ExoMars ресейлік-еуропалық ғарыш кемесінің камерасы Жерге Қызыл ғаламшардың алғашқы бейнесін жіберсе, АҚШ Марсқа толыққанды басқарылатын экспедицияны жіберу бойынша жұмыс жасауда. Неліктен американдықтарға бұл қажет, мұндай жобаның құны қанша болады және Ресей оған қатысуды жоспарлап отыр ма - бұл жауап қажет ететін сұрақтар.
Марстың ұшатын ұшу міндетін президент Барак Обама 2010 жылы қойған болатын. Содан кейін ол НАСА алдында келесі іс -қимыл жоспарын құрды: 2025 жылға қарай Жерге жақын астероидқа, 2030 жылдардың ортасында - Марсқа басқарылатын ұшуды жасаңыз, содан кейін қонатын миссия орындалады. Әзірге NASA тұтастай жоспарланған уақыт кестесіне сәйкес келеді деп айта аламыз. Бұл ретте агенттік Қызыл планетаның ұшатын ұшағын ғана емес, оның табиғи жер серігі Фобосқа баруды жоспарлап отыр.
Бүгінгі күні агенттік Марсқа ұшуға қажетті алты негізгі элементті анықтады, оның ішінде қону. Бұл SLS ауыр зымыран тасығышы, «Орион» ғарыш аппараты, Transheb тірі модулі (Жер-Марс-Жер бағыты бойынша ұшуға арналған), қондырғыш, ұшып көтерілу сатысы және күн-электр қозғалтқыш жүйесі (SEP). Алдын ала есептеулердің бірі бойынша Қызыл планетаның бетіне адамдардың бірінші қонуын қамтамасыз ету үшін 15-20 тонна жүк пен техниканы жеткізу қажет болады. Алайда, NASA өкілдері жобаланған ұшу кезеңінің салмағы 18 тонна болатынын, ал қондырғыштың салмағы кемінде 20 тоннаны құрайтынын ескере отырып, 30 тонна немесе одан да көп көрсеткішті жариялады. Бұл элементтерді ғарышқа жіберу үшін жүк көтергіштігі 70-тен 130 тоннаға дейінгі ауыр / аса ауыр SLS тасымалдағышының кемінде 6 ұшырылымы қажет болады. Уақыт пен ақшаны үнемдеу мақсатында осы «ауыр жүк машинасын» жасау мен өндіруде NASA шаттлдан қалған технологиялар мен жабдықтарды, соның ішінде қозғалтқыштарды, жанармай багін және қатты отынды күшейткіштерді «шаттлдарды» қолданды.
Марс кешенінің элементтері жер орбитасында емес, Лагранж L-2 нүктесінде жиналады. Ол Жерден бір жарым миллион шақырым жерде, Айдың арғы жағында, 61 500 соққы кезінде орналасқан. NASA L-2-ді «сынақ алаңы» деп атайды, осылайша онда құрастыру ғана емес, сонымен қатар Марс технологиясын сынау жүргізілетінін атап көрсетеді.
Американдық және халықаралық бұқаралық ақпарат құралдары бірнеше рет, соның ішінде НАСА -дағы кейбір дереккөздерге сілтеме жасай отырып, Марс экспедициясына дайындық кезінде американдықтардың Айға оралу мүмкіндігін атап өтті. Алайда, бұл қазір сұрақ емес. Ғарыштық саясат саласындағы жетекші американдық сарапшылардың бірі Джон Логсдон VZGLYAD газетіне берген сұхбатында Айға қонатын қондырғы NASA жоспарына кірмегенін айтты. Сонымен қатар, Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) Айға ұшу туралы шешім қабылдайтынын жоққа шығармайды. Егер ESA қонатын қондырғы жасаса, Америка Құрама Штаттары осы модульді Жердің табиғи спутнигіне жеткізу үшін SLS -ті ұсынатын еуропалық ай жобасына қатыса алады.
