Terwyl die kamera van die Russies-Europese ruimtetuig ExoMars die eerste beeld van die Rooi Planeet aarde toe gestuur het, werk die Verenigde State daaraan om 'n volwaardige bemande ekspedisie na Mars te stuur. Waarom die Amerikaners dit nodig het, hoeveel sal so 'n projek kos en of Rusland van plan is om daaraan deel te neem, is vrae wat 'n antwoord vereis.
Die taak van 'n bemande vlieg van Mars is in 2010 deur president Barack Obama gestel. Daarna het hy die volgende aksieplan voor NASA geteken: teen 2025, in die middel van die 2030's 'n bemande vlug na 'n asteroïde naby die aarde - na Mars, waarna 'n landingsmissie sal volg. Tot dusver kan ons sê dat NASA as geheel in die beplande tydlyn pas. Terselfdertyd beplan die agentskap nie net 'n verbyvlug van die Rooi Planeet nie, maar 'n besoek aan die natuurlike satelliet Phobos.
Tot dusver het die agentskap ses basiese elemente geïdentifiseer wat nodig is vir 'n vlug na Mars, insluitend landing. Dit is die SLS-swaar lanseringsvoertuig, die Orion-ruimtetuig, die Transheb-lewensmodule (vir vlug langs die Aarde-Mars-Aarde-roete), 'n lander, 'n opstartstadium en 'n son-elektriese aandrywingstelsel (SEP). Volgens een van die voorlopige ramings moet 15 tot 20 ton vrag en toerusting aan die oppervlak van die Rooi Planeet gelewer word om die eerste landing van mense op die oppervlak te verseker. NASA-verteenwoordigers kondig egter die syfer van 30 ton of meer aan, met inagneming van die feit dat die gewig van die geprojekteerde opstartfase alleen 18 ton sal wees en die gewig van die lander minstens 20 ton sal wees. Om hierdie elemente die ruimte in te stuur, sal ten minste 6 lanserings van 'n swaar / super-swaar draers SLS met 'n drakrag van 70 tot 130 ton benodig word. In 'n poging om tyd en geld te bespaar in die ontwikkeling en vervaardiging van hierdie 'swaar vragmotor', gebruik NASA tegnologie en toerusting wat oorgebly het van pendels, insluitend enjins, brandstoftenk en vaste pendelversterkers.
Die elemente van die Mars-kompleks sal in 'n bondel versamel word, nie in 'n nabygeleë baan nie, maar by die Lagrange-punt L-2. Dit is een en 'n half miljoen kilometer van die aarde af, agter die ander kant van die maan, met 'n impak van 61 500. NASA noem L-2 niks anders as 'n 'toetsplek' nie, en beklemtoon daardeur dat nie net die samestelling nie, maar ook die toetsing van Mars-tegnologie daar uitgevoer sal word.
Die Amerikaanse en internasionale media het herhaaldelik, onder meer met verwysing na sommige bronne in NASA, melding gemaak van die moontlikheid dat die Amerikaners terugkeer na die maan ter voorbereiding van die Mars -ekspedisie. Dit is egter nie nou 'n vraag nie. Soos een van die voorste Amerikaanse kenners op die gebied van ruimtebeleid, John Logsdon, aan die koerant VZGLYAD gesê het, is die skepping van 'n maanlander nie ingesluit by NASA se planne nie. Dit is egter nie uitgesluit dat die Europese Ruimte -agentskap (ESA) oor die vlug na die maan sal besluit nie. En as ESA 'n lander bou, kan die Verenigde State deelneem aan die Europese maanprojek, wat moontlik SLS bied om hierdie module aan 'n natuurlike satelliet van die aarde te lewer.
