Первые люди на марсе. Когда мы отправим людей на Марс? Предложения по отправке людей на Марс
Джеки, работавшая в NASA в 70-е годы, уверяет, что своими глазами видела запись, на которой запечатлено, как люди идут по поверхности Марса . В эфире одной из американских радиостанций она рассказала, что заметила две человеческие фигуры в скафандрах на видео, которое транслировал марсоход Viking. Астронавты, по ее словам, блокировали трансляцию того, что не должно было попасть в кадр.
ПО ТЕМЕ
Джеки заявила, что это произошло в 1979 году, когда она проводила обработку линии телеметрической связи от аппарата, передававшего на Землю сведения с Марса. Американка уверяет, что, кроме нее, фигуры заметили еще шесть человек . В какой-то момент связь с марсоходом была утеряна, и она вышла из помещения, чтобы сообщить об этом начальству, но вернуться назад уже смогла, сообщает издание International Business Times.
Как предполагают уфологи, люди на Красной планете могли быть участниками секретной миссии, проводимой США в 60-е годы. Однако выяснить, гражданами какой страны они являлись, не удалось. По словам Джеки, их скафандры отличались от тех, что использовались астронавтами США в то время .
Официальные представители современного NASA заявление женщины пока не прокомментировали. Ранее технический директор организации Дэвид Миллер заявил, что пилотируемый полет на Марс должен стать главной целью человечества на ближайшие годы, поскольку именно там можно основать колонию.
Унылый пейзаж марсианской пустыни
Не в силах раскрасить холодный восход.
В разряженном воздухе чёткие тени
Легли на далекий теперь вездеход.
Великая Космическая Одиссея ХХ века превратилась в жестокий фарс – серия неуклюжих попыток сбежать из своей «колыбели», и перед человеком раскрылась черная пропасть безжизненного пространства. «Дорога к звездам» оказалась коротким тупиком.
Мрачная ситуация в Космонавтике имеет несколько простых объяснений:
Первое - ракеты на химическом топливе достигли своего предела. Их возможностей хватило для достижения ближайших небесных тел, но для полномасштабных исследований Солнечной системы требуется нечто большее. Приобретающие все большую популярность ионные двигатели также не способны решить вопрос с преодолением колоссальных космических расстояний. Тяга ионных супер-двигателей не превышает считанных долей одного Ньютона, а межпланетные перелеты по-прежнему растягиваются на долгие годы.
Заметьте – речь идет только об изучении Космоса! В условиях, когда полезная нагрузка составляет всего 1% от стартовой массы ракетно-космической системы, вести речь о каком-либо промышленном освоении небесных тел вообще не имеет смысла.
Особенно разочаровывала пилотируемая космонавтика – вопреки смелым гипотезам писателей-фантастов середины ХХ века, Космос оказался ледяной враждебной средой, где никто не рад органическим формам жизни. Условия на поверхности Марса – единственном из «приличных» в этом плане небесных тел может вызвать шок: атмосфера, на 95% состоящая из углекислоты, и давление на поверхности, эквивалентное давлению земной атмосферы на высоте 40 километров. Это конец.
Условия на поверхностях других обследованных планет и спутников планет-гигантов еще страшнее – температуры от - 200 до + 500° С, агрессивный состав атмосферы, чудовищные давления, слишком малая или, наоборот, слишком сильная гравитация, мощная тектоника и вулканическая активность…
Межпланетная станция «Галилео», совершив один виток вокруг Юпитера, получила дозу радиации, эквивалентную 25 смертельным дозам для человека. По этой же причине, для пилотируемых полетов практически закрыты околоземные орбиты на высотах более 500 км. Выше начинаются радиационные пояса, где долговременное пребывание опасно для здоровья человека.
Там, где едва ли могут существовать самые прочные из механизмов, хрупкому человеческому телу делать нечего.
Но Космос манит мечтой о далеких мирах, а человек не привык сдаваться перед трудностями – временная задержка на пути к звездам обещает быть недолгой. Впереди титаническая работа по исследованию и освоению ближайших небесных тел – Луна, Марс, где без пилотируемой космонавтики не обойтись.
Исследователи Марса
Вы наверняка спросите – зачем вся эта космическая «возня»? Совершенно очевидно, что никакой практической пользы эти экспедиции не принесут, смелые фантазии о горнорудном производстве на астероидах или добыче Гелия-3 на Луне все еще остаются на уровне смелых предположений. Более того, с точки зрения земной экономики и промышленности, никакой необходимость в этом нет, и появится она, вероятно, не скоро.
Тогда – для чего? Ответ прост – наверное, в этом и есть предназначение человека. Создавать удивительную по красоте и сложности технику, и с её помощью исследовать, осваивать, изменять окружающее пространство.
Никто не собирается останавливаться на достигнутом. Сейчас главная цель – грамотно выбрать приоритеты дальнейшей работы. Нужны новые дерзкие идеи и яркие, амбициозные проекты. Каковы будут наши следующие шаги на пути к звездам?
1 июня 2009 года по инициативе НАСА была организована т.н. «комиссия Огустина» (получила название в честь её главы – бывшего директора компании Lokheed Martin Нормана Огустина) –специальный комитет по вопросам американской пилотируемой космонавтики, в чьи задачи входила выработка дальнейших решений на пути проникновения человека в Космос.
Янки внимательно изучили состояние ракетно-космической отрасли, проанализировали сведения о межпланетных экспедициях с использованием автоматических зондов, учли условия на поверхностях ближайших небесных тел и скрупулезно «рассмотрели на свету» каждый выделенный из бюджета цент.
Осенью 2009 года «комиссия Огустина» представила подробный отчет о проделанной работе и сделала ряд простых, но в то же время совершенно гениальных выводов:
1. Ожидаемый в ближайшем будущем пилотируемый полет на Марс – блеф.
Несмотря на популярность проектов, связанных с высадкой человека на Красную планету, все эти планы не более чем научная фантастика. Полет человека на Марс в современных условиях, подобен попытке бежать «стометровку» с переломанными ногами.
