võttes arvesse asjaolu, et ainuüksi kavandatava stardietapi kaal on 18 tonni ja maanduri kaal vähemalt 20 tonni. Nende elementide kosmosesse saatmiseks on vaja vähemalt 6 rasket / ülirasket kandurit SLS, mille kandevõime on 70–130 tonni. Püüdes säästa aega ja raha selle "raskeveoki" väljatöötamisel ja tootmisel, kasutas NASA tehnoloogiat ja seadmeid, mis olid jäänud süstikutest, sealhulgas mootorid, kütusepaak ja tahke raketikütuse võimendid.
Marsi kompleksi elemendid kogunevad kimbu mitte maakera lähedasele orbiidile, vaid Lagrange'i punkti L-2. See asub poolteist miljonit kilomeetrit Maast, Kuu kaugema külje taga, 61 500 löögiga. NASA nimetab L-2-d mitte millekski muuks kui "katsepaigaks", rõhutades sellega, et seal ei tehta mitte ainult kokkupanekut, vaid ka Marsi tehnoloogia katsetamist.
Ameerika ja rahvusvaheline meedia on korduvalt, sealhulgas viidates mõnele NASA allikale, maininud võimalust ameeriklaste tagasitulekuks Kuule, valmistudes ette Marsi ekspeditsiooniks. See pole aga praegu küsimus. Nagu ütles Ameerika üks juhtivaid kosmosepoliitika asjatundjaid John Logsdon ajalehele VZGLYAD, ei ole kuuplatvormi loomine NASA plaanides. Siiski pole välistatud, et Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) otsustab Kuule lendu. Ja kui ESA ehitab maanduri, saavad USA osaleda Euroopa kuuprojektis, pakkudes võimaluse korral SLS -i selle mooduli edastamiseks Maa looduslikule satelliidile.
Kolm sammu Marsile
Kõige võimsamad kanderaketid astronautika ajaloos
NASA nimetas oma esimest sammu "Maale toetumiseks". See hõlmab ISS-i abil vajalike toimingute harjutamist ja nõutavate kogemuste kogumist madala maaga orbiidil. Lisaks arendab agentuur selle sammu raames välja viise ja meetodeid, kuidas kasutada Marsi improviseeritud ressursse (ISRU) kütuse ja muude vajalike materjalide saamiseks. Tegevus on üsna rahuldust pakkuv, kui arvestada, et 18-tonnise stardietapi jaoks on vaja 33 tonni kütust ning NASA kavatseb selle eraldada Punase planeedi käsutuses olevast süsinikdioksiidist ja veest.
Teist sammu nimetatakse "katsekohaks", mis, nagu juba märgitud, asub punktis L-2. Automaatseadme abil on kavas tabada lähedal asuv asteroid, mis viiakse üle sellesse punkti, kus seda uurib kosmoselaeva Orion meeskond.
Kolmandat sammu nimetati "Maast sõltumatuks". Juba räägime Punase planeedi otsesest uurimisest ja arendamisest. See hõlmab elu Marsil, Marsi ressursside intensiivset kasutamist ja teadusliku teabe regulaarset edastamist Maale täiustatud sidesüsteemide abil.
"Orioni" rollil tasub pikemalt peatuda. Hoolimata asjaolust, et väliselt sarnaneb see klassikalise ühekordselt kasutatava kosmoselaeva suurendatud versiooniga (mõnikord nimetatakse Orioni naljatamisi “Apollo steroididel”), on NASA astronautide uus “takso” korduvkasutatav - kavas on kasutada sama laskumissõidukiga laev kuni kümme korda. Samal ajal eristub "Orion" reisijate mahutavuse suurenemisest ja saab pardale võtta kuni 7 meeskonnaliiget.
Kuid see pole Orioni peamine omadus. SLS-ile viiesegmendilisi tahkekütuse võimendeid arendava Orbital ATK asepresidendi Charles Precotti sõnul saab laev planeetidevahelise Marsi kompleksi osaks. Selle süsteemid, sealhulgas elu toetav süsteem (jahutusvedelik) ja kaitse kiirguse eest, integreeritakse sellesse kompleksi, et suurendada selle töökindlust.