Drie tree na Mars
Die mees kragtige lanseervoertuie in die geskiedenis van die ruimtevaarder
NASA noem sy eerste stap 'leunend op die aarde'. Dit bevat die beoefening van die nodige bewerkings en die opbou van die vereiste ervaring in 'n lae-aarde baan met behulp van die ISS. Boonop ontwikkel die agentskap as deel van hierdie stap maniere en metodes om geïmproviseerde Marshulpbronne (ISRU) te gebruik om brandstof en ander nodige materiaal te bekom. Die aktiwiteit is baie lonend as u in ag neem dat die opstartfase van 18 ton 33 ton brandstof benodig, en NASA beoog om dit te onttrek uit die koolstofdioksied en water wat op die Rooi Planeet beskikbaar is.
Die tweede stap word die 'toetsplek' genoem, wat, soos reeds opgemerk, by punt L-2 geleë is. Met die hulp van 'n outomatiese toestel word beplan om 'n nabygeleë asteroïde op te neem, wat na hierdie punt oorgeplaas sal word, waar dit deur die bemanning van die Orion -ruimtetuig ondersoek word.
Die derde stap is 'onafhanklik van die aarde' genoem. Ons praat reeds oor die direkte studie en ontwikkeling van die Rooi Planeet. Dit bevat lewe op Mars, die intensiewe gebruik van Marshulpbronne en die gereelde oordrag van wetenskaplike inligting na die aarde met behulp van gevorderde kommunikasiestelsels.
Dit is die moeite werd om in meer detail oor die rol van "Orion" te bly. Ondanks die feit dat dit uiterlik lyk na 'n vergrote weergawe van die klassieke wegwerp -ruimtevaartuig van die Apollo -klas (soms word die Orion skertsend 'Apollo op steroïede' genoem), is die nuwe 'taxi' vir NASA -ruimtevaarders herbruikbaar - dit word beplan om die skip van dieselfde afdraande voertuig tot tien keer. Terselfdertyd word 'Orion' onderskei deur 'n groter 'passasiersvermoë' en kan tot 7 bemanningslede aan boord neem.
Maar dit is nie die belangrikste kenmerk van Orion nie. Volgens Charles Precott, vise-president van Orbital ATK, wat vyfsegmente vir vaste brandstof vir die SLS ontwikkel, sal die skip deel word van die interplanetêre Marskompleks. Sy stelsels, insluitend 'n lewensondersteunende stelsel (koelmiddel) en beskerming teen bestraling, sal in hierdie kompleks geïntegreer word om die betroubaarheid daarvan te verhoog.
Suksesstatistieke vir ruimte bekendstelling in verskillende lande
Die geskatte bron van "Orion" is nie minder nie as 1000 dae. Dit is ontwerp om die aarde se atmosfeer teen hoër snelhede binne te gaan, soos wanneer u van L-2 of Mars terugkeer. Boonop word die skip 'n ekstra skuiling vir die bemanning as daar iets verkeerd loop. Precott het die voorbeeld van Apollo 13 gegee, wie se bemanning, na die ontploffing van die suurstoftenk in die bevelmodule tydens die vlug na die maan, grootliks gered is danksy die koelmiddel en voortstuwingstelsel van die maanlander. Alhoewel hierdie module nie bedoel was om tydens die vlug langs die roete Aarde-Maan-Aarde te funksioneer nie, het dit in 'n kritieke situasie funksies wat ongewoon was, suksesvol uitgevoer.
Orion se eerste toetsvlug het outomaties in Desember 2014 plaasgevind toe dit vanaf die Delta IV Heavy -lanseervoertuig gelanseer is. Die volgende een is geskeduleer vir September 2018, Orion (nog steeds sonder 'n bemanning) vlieg reeds in 'n omringende baan met behulp van die SLS -draer, waarvoor dit terloops die eerste bekendstelling sal wees. En die eerste bemande vlug van die ruimtetuig - direk na die maan - is geskeduleer vir 2021–2023.