Марс привлекает исследователей адекватными климатическими условиями – по крайней мере, здесь нет испепеляющих температур, а низкое давление атмосферы можно компенсировать «обычным» космическим скафандром. Планета имеет нормальные размеры, гравитацию и удалена от Солнца на разумное расстояние. Здесь обнаружены следы присутствия воды – формально есть все условия для успешной высадки и работы на поверхности Красной планеты.
Однако, в плане посадки космических аппаратов, Марс – пожалуй, наихудший вариант из всех исследованных небесных объектов!
Все дело в коварной газовой оболочке, окружающей планету. Атмосфера Марса слишком разряжена – настолько, что здесь невозможен традиционный спуск на парашютах. В то же время, она достаточно плотна, чтобы сжечь посадочный аппарат, неосторожно «сиганувший» к поверхности с космической скоростью.
Посадка на тормозящих двигателях на поверхность Марса – исключительно сложное и затратное мероприятие. Длительный период времени аппарат «висит» на реактивных двигателях в гравитационном поле Марса – полностью опереться на «воздух» с помощью парашюта невозможно. Все это приводит к чудовищному перерасходу горючего.
Именно по этой причине применяются необычные схемы – например, автоматический межпланетный зонд «Следопыт» садился с помощью двух комплектов тормозных двигателей, лобового тормозящего (теплоизоляционного) экрана, парашюта и надувной «подушки безопасности» - врезавшись в красный песок на скорости 100 км/ч, станция несколько раз отскочила от поверхности, как мяч, до полной остановки. Разумеется, подобная схема совершенно неприменима при высадке пилотируемой экспедиции.
Не менее чудно садился в 2012 году «Кьюриосити».
Марсоход массой 899 кг (вес на Марсе 340 кг) стал самым тяжелым из земных аппаратов, доставленных на поверхность Марса. Казалось бы, всего лишь 899 кг – какие здесь могут возникнуть проблемы? Для сравнения – спускаемый аппарат корабля «Восток» имел массу 2,5 тонны (масса всего корабля, на котором летел Ю. Гагарин – 4,7 тонны).
Cхема посадки Mars Science Laboratory (MSL), более известной, как марсоход "Кьюриосити"
И, тем не менее, проблемы оказались велики - во избежание повреждения конструкции и аппаратуры марсохода «Кьюриосити», пришлось использовать оригинальную схему, известную, как «небесный кран». Вкратце, весь процесс выглядел следующим образом: после интенсивного торможения в атмосфере планеты, платформа с закрепленным на ней марсоходом зависла в 7,5 метрах над поверхностью Марса. С помощью трех тросов «Кьюриосити» мягко опустили на поверхность планеты - получив подтверждение о том, что его колеса коснулись грунта, марсоход перерезал пирозарядами тросы и электрокабели, и нависающая над ним тяговая платформа отлетела в сторону, совершив жесткую посадку в 650 метрах от марсохода.
И это всего лишь 899 килограммов полезной нагрузки! Страшно представить, какие сложности возникнут при посадке на Марс 100-тонного корабля с парой-тройкой космонавтов на борту.
Все вышеперечисленные проблемы конвертируются в лишние сотни тонн «марсианского корабля». По самым скромным подсчетам масса отлетной ступени на околоземной орбите составит как минимум 300 тонн (менее оптимистичные оценки дают результат до 1500 тонн)! Вновь потребуются сверхтяжелые ракеты-носители, чьи размеры многократно превзойдут лунные «Сатрун-V» и Н-1 с полезной нагрузкой 130…140 тонн.
Даже при использовании метода секционной сборки «марсианского корабля» на из более мелких блоков и применении схемы из двух кораблей – основного (пилотируемого) и автоматического транспортного модуля с их последующей стыковкой на марсианской орбите, количество нерешенных технических проблем превышает все разумные пределы.
В сложившейся ситуации отправка человека на Марс подобна попытке решить Великую теорему Ферма не обладая простейшими знаниями алгебры.
Тогда зачем мучить себя несбыточными иллюзиями? Не проще для начала научиться «ходить без костылей» и набраться необходимого опыта, решая чуть более простые, но не менее фееричные задачи?
Британские ученые установили, что астероид Апофис опасности для Земли не представляет.
«Комиссия Огустина» предложила план, под названием «Гибкий путь» (Flexible Path) – сюжет, достойный съемочных павильонов Голливуда. Смысл данной теории прост – научиться совершать длительные межпланетные перелеты, тренируясь на … астрероидах.
Астероид Итокава в сравнении с Международной космической станцией
Блуждающие каменные обломки не обладают сколь-нибудь ощутимой атмосферой, а их малая гравитация делает процесс «причаливания» подобным стыковке «Шаттла» с МКС – тем более, у человечества уже имеется опыт «близких контактов» с малыми небесными телами.
Речь идет отнюдь не о «челябинском метеорите» - в ноябре 2005 года японский зонд «Хаябуса» («Сапсан») произвел две посадки с забором пыли на поверхности 300-метрового астероида (25143) Итокава. Не все прошло гладко: солнечная вспышка повредила панели солнечных батарей, космический холод вывел из строя два из трех гироскопов зонда, при посадке был потерян мини-робот «Минерва», наконец, аппарат столкнулся с астероидом, повредил двигатель и потерял ориентацию. Через пару лет японцам все-таки удалось восстановить контроль над зондом и перезапустить ионный двигатель – в июне 2010 года капсула с частицами астероида была, наконец, доставлена на Землю.
Полеты к астероидам могут дать сразу несколько полезных результатов:
Прояснятся некоторые детали формирования и Солнечной системы, что уже само по себе вызывает немалый интерес.
Во-вторых, это ключ к решению прикладной задачи о предотвращении «метеоритной угрозы» - все подробности в сценарии голливудского блокбастера «Армагеддон». Но в реальности дело может принять еще более интересный оборот:
День первый. К Земле приближается гигантский астероид. Группа отважных бурильщиков
отправилась к нему для установки ядерного заряда.
День второй. К Земле приближается гигантский астероид с ядерным зарядом.
В-третьих – геологоразведка. Астероиды представляют немалый интерес, как источники полезных ископаемых (огромные запасы руды, малая гравитация и низкое значение второй космической скорости – упрощается транспортировка сырья на Землю). Это на перспективу.