Kosmoselennu edukuse statistika erinevates riikides
Orioni hinnanguline ressurss on vähemalt 1000 päeva. See on loodud sisenema Maa atmosfääri suuremal kiirusel, näiteks L-2 või Marsilt naastes. Lisaks saab laev meeskonnale lisavarjendiks juhuks, kui midagi valesti läheb. Precott tõi näite Apollo 13 -st, mille meeskond pärast Kuule lendamise ajal käsumoodulis oleva hapnikupaagi plahvatust päästis suuresti tänu Kuumaanduri jahutus- ja tõukejõusüsteemile. See moodul, kuigi see ei olnud mõeldud lendamiseks Maa-Kuu-Maa marsruudil, täitis kriitilises olukorras edukalt talle ebatavalisi funktsioone.
Orioni esimene katselend toimus automaatselt 2014. aasta detsembris, kui see käivitati kanderaketilt Delta IV Heavy. Järgmine on planeeritud 2018. aasta septembrisse, Orion (endiselt meeskonnata) lendab ümberringikuulisel orbiidil juba SLSi vedaja abiga, mille jaoks see, muide, on esimene stardipauk. Ja kosmoselaeva esimene mehitatud lend - otse Kuule - on kavandatud aastatel 2021–2023.
Hirmud ja reaalsus
Maa madalal orbiidil lendavaid meeskondi kaitseb kosmilise kiirguse eest Maa magnetväli. Eriti Kuule ja Marsile suunduvad astronaudid on sellest kaitsest ilma jäetud. Ent Scientific American andmetel, viidates Curiosity roveri andmetele, pole sügavast kosmosest lähtuva kiirguse oht nii suur, et saada takistuseks Marsi ekspeditsiooni elluviimisel. Niisiis, astronaudid, kes veedavad Marsile jõudmiseks 180 päeva, sealt tagasi sama palju ja veedavad 500 päeva ka Punase planeedi pinnal, saavad kiirgusdoosi ligikaudu 1,01 sieverti. ESA standardite kohaselt ei tohiks astronaut kõigi lendude ajal vastu võtta rohkem kui ühte sieverti. Arstide sõnul suurendab see annus vähiriski 5%. NASA -l on rangemad standardid: astronaudi vähirisk ei tohi kogu tema kutsetegevuse perioodil ületada 3%. Kuid Curiosity uurimisrühma ühe liikme Don Hassleri sõnul on 5% "täiesti vastuvõetav näitaja".
Märtsis Washingtonis toimunud konverentsil People to Mars (H2M) esinenud Scott Hubbard, kes oli varem vastutav NASA Marsi projektide eest ja nüüd Stanfordi ülikooli professor, tsiteeris NASA peaarsti Richard Williamsi sõnu, et „praegu ei esine meeskonna terviseohte, mis takistaks mehitatud missiooni Marsile. Williams tunnistab, et astronautidel on teatud terviserisk, kuid NASA on nõus sellega leppima, eriti kuna agentuur arendab pidevalt uusi võimalusi selle leevendamiseks. Näiteks katsetab NASA praegu materjali, mis on valmistatud hüdrogeenitud boornitriidi nanotorudest (BNNT) ja millel on väga paljulubavad kiirgusvastased omadused.
Raamatu "Marslane", mille põhjal tehti samanimeline film, autori Andy Weieri sõnul haigestuks aga tema kangelane Punase planeedi pinnal viibides kindlasti vähki. Kes on tõele lähemal - kas teadlased või ulmekirjanik, seda näitab aeg.
Millal, kui palju ja kellega
NASA peab praegu kinni mehitatud Marsi uurimise ja uurimise ajakavast. Aastatel 2021–2025 on planeeritud vähemalt viis mehitatud missiooni Kuu ruumi, sealhulgas asteroidi "püüdmine" ja uurimine. Aastal 2033 jõuavad astronaudid Phobosesse ja 2039. aastal peaksid nad esimest korda Marsi pinnale astuma. Teine ekspeditsioon maandub Marsil 2043.
Punase planeedi mehitatud rünnaku toetamiseks aastatel 2018–2046 tuleb käivitada vähemalt 41 SLS-tüüpi vedajat. Pole välistatud, et selleks on vaja lisada juba kasutusel olevate Delta-4 ja Atlas-5 tüüpi kandjate käivitused (kui viimane saab Vene mootorite asemel Ameerika mootoreid ja töötab endiselt). Neid kasutatakse peamiselt automaatsõidukite Marsile ja Marsile laskmiseks, kellele usaldatakse mehitatud ekspeditsioonide abistamiseks teadusliku teabe "kaevurite" funktsioon.