Vrees en werklikheid
Bemannings wat in 'n lae baan om die aarde vlieg, word beskerm deur kosmiese straling deur die magnetiese veld van die aarde. Ruimtevaarders wat veral op pad is na die maan en Mars word hierdie beskerming ontneem. Volgens Scientific American, met verwysing na gegewens van die Curiosity -rover, is die gevaar van bestraling uit die diep ruimte egter nie so groot dat dit 'n hindernis kan word vir die implementering van die Mars -ekspedisie nie. Dus, ruimtevaarders wat 180 dae spandeer om na Mars te kom, dieselfde bedrag om daarvandaan terug te keer, en ook 500 dae op die oppervlak van die Rooi Planeet deurbring, ontvang 'n totale dosis straling in die omgewing van 1,01 sievert. Volgens ESA -standaarde moet 'n ruimtevaarder nie meer as een sievert tydens al sy vlugte ontvang nie. Volgens dokters verhoog hierdie dosis die risiko van kanker met 5%. NASA het strenger standaarde: die risiko van kanker van 'n ruimtevaarder vir die hele tydperk van sy professionele aktiwiteit mag nie 3%oorskry nie. Volgens Don Hassler, een van die lede van die Curiosity -navorsingspan, is 5% egter ''n heeltemal aanvaarbare syfer'.
Scott Hubbard, voorheen verantwoordelik vir NASA se Mars -projekte en nou 'n professor aan die Stanford -universiteit, het tydens die People to Mars (H2M) -konferensie in Washington in Mei aangehaal dat 'daar tans geen gesondheidsgevare vir die bemanning is nie' sou 'n bemande sending na Mars verhoed. Williams erken dat daar 'n gesondheidsrisiko vir ruimtevaarders is, maar NASA is bereid om dit te aanvaar, veral omdat die agentskap voortdurend nuwe maniere ontwikkel om dit te versag. Byvoorbeeld, NASA eksperimenteer tans met 'n materiaal gemaak van gehidrogeneerde boornitrid-nanobuise (BNNT) wat baie belowende anti-bestralingseienskappe toon.
Volgens Andy Weier, die skrywer van die boek "The Martian", op grond waarvan die film met dieselfde naam gemaak is, sou sy held egter beslis kanker kry tydens sy verblyf op die Rooi Planeet. Wie is nader aan die waarheid - wetenskaplikes of wetenskapfiksieskrywer, sal die tyd leer.
Wanneer, vir hoeveel en met wie
NASA hou tans by die volgende skedule vir bemande verkenning en verkenning van Mars. Van 2021 tot 2025 word ten minste vyf bemande missies na die maanruimte beplan, insluitend die "vang" en studie van die asteroïde. In 2033 word verwag dat ruimtevaarders Phobos sal bereik, en in 2039 sal hulle vir die eerste keer op die oppervlak van Mars trap. 'N Tweede ekspedisie sal in 2043 op Mars beland.
Ten einde die bemande "aanval" van die Rooi Planeet van 2018 tot 2046 te ondersteun, moet ten minste 41 SLS-tipe draers gelanseer word. Dit is nie uitgesluit dat dit hiervoor nodig is om die bekendstellings van reeds aangedrewe draers van die Delta-4 en Atlas-5 tipes by te voeg (as laasgenoemde Amerikaanse enjins in plaas van Russiese motors ontvang en nog steeds in werking is). Hulle sal hoofsaaklik gebruik word vir die bekendstelling van outomatiese voertuie na Mars en Mars, wat die funksie van "mynwerkers" van wetenskaplike inligting toevertrou sal word om bemande ekspedisies te help.
Natuurlik kan die aantal draers en hul soorte wissel na gelang van die veranderinge aan die opset van die bemande missies van Mars. Daar is 'n opsie waarin slegs 32 SLS-tipe draers benodig word (nie vyf nie vir die voorgenoemde omseil ekspedisies): tien om 'n bemande sending na Phobos te ondersteun, twaalf vir die eerste landing van ruimtevaarders op Mars en nog tien vir die tweede.