Наконец, подобные миссии дадут бесценный опыт пилотируемых межпланетных перелетов.
В качестве наиболее приоритетных целей НАСА предлагает точки Лагранжа в системе Земля-Солнце (области, в которых тело с пренебрежимо малой массой может оставаться неподвижным во вращающейся системе отсчёта, связанной с двумя массивными телами). С точки зрения небесной механики, полет в эти области даже проще, чем полет на Луну, несмотря на значительно большее расстояние от Земли.
Следующими целями называются околоземные астероиды групп атонов, аполлонов и т.д. - между орбитами Земли и Марса. Дальше - наше ближайшее небесное тело – Луна. Потом следуют предложения об отправке беспосадочной экспедиции к Марсу – облет и изучение планеты с орбиты, следом – высадка на марсианском спутнике Фобос. И лишь потом – Марс!
Новые дерзкие экспедиции потребуют создание новых технических средств – уже сейчас янки энергично работают над проектом многоцелевого пилотируемого корабля «Орион».
Первый тестовый запуск запланирован уже на 2014 год, корабль планируется запустить на расстояние 6000 км от Земли – в 15 раз дальше, чем расположена орбита обращения МКС. К 2017 году для «Ориона» планируют подготовить сверхтяжелую ракету-носитель SLS, способную выводить на опорную орбиту до 70 тонн груза (в перспективе – до 130 тонн). Ожидается, что ракетно-космическая система «Орион» + SLS достигнет полной готовности к 2021 году – с этого момента станут возможными пилотируемые экспедиции за пределы околоземной орбиты.
"Орион" на орите Луны в представлении художника
Все новое – хорошо забытое старое. Прозвучавшие выводы «комиссии Огустина» были отлично знакомы отечественным специалистам – неслучайно, познакомившись с коварством атмосферы Марса, советская космическая программа быстро переориентировалась на изучение Фобоса (неудачные запуски «Фобос-1 и 2», 1988 год) – ведь совершить посадку на спутник гораздо проще, чем на поверхность Красной планеты. При этом Фобос, в плане геологии, представляет едва ли не больший интерес, чем сам Марс. Одиозный «Фобос-Грунт» и перспективный «Фобос-Грунт-2» - все это звенья одной цепи.
В настоящее время российские ученые также склоняются к мнению о пользе изучения малых небесных тел. О пилотируемых экспедициях речи пока не идет, Роскосмос работает над возможностью отправке автоматических зондов к Луне («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс», ближайший планируемый запуск – 2015 год), а также осуществление фантастической экспедиции «Лаплас-П». В последнем случае планируется посадка зонда на поверхность Ганимеда – одного из ледяных спутников Юпитера.
Сообщение о планируемой отправке российского зонда к внешним планетам Солнечной системы вызвало всплеск едких шуток в стиле «Фобос-Грунт», «Юпитер – идеальная цель, еще 5 миллиардов навечно сгинут в глубинах Космоса», кое-кто из интернет-юмористов даже предлагал «пилотируемый» вариант «Лаплас-Поповкин»…
Однако, несмотря на всю кажущуюся сложность и неоднозначность грядущей миссии, посадка автоматической станции на поверхность Ганимеда окажется едва ли сложнее, чем на поверхность Марса.
Конечно, пилотируемые полеты в точки Лагранжа и автоматические зонды в окрестностях Юпитера – все-таки лучше, чем несбыточные мечты о том, как «на Марсе будут яблони цвести». Главное – не стоит расслабляться на достигнутом. Даже высадившись на поверхности астероида, нам не стоит предаваться сладким грезам о том, как наша всемогущая наука теперь способна сместить с орбиты любое небесное тело и сделать нас властелинами ближнего космоса.
Последние 70 лет на Марс мечтали попасть все: инженеры, ученые, простые люди вроде нас с вами. Но их прекрасные планы так и не вышли за пределы чертежей. Но вот, кажется, что-то меняется: NASA нужны астронавты. Идеальные кандидаты должны хотеть отправиться на Марс. Космическое агентство, по всей видимости, действительно собирается на Марс при помощи своей будущей ракеты Space Launch System, для чего набирает астронавтов «в рамках подготовки к поездке агентства на Марс».
Но имейте в виду, когда дело доходит до пилотируемых миссий на Марс, «подготовка» NASA полным ходом длится уже 70 лет.
Эта задержка как минимум отчасти является технической. Поездка на Красную планету сравнима с посещением Антарктиды, только еще более негостеприимной, а ее атмосфера составляет два процента от того, что можно наблюдать на верхушке Эвереста. Не говоря уж о том, что на одну только дорогу уйдет минимум год. Короче, обернутся вдесятеро большей авантюрой.
«Это выбор, а не приказ, - говорит Джон Лонгсдон, почетный профессор Института космической политики при Университете Джорджа Вашингтона. - Марс далеко, до него сложно добраться, и стоит это кучу денег».
Однако на протяжении десятилетий инженеры и политики мечтали преодолеть все эти препятствия на пути к Красной планете. Некоторые проекты должны были вдохновлять; другие были направлены на то, чтобы поставить ногу человека на марсианскую поверхность. Но у всех была одна общая черта:
Они. Никогда. Не. Воплотились. В реальность.
Первый правдоподобный план по Марсу пришел из неожиданного источника: ужасного романа гениального ученого, раньше работавшего на нацистов. После Второй мировой войны немецкий ракетный инженер Вернер фон Браун, который позже проектировал ракеты «Сатурн» для миссии «Аполлон», был по сути захвачен в качестве военного трофея для испытаний ракеты «Фау-2» для армии США.
В попытке оживить свои дни, фон Браун написал «Проект Марс», роман о пилотируемой экспедиции на Марс. «Основной идеей, думаю, было сбежать оттуда, где он был», - говорит Дэвид Портри, архивариус Научного астрогеологического центра. Подробное техническое приложение к роману описывало физически жизнеспособную серию космических аппаратов, путей и даже дат запуска.
