Первый полет на марс человека – Первый полет людей на Марс в ХХI веке

Какая компания первой отправит человека на Марс

Высадка человека на Марс сегодня перестала быть фантастикой. Ребята из американского космического агентства NASA с уверенностью говорят, что колонизация Красной планеты однозначно начнется в середине 21 века. Но вот касательно того, кто первым отправит человека на Марс, они не так уверены. NASA собираются это сделать ориентировочно в 2030-х годах, а вот некоторые частные компании обещают их переплюнуть и устроить пилотируемый полёт на Марс значительно раньше, а самое главное, для астронавтов это будет не обязательно путешествие в один конец. В этой статье мы рассмотрим самых вероятных кандидатов на первых колонизаторов Марса.

Зачем вообще нам лететь на Марс?

Текущие исследования Красной планеты проводятся посредством орбитальных телескопов, межпланетных станций, космических аппаратов и марсоходов. Всё это позволило сделать немало интересных открытий, таких как марсианские каналы и наличие воды на Красной планете, но появилось и немало теорий, для подтверждения которых целесообразно оправить туда человека.

Земные исследователи должны будут отыскать на Марсе признаки наличия микробов

в прошлом, а возможно даже их сегодняшний день. А это подтвердит наличие жизни на ещё одной планете солнечной системы.

Изучение космоса неизбежно, так почему бы не начать прямо сейчас?

Одной из приоритетных задач изучения Марса является проверка его на пригодность для будущего переселения туда человека. Ведь даже Стивен Хокинг уверен, то рано или поздно мы не сможем жить на нашей Земле из-за мировой войны или глобального катаклизма.

Как ни парадоксально, на Марсе мы сможем узнать много нового не только о Земле, но и далёких уголках космоса.

СССР и Марс

По всем известным причинам СССР уже ничего не сможет отправить к Марсу, но советские планы в отношении этой планеты заслуживают внимания.

О высадке человека на Марс в те времена говорили лишь фантасты, а вот возможность создания космического корабля для пилотируемого полёта учёные всерьёз рассматривали.

Одним из первых серьёзных проектов был

марсианский пилотируемый комплекс (МПК). Его должны был собрать на околоземной орбите из разных блоков. Изначальный корабля вес оставил бы 1650 тон (!). По возвращению на Землю осталась бы только часть корабля весом 15 тон. Общее время полёта должно было составить 2,5 года.

Но вскоре советские инженеры представили более прогрессивные проекты тяжёлого межпланетного корабля. Было несколько вариантов таких кораблей, которые могли уместить до 4 человек экипажа.

Так бы мог выглядеть Тяжёлый межпланетный корабль

Дошло до того, что ЦК КПСС в 1960 году даже назначил старт полёта ещё не построенного корабля на 8 июня 1971 года. Но проект пришлось прикрыть, ведь началась так называемая «лунная гонка».

Кто знает, не случись развала СССР, не исключено, что первые колонисты поставили бы на Красной планете именно красный флаг…

Inspiration Mars Foundation

Для разнообразия рассмотрим претендентов на обычный полёт к Марсу без высадки. Ведь впервые увидеть эту планету собственными глазами, а не на экране или через объектив телескопа, тоже многого стоит.

Некоммерческая организация Inspiration Mars Foundation имеет в своих планах уже в 2018 году совершить первый пилотируемый облёт Марса.

Всё путешествие займёт 501 день. Облётная траектория рассчитана таким образом, чтобы потратить наименьшее количество топлива. Экипаж будет состоять из мужчины и женщины. Эта парочка должна благополучно долететь до Красной планеты, облететь её и вернуться на Землю.

Такой полёт имеет немалое значение в плане изучения физиологического и психологического состояния человека в межпланетном пространстве. Полученные данные будут очень кстати, когда мы отправимся к Марсу с целью высадки.

Программа «Аврора»

Свой план марсианской миссии есть и Европейского космического агентства. Эти товарищи хотят высадить человека на Марсе ближе к 2033 году.

В руководстве агентства говорят, что из-за малого финансирования, они вынуждены будут прибегать к международному сотрудничеству. Например, к одному из этапов программы под названием «Экзомарс» привлечена Россия.