Марсқа үш қадам
Ғарышкерлік тарихындағы ең қуатты зымыран тасығыштар
NASA өзінің алғашқы қадамын «Жерге сүйену» деп атады. Ол ХҒС-ты қолдана отырып, төмен жердегі орбитада қажетті операцияларды орындауды және қажетті тәжірибені жинақтауды қамтиды. Сонымен қатар, бұл қадам аясында агенттік жанармай мен басқа да қажетті материалдарды алу үшін импровизацияланған Марс ресурстарын (ISRU) қолданудың әдістері мен әдістерін әзірлеуде. 18 тонналық ұшу кезеңіне 33 тонна жанармай қажет болады, ал NASA оны Қызыл ғаламшардағы көмірқышқыл газы мен судан шығарып алуды көздейді деп ойласаңыз, бұл әрекет өте пайдалы.
Екінші қадам «сынақ алаңы» деп аталады, ол жоғарыда айтылғандай, L-2 нүктесінде орналасқан. Автоматты құрылғының көмегімен жақын жердегі астероиды түсіру жоспарлануда, ол осы нүктеге ауыстырылады, онда оны Орион ғарыш кемесінің экипажы зерттейді.
Үшінші қадам «Жерден тәуелсіз» деп аталды. Біз қазірдің өзінде Қызыл планетаның тікелей зерттелуі мен дамуы туралы айтып отырмыз. Ол Марстағы өмірді, Марс ресурстарын қарқынды пайдалануды және жетілдірілген байланыс жүйелерін қолдана отырып, ғылыми ақпаратты Жерге жүйелі түрде жіберуді қамтиды.
«Орионның» рөліне толығырақ тоқталған жөн. Сырттай ол бір рет қолданылатын Аполлон сыныбындағы ғарыш кемесінің кеңейтілген нұсқасына ұқсайтынына қарамастан (кейде Орион әзілмен «стероидтердегі Аполлон» деп аталады), NASA астронавттары үшін жаңа «такси» қайта пайдалануға болады - оны пайдалану жоспарлануда. бірдей түсетін көлік он есеге дейін. Сонымен бірге «Орион» «жолаушылар сыйымдылығымен» ерекшеленеді және 7 экипаж мүшесіне дейін қабылдай алады.
Бірақ бұл Орионның басты ерекшелігі емес. SLS үшін бес сегментті қатты отын күшейткіштерін жасайтын Orbital ATK вице-президенті Чарльз Прекоттың айтуынша, кеме планетааралық Марс кешенінің бір бөлігіне айналады. Оның сенімділігін арттыру үшін оның кешендері тіршілікті қамтамасыз ету жүйесін (салқындатқыш) және радиациядан қорғауды қоса алғанда, осы кешенге біріктірілетін болады.
Әр түрлі елдерде ғарышқа ұшу табысының статистикасы
«Орионның» болжамды ресурсы 1000 күннен кем емес. Ол Жер атмосферасына жоғары жылдамдықпен енуге арналған, мысалы L-2 немесе Марстан оралғанда. Сонымен қатар, егер бірдеңе дұрыс болмай қалса, кеме экипаж үшін қосымша баспана болады. Прекотт Аполлон -13 -ті мысалға алды, оның экипажы Айға ұшу кезінде командалық модульдегі оттегі цистернасы жарылғаннан кейін, негізінен Ай қондырғышының салқындатқыш және қозғалтқыш жүйесінің арқасында құтқарылды. Бұл модуль Жер-Ай-Жер бағыты бойынша ұшу кезінде жұмыс істеуге арналмағанына қарамастан, қиын жағдайда ол үшін ерекше функцияларды сәтті орындады.
Орионның алғашқы сынақ рейсі Delta IV Heavy зымыран тасығышынан ұшырылған кезде автоматты түрде 2014 жылдың желтоқсанында орын алды. Келесі 2018 жылдың қыркүйегіне жоспарланған, Орион (әлі экипажы жоқ) SLS тасымалдаушысының көмегімен айналмалы орбитада ұшады, бұл, айтпақшы, бірінші ұшырылым болады. Ал ғарыш кемесінің бірінші Айға тікелей ұшуы 2021–2023 жылдарға жоспарланған.