Фон Браун планировал миссию на Марс в 1985 году, с десятью 4000-тонными кораблями и 70 членами экипажа. После многомесячного круиза флот должен был высадить десант на марсианские шапки на глайдерах, оснащенный лыжами. Затем астронавты должны были пройти 7500 километров, чтобы построить взлетно-посадочную полосу для остальных судов близ экватора.
Редакторы журнала Collier очень скоро были очарованы идеями фон Брауна и опубликовали серию богато иллюстрированных статей о будущем освоения космоса. В 1957 году фон Браун и бывший коллега по «Фау-2» Эрнст Штюлингер объединились с Уолтом Диснеем для нескольких эпизодов на тему космоса для телевизионного шоу «Диснейленд», в том числе и о людях на Марсе.
Планы фон Брауна - и их неумолимая популяризация - помогли смягчить отношение американской публики к идее космических путешествий. «Они создали поп-культурное понятие того, что это реально», - говорит Лонгсдон.
Первый план NASA: ядерные ракеты (1959–1961)
Спустя каких-то шесть месяцев с начала официального существования NASA, агентство загорелось желанием отправить миссию на Марс. Его первое официальное исследование послужило наброском будущих планов NASA и в значительной степени было заимствовано из «парадигмы фон Брауна», хотя и было намного меньше и задействовало высокоэффективные ядерные термические ракеты, которые использовали реакторы деления для разогрева водорода в плазменном выхлопе.
В 1960-х годах правительство США провело наземные испытания этих ядерных ракет, и с тех пор они остаются популярными среди дизайнеров миссий NASA. Но отправка ядерного оружия в космос казалась тревожной с точки зрения политики: чтобы вывести такую ракету на орбиту, придется запустить в космос огромное количество урана. Поэтому ракеты никогда не покидали поверхность Земли.
Фотографии Марса привлекают зевак (1965)
В 1966 году NASA боролось за право отправить астронавтов к проносящемуся мимо Марсу в 1976 году. План Joint Action Group (JAG) заключался в отправке экипажа из четырех человек к Марсу и обратно без высадки, оснастив их 40-дюймовым телескопом, с помощью которого они могли бы изучить поверхность планеты при приближении.
Однако новые снимки Марса свели всю затею на нет. Облет зонда «Маринер-4» в 1965 году показал, что бесплодная поверхность планеты была усеяна кратерами, а ее атмосфера была гораздо тоньше, чем считалось раньше, уничтожая нашу затею облета Марса на самолете.
Дефициты бюджета, беспорядки в связи с войной во Вьетнаме и ужасный пожар на стартовой площадке «Аполлона-1» подлили масла в огонь. Конгресс отказался финансировать программу JAG, в конечном счете утопив планы на облет к 1968 году. В последующие годы миссия «Аполлон» вытеснила все остальные планы на Марс.
Большой план Базза Олдрина (1985 – настоящее время)
В 1985 году астронавт «Аполлона-11» Базз Олдрин начал работу над сложной цикличной миссией на Марс, которая подразумевает два материнских корабля, вращающихся вокруг Солнца и периодически перехватывающих орбиты Земли и Марса. На пике миссии этот межпланетный автобусный маршрут должен был бы ежегодно перевозить группы астронавтов в постоянные колонии на Марсе и Фобосе, одной из марсианских лун.
Если план кажется безумным, то таким он и является: Олдрин считал, что если люди собираются отправиться на Марс, они пойдут и дальше.
«Что мы извлекли из миссий «Аполлона»? Мы высадили двух людей на день и потом вернули их обратно, - говорит он. - Почему мы думаем, что будет непросто создать надежную и вдохновляющую последовательность миссий на Марс?».
На протяжении многих лет он конкретизировал свой план в многочисленных книгах. В апреле студенты Университета Пердью завершили детальный технический анализ плана Олдрина. Сам же Олдрин недавно открыл исследовательский институт во Флоридском технологическом институте для разработки своей идеи космических автобусов.
Но в обозримом будущем крылья Олдрина подрезаны политикой. У NASA есть более строгий план под названием «Путешествие на Марс», но его детали пока не анонсировались. Очевидно, крупный план потребует долговременных расходов при поддержке нескольких последующих президентов США.
Распад СССР и дорога на Марс (1989–1991)
В двадцатую годовщину лунной высадки «Аполлона-11» президент Джордж Буш объявил о своей инициативе по освоению космического пространства (SEI), мощной переориентировке приоритетов NASA, которая должна была завершиться высадкой на Марсе к 2019 году, в 50-ю годовщину «Аполлона-11».
Вряд ли сам Буш инвестировал в этот план лично, хотя и казался космическим энтузиастом. За несколько месяцев до анонса он, по существу, делегировал космическую политику Белого дома вице-президенту Дэну Куэйлу и советникам Белого дома по космосу, включая главу Национального космического совета Марка Альбрехта.
Но уже с самого начала план был с изъяном: разногласия между NASA и Белым домом совершенно все испортили. «Было невероятное непонимание, - говорит Альбрехт. - NASA должно было получить карт-бланш, но нет».
К тому моменту, когда SEI дошла до Конгресса, ее ценник - в 450 миллиардов консервативных долларов, при виде которого у людей вставали волосы дыбом, - встревожил ключевых членов Конгресса, которые убили инициативу совершенно.
Люди на Марсе - к 1999! (1990 – настоящее время)
После того как план Буша провалился, сторонники Марса начали искать более чистый и простой план. Другими словами, почему бы не отправиться прямо на Марс?
Так и назвали: Mars Direct. Разработанный парой аэрокосмических инженеров, этот план включал продвинутую роботизированную миссию по поддержке жилых помещений экипажа и транспорта с использованием производных марсианской почвы и атмосферы. За ней последовали бы люди, которые должны были бы провести на поверхности Марса порядка 500 дней, а после вернуться домой.
Будучи президентом группы Mars Society, инженер Роберт Зубрин отстаивал свою миссию в течение последних 25 лет, называя единственным препятствием само NASA. Ранняя версия плана подразумевала, что агентство смогло бы поставить людей на Марс к 1999 году, если бы решилось.