Пока в рамках «Авроры» проводятся запуски аппаратов для исследования Красной планеты, планируется пилотируемый полёт к Луне (2024 год) и непилотируемый полёт к Марсу (2026 год). И если с финансированием всё будет в порядке, вполне возможен и пилотируемый полёт к Марсу. Есть вероятность, что к этому будет привлечена Россия.

NASA

Ребята из NASA постоянно жалуются на недостаток финансирования. Если задуматься, то каждая организация мира, которая живёт за счёт своего государства, имеет такие проблемы. Но ведь NASA – американское агентство! Эта страна без зазрения совести заявляет, что она рулит миром. Так почему же вы, ребята, не можете поддержать такое важное мероприятие как покорение других планет, предоставляя это частным компаниям? А, ну да, нужно же устраивать экономические войны с Медведем… Правительство США уже несколько раз обламывало своему космическому агентству планы относительно Марса.

Как бы там ни было, в NASA решительно настроены на скорую высадку человека на Марсе, что должно произойти в течение ближайших 20 лет. Точные сроки пока не сообщаются. Полёт состоится, когда всё аппараты будут готовы, а провизия с водными и кислородными запасами предварительно доставлены на Красную планету.

Сегодняшний план NASA хорошо детализирован и состоит из трёх этапов:

  1. «Опора на Землю». На этом этапе предполагается изучение условий жизни на других планетах. Это необходимо для создания систем жизнеобеспечения для людей на Марсе. К тому же требуется проработать технологии, которые смогут уберечь астронавтов в межпланетном пространстве.
  2. «Испытательный полигон». Испытательным полигоном должна будет стать Луна. Пока в NASA не уверенны, что будут в обязательном порядке высаживаться на спутник Земли и оборудовать там базу, дабы «потренироваться» перед Марсом. Возможно, вполне достаточно будет пребывания на орбите Луны. В любом случае эти мероприятия планируется провести до 2020 года.
  3. «Полная независимость от Земли». После проведения тщательной подготовки люди должны будут отправиться на околомарсианскую орбиту. Далее рассматриваются такие варианты:
    • Временная база оборудуются на одном из спутников Марса. А уже от туда люди вместе с оборудованием будут отправляться на планету;
    • Астронавты сразу высадятся на Марс и организуют постоянную колонию.

Специалисты NASA возлагают большие надежды на технологию 3D-печати в плане создания устойчивой и автономной среды обитания.

Интересен и тот факт, что на одной из пресс-конференций представители агентства отметили, что полёт на Марс должен быть международным. Никакие распри между Россией и США не должны отображаться на научных исследованиях, а в особенности на изучении других планет.

Настоятельно рекомендуем вам почитать: 7 наиболее пригодных для колонизации планет

Одним словом, ребята из NASA уверенны, что если всё пойдёт по плану, то к концу этого столетия будут решены все проблемы касательно возможности проживания на Марсе.

Столетний космический корабль

Проект с таким названием разработал один из научных центров NASA. Он гораздо дешевле основного плана космического агентства, т. к. колонисты будут отправлены на Марс безвозвратно.

Если проект осуществится то, отобранные добровольцы полетят к Красной планете уже в 2030 году. При себе они будут иметь небольшой ядерный реактор, необходимую аппаратуру и средства для производства пищи, воды и кислорода.

Роскосмос

Россия, как было сказано раннее, принимает участие в совместном проекте с европейским космическим агентством. Называется этот проект «Экзомарс». Но его задачей является лишь доставка исследовательских модулей на орбиту и поверхность Красной планеты. Конечно, у Рокосмоса есть планы к середине столетия отправить на Марс человека, но он явно не будет там первым…

Для миссии «Экзомарс» была использована ракета Протон-М

К слову, в России в 2015 году завершилась программа «Марс-500», в рамках которой повелась имитация пилотируемого полёта на Марс. Результаты эксперимента способствуют дальнейшей подготовке участников экспедиции на Марс.