Қорқыныш пен шындық
Жердің төменгі орбитасында ұшатын экипаждар ғарыштық сәулеленуден Жердің магнит өрісі арқылы қорғалған. Әсіресе Ай мен Марсқа бет алған ғарышкерлер бұл қорғаныстан айырылған. Алайда, Scientific American -тың айтуынша, Curiosity роверінің мәліметтеріне сүйене отырып, терең ғарыштан сәулелену қаупі Марс экспедициясын жүзеге асыруға кедергі болатындай үлкен емес. Сонымен, Марсқа жету үшін 180 күн жұмсайтын, одан қайту үшін, және де Қызыл планетаның бетінде 500 күн өткізетін ғарышкерлер радиацияның жалпы дозасын 1,01 зиверт аймағында алады. ESA стандарттарына сәйкес, ғарышкер барлық ұшу кезінде бір сиверт қабылдауға болмайды. Бұл доза, дәрігерлердің айтуынша, қатерлі ісік ауруының қаупін 5%арттырады. NASA -да қатаң стандарттар бар: ғарышкердің кәсіби қызметінің барлық кезеңінде қатерлі ісік ауруының қаупі 3%-дан аспауы керек. Алайда, Curiosity зерттеу тобының мүшелерінің бірі Дон Хасслердің айтуынша, 5% - бұл «өте қолайлы көрсеткіш».
Бұрын НАСА -ның Марс жобаларына жауапты болған, қазір Стэнфорд университетінің профессоры Скотт Хаббард Вашингтонда өткен «Mars to People to Mars» (H2M) конференциясында сөйлеген сөзінде, НАСА -ның бас дәрігері Ричард Уильямстың: «Қазіргі уақытта экипаждың денсаулығына қауіп жоқ. Марсқа адамдық сапардың алдын алады ». Уильямс ғарышкерлердің денсаулығына қауіп төндіретінін мойындайды, бірақ NASA оны қабылдауға дайын, әсіресе агенттік оны жеңілдетудің жаңа әдістерін үнемі жасап отырады. Мысалы, NASA қазіргі уақытта радиацияға қарсы өте перспективалы қасиеттерді көрсететін гидрогенді бор нитрид нанотүтіктерінен (БНТ) жасалған материалмен тәжірибе жүргізуде.
Алайда, сол аттас фильм түсірілген «Марс» кітабының авторы Энди Вейердің айтуынша, оның кейіпкері Қызыл планетаның бетінде болған кезде қатерлі ісікке шалдығады. Ақиқатқа кім жақын - ғалымдар немесе фантаст жазушы, уақыт көрсетеді.
Қашан, қанша және кіммен
NASA қазіргі уақытта Марсты адамдық барлау мен барлаудың келесі кестесін ұстанады. 2021-2025 жылдар аралығында астероидты «басып алу» мен зерттеуді қоса алғанда, ай ғарышына кемінде бес адамдық сапар жоспарланған. 2033 жылы ғарышкерлер Фобосқа жетеді деп күтілуде, ал 2039 жылы олар Марстың бетіне бірінші рет шығады деп күтілуде. Екінші экспедиция 2043 жылы Марсқа қонады.
Қызыл планетаның 2018-2046 жылдардағы басқарылатын «шабуылын» қолдау үшін SLS түріндегі кемінде 41 тасымалдаушыны іске қосу қажет болады. Бұған Delta-4 және Atlas-5 типті бұрыннан басқарылатын тасымалдаушыларды қосу қажет болады (егер олар ресейліктердің орнына американдық қозғалтқыштарды алса және әлі де жұмыс істеп тұрса). Олар негізінен Марс пен Марсқа автоматты машиналарды ұшыру үшін пайдаланылады, олар басқарылатын экспедицияларға көмектесу үшін ғылыми ақпараттың «кеншілерінің» функциясына сеніп тапсырылады.
Әрине, тасымалдаушылардың саны мен олардың түрлері Марстың басқарылатын миссиясының конфигурациясына енгізілген өзгерістерге байланысты өзгеруі мүмкін. SLS түріндегі тек 32 тасымалдаушы қажет болатын опция бар (жоғарыда көрсетілген айлық экспедициялар үшін бесеуі есептелмейді): он адам Фобосқа басқарылатын миссияны қолдау үшін, он екі Марсқа ғарышкерлердің бірінші қонуы үшін, екіншісі екінші үшін..