Хотя NASA не решило разрабатывать план Зубрина, собственная марсианская миссия агентства многое позаимствовала из подхода Mars Direct. Будущий марсоход NASA Mars 2020 также будет проводить эксперименты по выделению топлива и кислорода из марсианской атмосферы.
Деньги частные, проблемы общие (2010 – настоящее время)
В отсутствие решительных действий NASA, частные организации вроде Mars Foundation Денниса Тито и Planetary Society ввязались в эту борьбу, предложив собственные миссии на Марс - и все с разными результатами.
Некоммерческая организация , возможно, является самой видной инициативой, подразумевающей отправку десятков энтузиастов Марса в один путь - к колонии на Красной планете к 2030-м годам, но и у нее .
Многие считают Mars One лохотроном и мошеннической программой. Анализы показывают, что колонисты организации будут голодать, а вопросы финансирования позволяют усомниться в авторитете Mars One.
Путешествие на Марс (2013 – настоящее время)
Те, кто собирается в космонавты, возможно, могут рассчитывать на путешествие к Красной планете.
NASA активно занимается разработкой технологий для полета на Марс, вроде капсулы «Орион» и ракеты Space Launch System. Однако текущее расписание агентства отражает медленное и уверенное испытание оборудования - но никаких планов на Марс. План, по которому астронавты отправятся на Марс, до сих пор не обнародован официально.
Остается открытым вопрос, смогут ли длительный проект по освоению Марса поддерживать политики и финансирование США, даже если отдать его на реализацию международным партнерам или частным подрядчикам вроде SpaceX.
«Когда Кеннеди сказал «летим на Луну», он знал, что это станет возможно к 1967 году - и он ожидал, что будет президентом на тот момент, - говорит Лонгсдон. - Но в случае с пяти-шестилетней миссией Марса одной президентской администрации будет недостаточно».
Впрочем, это не мешает астронавтам мечтать о большем. В конце концов, космос осилит летящий.
По материалам National Geographic
В 2018 году состоится пилотируемые полет на Марс с целью его колонизацииПилотируемый полёт на Марс — запланированный полёт человека на Марс с помощью пилотируемого космического корабля. Роскосмос, НАСА и ESA объявили полёт на Марс своей целью в отдалённой перспективе.
Кроме основной цели полёта на Марс — высадки нескольких людей на поверхность Марса с возвращением на Землю, также к целям миссии принадлежит поиск ресурсов за пределами Земли.
Многие учёные высказывают мнения, что одних непилотируемых исследований автоматическими межпланетными станциями или посадочными модулями недостаточно. Отослать лишь одного космонавта в путешествие кажется нереальным, в том числе и из-за сложности организации такого проекта и большого риска с медицинской точки зрения. Некоторые сторонники колонизации Марса хотят отправить людей на планету, чтобы они провели там остаток своей жизни для подготовки осуществления колонизации. В течение долгого времени предполагается заселять Марс настолько, насколько это возможно с терраформированием или без него.
Туристические полеты на Марс
Первый в мире космический турист, мультимиллионер Деннис Тито готов снарядить экспедицию на Красную планету.
Пока известно, что путешествие на Марс намечено на 2018 год и продлится 501 день. Два астронавта — не сообщается, будут ли это космические туристы или профессионалы — не станут сами ступать на поверхность планеты. Они лишь проверят оборудование и опробуют длительное пребывание в тяжелых условиях.
Здоровьем экипажа при подготовке миссии займется специалист из Национального космического института биомедицинских исследований Джонатан Кларк.
Собирается ли сам Тито посетить Красную планету, пока неизвестно. 12 лет назад он заплатил 20 млн долларов за восьмидневный тур на МКС, став первым космическим туристом в истории человечества.
Новые знания, полученные в этом путешествии, придадут импульс следующей эпохе освоения космоса, отмечают в компании Денниса Тито Inspiration Mars Foundation. О деталях полета они объявят 27 февраля. Одна из главных деталей — цена.
100 млрд долларов — в такую сумму оценил затраты Игорь Лисов, обозреватель журнала “Новости космонавтики”. У Тито, вероятнее всего, таких денег нет, как и космического корабля, способного совершить подобный полет. Да и пяти лет для подготовки экспедиции маловато.
Сложностей много, хотя американцы часто готовы рисковать, говорит Лисов: “Американцы подготовили полет на Луну за восемь лет и преуспели, хотя рисковали сильно. Марс — не Луна, он чертовски далеко. Если на Луне можно вообразить себе какую-то помощь с Земли, в полете к Марсу это нереально. Поэтому надо тащить все, что возможно, с собой и рассчитывать только на свои силы. Ну, и большая продолжительность полета накладывается, это и большая нагрузка на людей, и больше вопросов к технике, которая должна быть гораздо более надежной”.
Полет на Марс осложнит солнечная радиация. Радиационный фон там в два раза выше, чем на МКС. Объем облучения за три года приближается к пределу безопасности для космонавтов.
Комментарий Льва Зеленого, директора Института космических исследований РАН: “На проектах, которые существовали раньше, при полете туда в качестве защиты используются резервуары с водой, которые надо с собой везти. Сейчас, кстати, понятно, что там много своей воды. Но даже в этом варианте, на обратном пути непонятно, как такую тяжелую ракету поднять с Марса. У Марса нет магнитного поля, поэтому там очень сильный уровень радиации, но там есть возможность укрыться под поверхностью планеты, а при полете космонавты будут голые”.
При этом эксперт поддерживает идею доступного космического туризма. Но не на Марс. Он предлагает оригинальный бизнес-проект: лотерею, билет в которой за 10-20 тысяч рублей смогут купить все желающие. Впоследствии выигравшие должны пройти серьезное медицинское обследование, и те, кто прошел, отправятся туристами в околоземный космос, на высоту 300-400 км, где земное магнитное поле защищает астронавтов от солнечной радиации.
Что говорит Америка?
Американский президент Джордж Г. У. Буш в 1992 году представил планы пилотируемого полёта к Марсу и поручил НАСА вычислить затраты на миссию. С учётом проектных затрат от 400 миллиардов долларов США проект был отвергнут.