Свой вклад Россия может внести и в сокращение времени полёта к Красной планете. Сейчас Роскосмос совместно с Росатомом работает над принципиально новым ядерным энергодвигателем и транспортным модулем, который будет с ним совместим. С таким двигателем от земли до Марса можно будет добраться всего за несколько месяцев.

Mars One

Ориентировано к 2026 году голландская компания Mars One планирует отправить на Красную планету 4 колониста без возможности их возвращения обратно на Землю, как и в случае с проектом «Столетний космический корабль». Примечательно, что в число колонистов должны войти добровольцы из разных стран.

Так должна выглядеть колония Mars One

Если задумка осуществится, то уже в 2027 колонисты произведут высадку. Однако прежде необходимо успеть отправить на Марс жилые блоки, системы жизнеобеспечения и грузовые контейнеры. Всё это добро там должен ждать марсоход, который займётся предварительной разгрузкой.

Данный проект периодически компрометируется тем, что он попросту несостоятелен. Даже некоторые кандидаты на полёт говорят, что организаторы вей этой движухи не собрали нужных денег, а продолжают надеяться на спонсирование.

SpaceX

В сентябре 2016 года руководитель компании SpaceX Илон Маск, которого многие отождествляют с самим Тони Старком, презентовал программу ускоренного освоении Марса. Первую высадку человек уже сможет осуществить в 2024 году, а в течение последующих 30 лет марсианская колония должна возрасти до 1 миллиона человек. Илон делает акцент на том, что землянам пора срываться с места и становиться межпланетной цивилизацией.

Подробнее о космическом корабле, который доставит людей на Марс можно узнать из видео, представленного SpaceX:

Реализация проекта космического корабля «Межпланетная транспортная система» позволит снизить стоимость перелёта одного человека до 200 тыс. долларов. При нынешних технологиях эта цифра составляет 10 миллиардов долларов. Значительно сэкономить можно будет и на возможности многоразового использования компонентов системы, и на специально подобранном топливе, производство которого планируется осуществлять прямо на орбите Марса.

На сегодняшний день ведущие космические агентства признают программу SpaceX самой перспективной в плане освоения Марса. Во многом всё благодаря их ракете-челноку Falcon 9, которая сегодня доставляет грузы на МКС. Её особенностью является возможность приземления первой ступени для повторного использования. Подобная технология прекрасно подходит для марсианских миссий.

Посадочный модуль SpaceX

Многие называют Илона Маска мечтателем, ведь конечным итогом своей затеи он видит переселение (или даже эвакуацию) землян на Марс, когда другие видят эту планету или как объект научных исследований, или как возможность заработать на космическом туризме.

Тем не менее, проект Маска имеет большую поддержку общественности и знаменитых людей. Так недавно Леонардо Ди Каприо упомянул о том, то записался в претенденты полёта на Марс. Было это после того, как SpaceX опубликовало свой план колонизации.

Boeing

В начале октября 2016 года компания Boeing сделала громкое заявление о том, что составит конкуренцию SpaceX в высадке человека на Марс.

Руководство Boeing уверило общественность, что у них есть всё для этих целей. Они точно уверенны, что именно их ракета доставит первого человека на Красную планету, хотя подробных аргументов пока предоставлено не было. Разве что упомянуты новые гиперзвуковые двигатели, которые превысят скорость звука в три раза.

Кстати, ракеты Boeing многократно доставляли людей на Луну.

Судя по всему, сегодня эти ребята в первую очередь делают ставку на космический туризм, а не на исследования Марса в научном плане.

Заключение

Явное первенство на сегодняшний в марсианской гонке держат частные компании. Самые большие надежды подаёт SpaceX с их довольно амбициозными планами. Эта компания владеет передовыми технологиями в плане космических перелётов и не так ограничена в средствах, как NASA, Роскосмос или Европейское космическое агентство. Конечно, если бы все ведомства объединили усилия, наверняка земляне начали бы покорять Марс гораздо раньше, но так уж ложилась ситуация в мире, что в политические распри важнее прогресса.

topor.info

Полет на Марс человека. Мечта или реальность

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.