Loomulikult võib lennuettevõtjate arv ja nende tüübid varieeruda sõltuvalt Marsi mehitatud missioonide konfiguratsioonis tehtud muudatustest. On võimalus, mille puhul on vaja ainult 32 SLS-tüüpi kandjat (arvestamata viit ülalnimetatud ümberkuuluvatele ekspeditsioonidele): kümme mehitatud missiooni toetamiseks Phobosesse, kaksteist astronautide esmakordsel Marsile maandumisel ja kümme teist korda.
Küsimus on selles: kui palju see kõik maksma läheb ja kas USA "tõmbab" selliseid kulutusi üksi? Astronautide Marsile saatmine maksab vaid murdosa sellest, mis kulutati kuuenda põlvkonna hävitaja F-35 väljatöötamisele ja tootmisele, väidavad NASA ekspertide rühm ning USA tööstuse ja akadeemiliste ringkondade esindajad. Ameerika Ühendriikide juhtimisele, võib lõppkokkuvõttes F-35 programm maksta triljon dollarit) ja see ei ületa 100 miljardit dollarit. See on sama, mida USA on seni kulutanud ISS -i programmile. Aastaks 2024 on jaama lend lõpule viidud ja NASA ei kuluta oma tegevusele enam ligi 4 miljardit dollarit aastas. Seega on kümne aasta jooksul, mis eraldab jaama ümber Maa tiirlemise ja Phobose missiooni alguse, kokkuhoitud vahendite summa umbes 40 miljardit dollarit ja USA peab leidma täiendavad 60 dollarit. miljardit oma Marsi plaanide elluviimiseks.
Rääkides Marsi missiooni maksumusest, rõhutavad eksperdid, et seda saab veelgi vähendada, kui projekti kaasatakse rahvusvahelisi osalejaid. Ilmselge küsimus on: kas nende seas on ka Venemaa, kes on praegu USA üks suuremaid partnereid kosmosevaldkonnas ja millel on tõsine kosmosepotentsiaal (eriti mehitatud lendude valdkonnas)? Aga kui USA -l on Venemaa jaoks sellised plaanid, siis hoitakse neid esialgu saladuses.
Selle aasta mai lõpus kirjeldas ajaleht Space News NASA juhi Charles Boldeni seisukohti rahvusvahelise koostöö tuleviku kohta kosmoses. Ta rääkis Euroopa, Jaapani ja Hiinaga väljaspool atmosfääri toimuva suhtlemise tähtsusest. Hiinaga seoses mainis Bolden, et kavatseb seda suve lõpus külastada, rõhutades, et varem või hiljem hakkavad USA ja Hiina kindlasti tegema tihedat koostööd kosmosevaldkonnas. Potentsiaalsete kosmosepartnerite loend sisaldab isegi selliseid riike nagu Iisrael, Jordaania ja Araabia Ühendemiraadid. Kuid Bolden ei öelnud Venemaa kohta sõnagi. Võib -olla polnud selleks lihtsalt põhjust, kuid võimalik on ka teine seletus: Moskva ja Washingtoni suhted järsult teravnenud, aga ka Venemaa puudulik tehnoloogia ja tehnoloogia puudumine süvakosmoses (neile juurdepääsu võimaldamiseks võiksid USA üldised poliitilised erimeelsused) ei aita kaasa Ameerika huvile jätkata partnerlust meie riigiga pärast ISSi lennu lõppu.
Jääb veel lisada, et lisaks USA osariigi Marsi programmile on olemas ka privaatne programm, mille SpaceX kavatseb ellu viia. Selle ettevõtte juht Elon Musk teatas plaanist laev Dragon maandada Punase planeedi pinnale 2018. aastal ja saata inimesed sinna 2026. aastal.
Konverentsil People to Mars esinedes ja sellest, miks Ameerika püüdleb Punase planeedi poole, ütles Charles Precott: „Hüpped kosmoses toimuvad ainult siis, kui riigi strateegilised huvid on seljataga. Me läheme Marsile, sest tahame näidata maailmale oma võimet teha midagi sellist, mida keegi pole kunagi varem teinud, demonstreerida oma juhtpositsiooni kosmoses ja tagada juurdepääs ülemaailmsele kosmoseturule, mille aastane tulu ulatub 330 miljardi dollarini. Nagu näete, on seletus üsna lihtne. Ja tahes -tahtmata tekib küsimus: kas Venemaal pole tõesti selliseid strateegilisi huve, mida saaks realiseerida projekti abil, mis maksab kaks Sotši olümpiat?