Его сын, бывший президент США Джордж Уокер Буш, в начале 2004 года представил для НАСА новый долгосрочный план, основной задачей которого были пилотируемые миссии на Луну и Марс. Новой при этом явилась смета затрат, которая предполагала финансирование развития с выходом из Шаттл- и МКС-программы в течение свыше 30 лет.
Пересмотр целей положил начало программе «Созвездие». В рамках этой программы первым шагом должно было стать до 2010 года создание космического корабля «Орион», на котором космонавты могли бы полететь сначала на Луну, а потом на Марс. Далее с 2024 года по планам НАСА должна появиться постоянно обитаемая лунная база, которая стала бы подготовкой для полёта на Марс. Согласно проекту, непилотируемые полёты подготовили бы людей к высадке на Марсе; здесь американская и европейская программы едины. Возможное путешествие к Марсу могло бы состояться по оценкам НАСА в 2037 году.
8 июля 2011 года сразу после последнего старта шаттла Атлантис STS-135 президент США Барак Обама официально заявил, что «у американских астронавтов появилась новая цель — полёт на Марс»
20 февраля 2013 года стало известно о планах организации Inspiration Mars Foundation отправить в январе 2018 года пилотируемую экспедицию на Марс продолжительностью 501 день.
Риски
Космические лучи, невесомость,магнитное поле и радиация
Космические лучи и солнечная радиация, содержащие ионизирующую составляющую излучения, разрушают ткани и ДНК живого организма. Часть повреждений необратима и может приводить к клеточным мутациям. Защита снижает поглощённую дозу, но до сих пор не было опыта с долговременным пребыванием человека в межпланетном космическом пространстве вне защищающего магнитного поля Земли. Исследование Джорджтаунского университета подтверждает эти угрозы; особенно велик риск развития рака прямой кишки. При спокойном Солнце минимальную дозу облучения, которую получат космонавты в течение 15-месячного полёта на Марс и обратно, оценивается в 1 Зв, при сильной вспышке на Солнце — на порядок выше.
Сразу после попадания человека в невесомость его организм начинает перестраиваться. Кровь приливает к верхней половине тела, и сердцу приходится прилагать больше усилий для перекачки крови. Организм «думает», что жидкости в организме много, и начинает выделять гормоны, отвечающие за водно-солевой обмен, в результате чего человек теряет много жидкости. Обычно космонавту во время такой перестройки требуется не менее 3 литров воды в день. Этот эффект довольно быстро проходит.
Продолжительная невесомость в течение всего космического полёта считается наибольшей медицинской проблемой. Мышцы, кости и система кровообращения из-за отсутствующей силы притяжения становятся слабыми, если их не тренировать. Больше всего потерь кальция и калия происходит в костях ног и таза, в рёбрах и костях рук потери меньше, в костях черепа даже увеличивается содержание этих химических элементов. Примерно после 8 месяцев пребывания в невесомости требуется от 2 лет и больше для восстановления на Земле, так как процесс разрушения костей некоторое время происходит и при земной силе тяготения. Чтобы снизить влияние невесомости к минимуму, можно подбирать экипаж с генетической устойчивостью к остеопорозу и использовать облучение ультрафиолетом, как на станции «Мир», для выработки витамина D. Мышцы же при действии гравитации восстанавливаются быстрее, хоть они и могут при длительном полёте потерять до 25 % от своей первоначальной массы. Больше всего ослабевают мышцы ног и спины, мышцы рук почти не теряют своей массы благодаря увеличению нагрузки на них в космосе.
Несмотря на то, что марсианская сила притяжения составляет 38 % от земной, к ней всё равно необходимо адаптироваться заблаговременно. Один из вариантов преодоления этой проблемы — создание искусственной силы тяжести вращением центрифуги за 2 месяца до высадки экипажа на поверхность Марса, но из-за небольших размеров центрифуги возникают силы Кориоли́са, которые отрицательно сказываются на здоровье человека.
Магнитное поле Марса слабее земного в 800 раз. Этот фактор тоже является проблемой, так как отсутствие магнитного поля отрицательно влияет на вегетативную нервную систему. Вполне возможно, придётся создавать искусственное магнитное поле на корабле и марсианской базе для решения этой проблемы
Поломки техники
При нынешнем развитии техники космическому кораблю понадобилось бы 6 месяцев при оптимальных условиях, чтобы совершить полёт только в одну сторону, и столько же обратно. При этом желательно пребывание людей на Марсе более года, для того чтобы эта планета опять приблизилась к Земле на минимальное расстояние. Вследствие продолжительности полёта в 2 года статистически вырастает вероятность поломок жизненно важных систем, например, из-за попадания микрометеоритов.
Особую опасность представляет выход из строя ракетного двигателя. По этой причине необходимо использовать резервирование. Так для межпланетного комплекса массой 1000 тонн можно использовать около 400 электроракетных двигателей тягой около 0,8 Н. Суммарная тяга составит 320 Н. Вследствие большой продолжительности перелёта этой тяги будет достаточно, чтобы космический корабль набрал необходимую скорость. У каждого двигателя есть свои баки с рабочим телом, своя система управления, своя секция солнечных батарей. Если учесть, что электроракетные двигатели обладают большой надёжностью, то выход из строя нескольких двигателей сильно не скажется на длительности полёта.
Ионизирующая радиация
Дополнительной проблемой представляются возникающие солнечные вспышки, которые за несколько дней обеспечивают повышенную дозу облучения экипажу. В таких случаях космонавты должны укрыться в защищённом от ионизирующей радиации специальном помещении. Возможным нарушениям работоспособности техники, в особенности компьютерной, и проводных коммуникаций в течение этого времени следует уделять повышенное внимание.
Наиболее опасен солнечный ветер высокоэнергетическими частицами, которые имеют энергию 10—100 МэВ (в отдельных случаях до 1010 эВ). 90 % из них — протоны, 9 % альфа-частиц, остальное — электроны и ядра тяжёлых элементов. Плотность потока частиц очень мала, но скорость лежит в диапазоне от 300 до 1200 км/с (кратковременно). Частицы, движущиеся с такой скоростью, при попадании в организм человека могут повредить клетки и ДНК в их составе.