Die vraag is: hoeveel sal dit alles kos en sal die Verenigde State sulke uitgawes alleen 'trek'? Volgens 'n groep kenners van NASA, sowel as verteenwoordigers van die nywerheid en die akademie in die Verenigde State, sal ruimtevaarders slegs 'n fraksie kos van wat bestee is aan die ontwikkeling en vervaardiging van die F-35-vegvliegtuig van die sesde generasie. bestuur van die Verenigde State, uiteindelik kan die F-35-program 'n biljoen dollar kos) en sal dit nie $ 100 miljard oorskry nie. Dit is dieselfde as wat die VSA tot dusver aan die ISS -program bestee het. Teen 2024 sal die stasie se vlug voltooi wees, en NASA sal nie meer as $ 4 miljard per jaar aan die operasie bestee nie. Dus, in die tien jaar wat die einde van die wentelbaan van die stasie om die aarde en die begin van die sending na Phobos skei, sal die bedrag van bespaarde fondse ongeveer $ 40 miljard beloop, en die Verenigde State sal 'n ekstra $ 60 moet vind miljard om sy Marsplanne te implementeer.
Oor die koste van die Mars -sending, beklemtoon kenners dat dit nog meer kan verminder word as internasionale deelnemers by die projek betrokke is. Die voor die hand liggende vraag is: is Rusland onder hulle, wat tans een van die grootste vennote van die Verenigde State op die gebied is en 'n ernstige ruimtepotensiaal het (veral op die gebied van bemande vlugte)? Maar as die Verenigde State sulke planne vir Rusland het, word dit vir eers geheim gehou.
Einde Mei vanjaar het die koerant Space News die standpunte van NASA -hoof Charles Bolden uiteengesit oor die toekoms van internasionale samewerking in die ruimte. Hy het gepraat oor die belangrikheid van interaksie buite die atmosfeer met Europa, Japan en China. Met betrekking tot die Volksrepubliek China, het Bolden genoem dat hy dit aan die einde van die somer gaan besoek, en beklemtoon dat die Verenigde State en China vroeër of later beslis sal begin werk op die gebied van ruimte. Die lys van potensiële ruimtevennote bevat selfs lande soos Israel, Jordanië en die Verenigde Arabiese Emirate. Maar Bolden het nie 'n woord oor Rusland gesê nie. Miskien was daar eenvoudig geen rede hiervoor nie, maar 'n ander verduideliking is moontlik: skerp verergerde betrekkinge tussen Moskou en Washington, asook Rusland se gebrek aan tegnologie en tegnologie vir diep ruimte (om toegang daartoe te verkry, kon die Verenigde State behalwe algemene politieke verskille) dra nie by tot Amerika se belangstelling om sy vennootskap met ons land voort te sit na die einde van die ISS -vlug nie.
Daar moet nog bygevoeg word dat daar, benewens die Amerikaanse staat Mars -program, ook 'n privaat program is wat SpaceX van plan is om te implementeer. Die hoof van hierdie onderneming, Elon Musk, het planne aangekondig om die Dragon -skip in 2018 op die Rooi Planeet te laat land, en mense in 2026 daarheen te stuur.
Tydens die People to Mars -konferensie en oor die rede waarom Amerika na die Rooi Planeet streef, het Charles Precott gesê: 'Spronge in die ruimte gebeur slegs as die strategiese belange van die land agter hulle is. Ons gaan na Mars omdat ons aan die wêreld ons vermoë wil wys om iets te doen wat niemand nog ooit gedoen het nie, om ons ruimteleierskap te demonstreer en ons toegang tot die wêreldwye ruimtemark te verseker, wat $ 330 miljard se jaarlikse inkomste bereik. Soos u kan sien, is die verduideliking redelik eenvoudig. En die vraag ontstaan onwillekeurig: het Rusland werklik nie sulke strategiese belange wat met die hulp van 'n projek wat twee Olimpiese Spele in Sotsji kos, kan verwesenlik word nie?