Автор статьи: Колупаев Дмитрий

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Источник: SpaceWiki

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

mks-onlain.ru

Первый полет человека на Марс

Марс – «красная планета» и бог войны в древнегреческой мифологии. В XXI веке взоры ученых и простых романтиков устремлены именно в сторону этой загадочной планеты. Еще во времена Холодной войны ведущие мировые державы планировали высадку человека на поверхность Марса, но в те годы столь сложная задача не могла быть реализована. Сейчас же именно с Марсом связаны главные надежды мировой космонавтики.Марс – «красная планета» и бог войны в древнегреческой мифологии. В XXI веке взоры ученых и простых романтиков устремлены именно в сторону этой планеты. Еще во времена Холодной войны ведущие мировые державы планировали высадку человека на поверхность Марса, но в те годы столь сложная задача не могла быть реализована. Сейчас же именно с Марсом связаны главные надежды мировой космонавтики.

США и «красная планета»
Когда речь идет о первом полете человека на Марс, впереди планеты всей находятся американцы. В 2000-е годы мир увидела амбициозная программа Созвездие. Главным аспектом этой программы стал первый пилотируемый полет на Марс.

Для осуществления задуманного США взялись за проектирования космического корабля Орион, а также новых ракетоносителей. Первой ступенью к полету на Марс должна была стать лунная программа. Экономические трудности не позволили (и вряд ли в обозримом будущем позволят) в полной мере реализовать программу Созвездие. Проект был свернут в 2010 году, но сейчас ведутся дискуссии о его возобновлении. Очевидно, многие наработки Созвездия будут также использованы в других проектах.

Пока что правительство США не решилось «похоронить» главную составляющую программы – космический корабль Орион. Его первый полет должен состояться в 2014 году, а уже к началу 2020-х НАСА планирует отправить на Марс первую экспедицию.

Марс отдадут в частные руки?
Даже если от строительства Ориона придется отказаться, у американцев нет повода для беспокойств. В наше время США разрабатывают сразу несколько типов космических кораблей, которые могут долететь до поверхности Марса. Одним из аппаратов, потенциально способных выполнить марсианскую миссию стал частично-многоразовый Dragon SpaceX. Кстати, с этим кораблем связан проект коммерческого полета на красную планету Mars One.

Первая группа астронавтов составит четыре человека, а их миссия должна начаться не позже 2022 года. Уже к 30-м годам организаторы планируют довести численность марсианской колонии до тридцати человек. Впрочем, о первых колониях на Марсе мы поговорим в одной из наших будущих статей. Если же судить о частных инициативах, то ближе всего к пилотируемому полету на Марс подошел фонд Inspiration Mars Foundation.

Фонд стремится до 2018 года осуществить первое марсианское турне длиной в 501 день. Естественно, высадка на «красную планету» не планируется – круиз предполагает лишь облет Марса.

Марсианские хроники России
Если не считать американцев, ближе всех к осуществлению полета на Марс находится Россия. Европейцы и китайцы не способны самостоятельно реализовать такую программу. Скорее всего, полет на Марс станет результатом кооперации Европы, России и Китая.

Несмотря на вполне реальные технологические проблемы, Россия не желает расставаться со статусом великой космической державы. С 2007 по 2011 годы был проведен эксперимент Марс-500 – имитация полета астронавтов на «красную планету». Подготовка космонавтов к полету на Марс является очень важным аспектом программы. Во время экспедиции ее участники столкутся с множеством трудностей – радиацией, песчаными бурями, длительной изоляцией.

В 2010 году началась разработка ядерной энергодвигательной установки. Такой двигатель позволит добраться до поверхности Марса всего лишь за полтора месяца. В Федеральном космическом агентстве планируют реализовать полет до 2050 года.

Также читайте:

magmens.com

Полет на Марс отменяется » Военное обозрение

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 истории 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.

«Капитаны небес» не могут в течение многих месяцев закупорить маленькую дырочку на дне океана – нетрудно представить, что нас ожидает в случае встречи с очередным Тунгусским метеоритом.