Попасть в «окно» как при полёте на Луну в программе «Аполлон», когда поток солнечного ветра минимален и не представил бы опасности, нельзя из-за большой продолжительности полёта на Марс. Увеличение защиты от радиации наращиванием экрана слишком сильно повлияет на массу корабля, величина которой для межпланетного перелёта является критичной.
В 1960-е года появилась идея использовать для защиты от ионизирующей радиации искусственное магнитное поле, но расчёты показали, что диаметр зоны действия магнитного поля должен быть более 100 км для эффективного отклонения тяжелых заряженых частиц от космического корабля. Размеры и масса такого электромагнита были бы настолько большими, что проще было нарастить классическую защиту экранированием.
Но как показывают исследования международной группы учёных из лаборатории Резерфорда и Эплтона, мощность магнитного поля для эффективной защиты корабля может оказаться ниже, чем предполагалось ранее. Ими был разработан проект «Мини-магнитосферы», в предположении, что магнитное поле будет образовывать плазменный барьер из самих же частиц солнечной радиации. Новые частицы, влетая в магнитный пузырь, должны взаимодействовать с частицами, которые уже находятся в нём, и с магнитным полем Солнца, повышая эффективность защиты. Результат эксперимента и компьютерное моделирование, сделанное теми же учёными в 2007 году, подтвердили эту теорию, что для защиты экипажа достаточно магнитного поля размером в сотни метров. Следует отметить, что такой установке необязательно работать во время всего полёта, её достаточно включать при сильных солнечных вспышках.
Пыль
На красной планете отчасти представляют опасность песчаные бури, возникающие из-за большого колебания давления (до 10 %), механизмы изменения которого ещё точно не понятны. Ввиду отсутствия метеорологического спутника, предупреждения о бурях невозможно сделать за достаточное время до их начала. Наконец другие погодные явления, как и свойства грунта планеты, полностью не изучены.
Марсианская пыль хоть и менее абразивна, чем лунная, но всё равно может отрицательно сказаться на здоровье космонавтов при попадании в лёгкие. Из-за очень малого размера частиц от неё очень трудно изолироваться. Так космонавты программы «Аполлон» на следующий же день замечали присутствие пыли в спускаемом аппарате. Кроме того, марсианская пыль содержит 0,2 % хрома. Многие соединения хрома не опасны, но есть вероятность присутствия солей хромовой кислоты, которые являются сильными канцерогенами.
Для электроники же опасность заключается в электростатических свойствах марсианской пыли. Разряд, например, проскочивший между скафандром космонавта и кораблём способен повредить электронику первого. Предполагается, что электростатический заряд накапливается из-за постоянного трения с пылью. Здесь вносят свой вклад и песчаные бури. Так как на Марсе нет воды в жидком виде, то заземление не поможет, но уже некоторые учёные предлагают способы решения этой проблемы.
Палеонтолог Ларри Тэйлор университета Теннесси провёл опыт с лунным грунтом. Он облучил грунт микроволновым излучением в течение 30 секунд при мощности в 250 Вт и выяснил, что этого достаточно, чтобы пыль спеклась, образовав похожую на стекло плёнку. Это происходит из-за содержания частиц железа размерами в нанометры, которые мгновенно реагируют на излучение. На основе этого принципа можно было бы сделать специальную тележку, которая ехала бы впереди космонавтов, «убирая» пыль.
Для нейтрализации электростатического заряда есть способ, который уже используется на марсоходах. Суть заключается в установке на объекте, с которого необходимо снять заряд, тонких игл размером около 0,02 миллиметра. По ним заряд убегает в марсианскую атмосферу.
Выгода от полёта на Марс
Из-за высоких требований в областях двигателестроения, техники безопасности, систем жизнеобеспечения и экзобиологических исследований необходимо развитие новых технологий. Многие ожидают отсюда инновационного толчка, аналогичного возникшему в 60-х годах после высадки человека на Луну. В целом это предвещает экономическое оживление, которое компенсирует большие затраты. Наряду с этим полёт окажется значимым и для человеческой цивилизации, если человек сделает первый шаг на другую планету, чтобы позднее колонизировать её.
Кроме того, колонизация Марса может сыграть большую роль в спасении человечества в случае какой-нибудь глобальной катастрофы на Земле, например столкновения с астероидом. Несмотря на то, что вероятность такой катастрофы невелика, необходимо об этом думать, так как последствия глобальной катастрофы могут быть фатальны для человеческой цивилизации. Из-за большой длительности процесса колонизации других планет лучше начинать её как можно раньше и с Марса.
В научном плане основной эффект от пилотируемой экспедиции состоит в том, что человек является несоизмеримо более универсальным и гибким "инструментом" исследования, чем автоматы (марсоходы и стационарные посадочные аппараты). Соответственно, при достаточно длительном пребывании на поверхности (недели и месяцы) люди способны намного более глубоко исследовать район посадки и прилегающие окрестности; самостоятельно, быстро и эффективно выбрать наиболее полезные направления исследования, исходя из фактической ситуации, которую невозможно или сложно предугадать заранее при подготовке миссии. Человек обладает целым рядом уникальных качеств, необходимых для процесса познания окружающего мира и все эти качества в полной мере будут использованы в экспедиции на Марс. Учитывая обязательное условие возвращения экипажа на Землю, имеется возможность доставить весьма большое количество наиболее интересных образцов (сотни кг) непосредственно в лаборатории, оснащенные полным спектром доступного человечеству оборудования. Это будет необходимо для всестороннего наиболее глубокого исследования образцов, которые будет невозможно в достаточной мере изучить с помощью оборудования, имеющегося на корабле. При этом, творчески применяя имеющееся оборудование и приборы, экипаж посадочного корабля способен выполнить такие работы и исследования, которые не были бы запланированы заранее, что практически невозможно даже для управляемых автоматических зондов. Особое значение имеет то, что важные решения о ходе работ могут приниматься очень быстро и наиболее адекватно ситуации, поскольку экипаж будет находиться непосредственно на поверхности в реальной обстановке, в отличие от операторов и руководителей автоматических аппаратов, находящихся на Земле, от и до которой сигнал в обе стороны будет не менее получаса.