Сұрақ туындайды: мұның бәрі қанша тұрады және Америка Құрама Штаттары мұндай шығындарды «тартады»? Ғарышкерлерді Марсқа жіберу NASA сарапшылар тобының, сондай-ақ АҚШ-тағы өнеркәсіп пен академия өкілдерінің айтуынша, алтыншы буын F-35 истребителін әзірлеуге және өндіруге жұмсалған қаражаттың аз ғана бөлігін құрайды. Америка Құрама Штаттарын басқару, сайып келгенде, F-35 бағдарламасы триллион долларға тұруы мүмкін) және 100 миллиард доллардан аспайды. Бұл АҚШ -тың ХҒС бағдарламасына осы уақытқа дейін жұмсағанымен бірдей. 2024 жылға қарай станцияның ұшуы аяқталады және NASA бұдан былай оның жұмысына жыл сайын шамамен 4 миллиард доллар жұмсамайды. Осылайша, станцияның Жерді айналуының аяқталуы мен Фобосқа миссияның басталуын ажырататын он жылда үнемделген қаражат көлемі шамамен 40 миллиард долларға жетеді, ал АҚШ -қа қосымша 60 доллар табуға тура келеді. миллиардтық Марс жоспарларын жүзеге асыру үшін.
Марс миссиясының құны туралы айта отырып, сарапшылар егер жобаға халықаралық қатысушылар тартылса, оны одан да төмендетуге болатынын баса айтады. Айқын сұрақ: олардың арасында қазіргі уақытта АҚШ -тың ғарыш саласындағы ең ірі серіктестерінің бірі болып табылатын және маңызды ғарыштық әлеуетке ие Ресей (әсіресе, адамдық ұшулар саласында) бар ма? Бірақ егер АҚШ -тың Ресейге қатысты мұндай жоспары болса, олар әзірге құпия сақталады.
Осы жылдың мамыр айының соңында Space News газеті NASA басшысы Чарльз Болденнің ғарыштағы халықаралық ынтымақтастықтың болашағы туралы көзқарасын баяндады. Ол Еуропамен, Жапониямен және Қытаймен атмосферадан тыс қарым -қатынастың маңыздылығы туралы айтты. ҚХР -ге қатысты Болден оған жаздың соңында баратыны туралы айтып, ерте ме, кеш пе Америка мен Қытай ғарыш саласында тығыз ынтымақтастыққа кірісетінін баса айтты. Ғарыштық әлеуетті серіктестер тізіміне тіпті Израиль, Иордания және Біріккен Араб Әмірліктері сияқты елдер кіреді. Бірақ Болден Ресей туралы бір ауыз сөз айтқан жоқ. Мүмкін, бұған себеп жоқ шығар, бірақ басқа түсіндіруге болады: Мәскеу мен Вашингтон арасындағы қарым -қатынастың күрт шиеленісуі, сондай -ақ Ресейдің терең ғарыш үшін технология мен технологияның жетіспеушілігі (оларға қол жеткізу үшін Америка Құрама Штаттары шешуі мүмкін) жалпы саяси айырмашылықтардан басқа) ХҒС ұшуы аяқталғаннан кейін Американың біздің елмен серіктестікті жалғастыруға қызығушылығын арттырмайды.
АҚШ -тың Марс мемлекеттік бағдарламасынан басқа, SpaceX -тің жеке бағдарламасы да бар екенін қосуға болады. Бұл компанияның басшысы Илон Маск 2018 жылы Қызыл планетаның бетіне Dragon кемесін қондыру және 2026 жылы адамдарды жіберу жоспарларын жариялады.
People to Mars конференциясында сөйлеген сөзінде және Американың неге Қызыл планетаға ұмтылатыны туралы айта отырып, Чарльз Прекотт: «Ғарышқа секіру тек елдің стратегиялық мүдделері артта қалған кезде болады. Біз Марсқа барамыз, өйткені біз әлемге бұрын ешкім жасамаған нәрсені жасай алатындығымызды көрсетуді, ғарыштық көшбасшылығымызды көрсетуді және жыл сайынғы кірісі 330 миллиард долларға жететін ғарыштық жаһандық нарыққа шығуға кепілдік беруді қалаймыз ». Көріп отырғаныңыздай, түсіндіру өте қарапайым. Және еріксіз сұрақ туындайды: Ресейде екі Сочи Олимпиадасына кететін жобаның көмегімен жүзеге асатын стратегиялық мүдделер жоқ па?