Автоматический межпланетный зонд «Хаябуса»

Многоцелевой космический корабль «Орион»


Масса 25 тонн. Внутренний обитаемый объем — 9 куб. метров (для сравнения — обитаемый объем корабля «Союз» — 3,85 куб. м). Экипаж — до 6 человек. Предполагается многоразовое использование основных элементов конструкции.

Сверхтяжелая ракета-носитель SLS, проект

topwar.ru

Полет на Марс – когда и кто полетит первым на четвертую от Солнца Красную планету

В ночь на 7 февраля компания SpaceX американского бизнесмена Илона Маска произвела первый запуск ракеты Falcon Heavy, согласно заявлениям разработчиков.

Сам Илон Маск неоднократно связывал проект создания Falcon Heavy с будущим путешествием на Луну и Марс. Неудивительно, что успех проекта многие трактовали как важный шаг в космической одиссее землян, сделавший жителей Земли еще на шаг ближе к полету к Красной планете.

Так ли это на самом деле, и каковы вообще перспективы человечества в этом смысле? Попытаемся разобраться.

Полет над гнездом «Тяжелого сокола»

Способна ли Falcon Heavy полететь на Марс? Безусловно, да. Станет ли она ракетой-носителем, с помощью которой люди совершат первую посадку на Марсе? Крайне маловероятно. Означает ли ее запуск некую важную веху на пути к организации такого полета? Скорее всего, нет.

Falcon Heavy действительно является наиболее мощной ракетой-носителем, используемой в настоящий момент. Она способна вывести на низкую опорную орбиту 63,8 тонны груза, что почти в 2,5 раза больше, чем другие «серийно» летающие в космос ракеты. Для сравнения, российская ракета-носитель тяжелого класса «Протон-М» может вывести на низкую опорную орбиту лишь 23 тонны, столько же поднимает «младший брат» Falcon Heavy, Falcon 9. Американский «Атлас-5» имеет грузоподъемность около 19 тонн, европейская «Ариан-5» – 20 тонн, китайская «Чжанчжен-5» – тоже порядка 20 тонн.

Однако вообще-то в человеческой истории бывали ракеты и помощнее. Например, американская Saturn-5 могла выводить на низкую орбиту 140 тонн, т. е. в 2,5 раза больше, чем Falcon Heavy. Запуски Saturn-5 осуществлялись с 1967-го по 1973-й – в рамках Лунной программы США. Слетав на Луну шесть раз, американцы явно удовольствовались достигнутым. Программа «Аполлон» была закрыта, Saturn-5 больше не собирались.

Оно и понятно: стоимость одного запуска Saturn-5 в пересчете на современные цены составляла около 1 миллиарда долларов США. Это означало, что стоимость вывода на околоземную орбиту 1 тонны груза составляла 7 миллионов долларов.

Для сравнения, запуск российского «Протона-М» сегодня обходится примерно в 65 миллионов долларов, что с учетом его грузоподъемности дает стоимость вывода на орбиту одной тонны груза в 2,8 миллиона долларов. Примерно столько же составляет стоимость вывода на орбиту тонны груза для Falcon 9, запуск которого стоит около 60 миллионов.

Аналогичная судьба постигла советский проект сверхтяжелой ракеты «Энергия», разрабатываемой для проекта «Буран» – аналога американского проекта Space Shuttle. «Энергия» могла выводить на орбиту до 100 тонн груза, а ее так и не появившийся на свет старший брат «Вулкан» – до 200 тонн.

Иными словами, ничего принципиально нового в плане грузоподъемности Falcon Heavy собой не представляет — бывало и больше.

Другое дело, что себестоимость запуска Falcon Heavy сравнительно невелика – по предварительным оценкам, около 90 миллионов долларов. Это, с учетом грузоподъемности ракеты, делает ее довольно выгодным «космическим грузовиком»: стоимость доставки 1 тонны груза на низкую опорную орбиту составит порядка 1,4 миллиона долларов США – вдвое меньше, чем у российского «Прогресса-М» или Falcon 9.

Иными словами, Falcon Heavy сможет составить серьезную конкуренцию тому же «Прогрессу» в плане основной «работы», которую сегодня выполняют ракеты – вывода на орбиту различных искусственных спутников Земли.