Таким образом, пилотируемая экспедиция позволяет получить беспрецедентно большой объем новых научных знаний за относительно короткий промежуток времени и, возможно, решить наиболее интересные и важные вопросы, касающиеся марсианской современной и древней геологии, метеорологии и проблемы возможного существования жизни на Марсе.
С чем придется столкнуться
Как ученые, ведущие постоянное наблюдение событий на Марсе, так и обыватели, которые имеют некоторое представление о том, что происходит на «красной планете», схожи в своих мечтах о появлении на Марсе отпечатка от ноги человека. Несомненно, человечество уже добилось определенных успехов на пути к этой цели и беспилотные космические корабли уже способны долететь не только до орбиты, но и приземлится на поверхность планеты. Но с какими же трудностями придется столкнуться астронавтам, которые отважатся принять участие в подобной миссии и возможно ли это технически?
Согласно заявлениям представителей NASA и Роскосмоса, уже создаются ракеты, космические корабли и материалы жизнеобеспечения для полета и пребывания людей на Марсе. Планируется отправить туда астронавтов к середине 2030-х годов, но насколько выполнимы такие обещания, пока не знает никто. Ведь прежде всего нужно выяснить как повлияет на здоровье людей длительное пребывание в условиях невесомости. Для выявления подобных факторов уже проведено немало исследований на Международной Космической Станции. Но здесь немного другая ситуация, ведь астронавты будут находится в полете, а не вращаться по стабильной орбите.
Так, например, Тара Ратли, ученый, участвовавший в создании программы для полета МКС считает, что использование вращающегося космического корабля для воспроизведения искусственной гравитации нецелесообразной и считает полет людей на Марс невозможным, пока ученые полностью не выяснят результат длительного воздействия микрогравитации на организм человека. Именно для этой цели отправились в годовую экспедицию на МКС космонавт Михаил Корниенко и астронавт Скотт Келли.
Нельзя исключать и такой фактор как излучение, ведь в глубине космического пространства космонавты будут подвергаться воздействию сильной радиации, которой не наблюдается в магнитосфере Земли. По результатам некоторых исследований, женщины более восприимчивы к радиации, чем мужчины, и согласно этому фактору надежнее будет отобрать мужчин для полета на Марс. Но есть факторы и в пользу женщин - так, например, они меньше едят и имеют более долгий цикл обмена веществ, что предпочтительнее при длительном полете.
Есть еще один фактор, который будет влиять как на женщин, так и на мужчин астронавтов - это психологический фактор. Первопроходцам просто необходимо иметь очень сильную психику для того, чтобы справится со скукой во время полета. А также общим давлением, которое так или иначе будет оказываться социумом перед полетом, и общим грузом ответственности во время полета и после посадки, ведь это будет первый полет и далеко не факт, что им удастся вернуться на Землю.
Смертельной опасности астронавты могут подвергнуться и на самом Марсе. Речь идет о песчаных бурях, которые возникают по причине большого колебания давления и механизмы возникновения которых до сих пор не известны. Марсианская пыль может иметь отрицательное воздействие на здоровье астронавтов при попадании в легкие. Из-за очень малого размера частиц от нее практически невозможно изолироваться, не говоря уже о том, что она содержит 0,2% хрома, а значит есть вероятность присутствия в ней солей хромовой кислоты опасной для человека.
Учитывая все эти данные, если запланировать миссию на 6 или 9 месяцев астронавты должны будут не только привезти с собой еду, воду и другие ресурсы, но и добраться, туда находясь в условиях постоянных нагрузок и длительной невесомости. В глубоком космосе их тела должны быть способны выдерживать не только пониженную гравитацию, но и повышенный уровень радиации. К тому же нужно каким-то образом организовать их безопасность и психологический фон до, во время и после полета.
А стоит ли вообще лететь?
Вышеописанные факторы уже сами по себе ставят под сомнение целесообразность полета на Марс человека, ведь, как оказалось миссия абсолютно небезопасна для самих участников полета, требует тщательного отбора и поиска людей, способных справится с психологическими и гравитационными и прочими нагрузками. Так же не вызывает сомнения тот факт, что подобная экспедиция напрямую связана с риском для жизни первоиспытателей.
Второй вопрос целесообразности — это финансовый вопрос. Даже беспилотные миссии, связанные с изучением «красной планеты», такие как например, Opportunity, Curiosity, MAVEN обошлись NASA в миллиарды долларов, чего говорить пилотируемом полете на Марс. Ведь необходимо не только обеспечить тренировочный процесс, подготовить техническую базу, но и создать все условия для связи и поддержания жизнеобеспечения астронавтов на поверхности Марса.
В-третьих, это собственно причина полета туда. Что собственно такого полезного может принести землянам полет туда именно человека. Человечество получит данные о том, способен ли жить на Марсе человек. Но даже если и способен, то какова выгода такой перспективы. Ведь по данным NASA особо ценных полезных ископаемых на Марсе до сих пор не найдено, несмотря на то, что некоторые источники заявляли о наличии в потоках лавы цветных и драгоценных металлов. Или же космическое агентство что-то скрывает? Такой фактор нельзя исключать, ведь NASA практически монополисты в области покорения «красной планеты».
Единственной причиной, с которой уже сталкивалось человечество еще во время планирования первых полетов на Луну, и которая хоть как-то может объяснить целесообразность полета на Марс человека является на данный момент, как это ни странно, битва ведущих цивилизаций. В пример можно привести времена Холодной Войны между США и СССР, когда наращивание военной мощи уже не приносило плоды, а желание опередить другую цивилизацию было настолько велико, что человеку таки пришлось полететь не только в космос, но и на Луну. Сегодня же, несмотря на заявления политиков, все факты говорят о том, что эта битва продолжилась, только между США и Россией. Возможно, борьба между этими странами, стремление опередить друг друга, опять даст тот или иной результат и человечество все-таки увидит пилотируемый полет человека на Марс и приземление на поверхность «красной планеты» комического корабля с представителями одной из этих стран. Но вот вопрос - нужен ли этот полет человечеству, как результат непрекращающейся борьбы.