Правда, в России уже в 2018 году планируют запустить тяжелую ракету «Ангара-А5», которая в теории сможет догнать, а то и обогнать Falcon Heavy по этому показателю. Считается, что запуск одной такой ракеты грузоподъемностью в 38 тонн после «обкатки» производства будет стоить 50-55 миллионов долларов, что позволит достичь показателя в 1,3 миллиона долларов за тонну груза.

Правда, до этого, как говорится, еще нужно дожить.

Путь на Марс

Но вернемся к дальним космическим полетам: сверхдорогие ракеты-монстры для них в прошлом веке создавали совершенно не зря.

Цифры грузоподъемности, которые мы приводили выше, характерны лишь для вывода на низкую орбиту – самую первую ступеньку, которую нужно преодолеть космическому аппарату для полета к Марсу. Для того чтобы попасть на поверхность Красной планеты, кораблю нужно совершить еще множество эволюций.

Так, после выхода на орбиту кораблю нужно набрать достаточную скорость, чтобы покинуть поле тяготения Земли: 11,2 километра в секунду. После этого, правда, двигатели можно выключать: большую часть пути к Марсу корабль пролетит по инерции. Однако с приближением к Марсу у двигателей снова появится работа.

Дело в том, что корабль будет двигаться слишком быстро для того, чтобы выйти на орбиту Марса. Если ничего не предпринять, он просто пролетит его, став искусственным спутником Солнца (как им стал автомобиль Tesla, запущенный в космос Falcon Heavy). То есть, кораблю снова придется включать двигатели для того, чтобы затормозить до 5 километров в секунду, что позволит ему выйти на орбиту Марса.

Каждый из этих этапов требует значительных затрат топлива, которое корабль вынужден везти на «своем горбу». Проще говоря, в 63,8 тонны груза, которую может поднять с Земли Falcon Heavy, должен входить и вес этого топлива, а значит реальная грузоподъемность ракеты для марсианской миссии будет существенно ниже.

Так, по собственным расчетам SpaceX, Falcon Heavy способен доставить на орбиту Марса всего около 4 тонны груза, тогда как вес спускаемого аппарата, который будет приземляться на Марс, вряд ли можно будет сделать меньше 20 тонн.

А ведь выходом на орбиту дело не ограничится. Кораблю (или хотя бы его части) еще надо будет каким-то образом приземлиться (снова-таки, потратив топливо на торможение). А после того как космонавты закончат на Марсе свои дела, надо будет снова взлететь (опять топливо!), выйти на орбиту, а затем разогнаться для схода с нее и взять курс на Землю. Все это – дополнительное топливо, а значит – дополнительный вес. Иными словами, для Falcon Heavy марсианская миссия является делом, увы, неподъемным – в буквальном смысле слова.

Справедливости ради надо сказать, что в SpaceX на самом деле и не планировали использовать Falcon Heavy для пилотируемого полета на Марс с посадкой и стартом с его поверхности. Рассматривался вариант лишь отправки к Марсу беспилотного космического корабля Red Dragon, который должен был доставить на Землю груз марсианского грунта. Однако даже от этого проекта в итоге вынуждены были отказаться из-за ряда трудностей.

Хотя это не значит, что Илон Маск отказался от планов слетать на Марс. Просто планы эти реализуются в рамках другого проекта, не имеющего к Falcon Heavy прямого отношения.

Марсианский проект SpaceX

Планы пилотируемого полета на Марс в SpaceX связывают с т. н. Межпланетной транспортной системой, Interplanet Transpot System, или ITC.

В сентябре 2017 года Илон Маск представил обновленный проект реализации такой системы, в основе которой лежит космический корабль BFR – Big Falcon Rocket.

Big Falcon Rocket должен состоять из двух ступеней. Первая из них, ускоритель, позволит вывести корабль на орбиту Земли, а вторая будет отвечать за полет к Марсу. Обе ступени предполагается сделать многоразовыми.

BFR (в составе двух ступеней) будет иметь такие же размеры, как и Saturn-5, и сможет поднимать на орбиту 150 тонн груза, т. е. лишь немногим больше, чем старая ракета. Преимуществом BFR будет существенно более низкая стоимость запуска.

К слову, BFR по плану Маска, должен вытеснить с рынка все другие космические аппараты, заменив в том числе Falcon 9 и Falcon Heavy.

В SpaceX предполагают, что после вывода на околоземную орбиту ускоритель BFR вернется на землю, а вторая ступень проведет на орбите какое-то время, пока другие аналогичные корабли, оборудованные под работу в качестве танкеров, заправят его доставленным с Земли топливом. Его – по расчетам – должно хватить для того, чтобы долететь до Марса и приземлиться там.

Однако на взлет и обратный полет этого топлива BFR уже не хватит. Поэтому в SpaceX предлагают предварительно отправить на Марс несколько кораблей без экипажа и пассажиров.

Они полетят в один конец, но зато доставят на Марс части автоматической установки по производству метана и жидкого кислорода из местной атмосферы – то есть ракетного топлива. Им-то и заправится пилотируемый космический корабль, когда он через несколько лет прибудет на Марс. Таким образом, космонавты и смогут вернуться на Землю.

Отправить на Марс беспилотные корабли Илон Маск планирует уже в 2022 году, т. е. через пять лет. А на 2024 год намечен старт к Марсу и пилотируемого корабля. Иными словами, по планам Маска, уже через семь-восемь лет мы сможем увидеть первые селфи людей на поверхности Марса! Захватывающе, не правда ли?

Однако многие исследователи считают такой проект слишком сложным. В частности, они указывают на то, что производство ракетного топлива из атмосферы Марса хотя и возможно теоретически, будет связано с большим количеством технических проблем.

В частности, для этого потребуется каким-то образом доставить на Марс достаточно мощный источник энергии – по крайней мере, небольшой ядерный реактор, и существуют большие сомнения в том, что все компоненты системы удастся заставить согласованно работать без участия человека.

NASA приземляться не спешит

У NASA существует свой собственный марсианский проект, никак не связанный с впечатляющими, но не слишком реалистично выглядящими планами Илона Маска. Здесь покорение Марса связывают с проектом создания сверхтяжелой ракеты-носителя SLS, которая будет использована для вывода в космос корабля «Орион» массой около 25 тонн.

«Орион» принципиально ничем не отличается от кораблей серии «Аполлон», однако построен с использованием куда более совершенных технологий, а потому должен быть мощнее, эффективнее и экономичнее.

Беспилотная версия «Ориона» впервые полетела в космос еще 5 декабря 2014 года. Сборка пилотируемой версии началась в январе 2018-го. В 2019 году ожидается первый полет «Ориона» вокруг Луны (без экипажа), в 2022 году – первый пилотируемый полет (также вокруг Луны). Старт к Марсу запланирован на 2033 год (через 7 лет после того, как туда намерен попасть Илон Маск). Предполагается, что за это время на орбите Луны будут созданы запасы топлива и всего необходимого для марсианской миссии – лунная орбита станет, таким образом, своего рода «аэродромом подскока».

Однако вынужден разочаровать читателей: в планах проекта SLS-«Орион» посадки на Красную планету не предполагается. Это можно будет сделать еще через несколько лет и пару-тройку миссий, в ходе которых на орбите Марса будет создана орбитальная станция – своего рода «космическая АЗС», которая обеспечит достаточным количеством топлива операцию по посадке «Ориона» на Марс и взлету с него.

Иными словами, «сэлфи с Марса» в проекте НАСА ожидаются не раньше 2050 года.

Россия тоже хочет на Марс

У Российской Федерации имеются свои представления о способах попасть на Марс.

Первый из них в целом похож на проект НАСА, только российский корабль называется «Федерация», а первый пилотируемый полет к Международной космической станции запланирован на 2024 год (тот самый год, в который Маск планирует отправить первую пилотируемую миссию на Марс). К 2033 году россияне планируют слетать на Луну (НАСА тогда уже должно готовиться к запуску «обзорной орбитальной экскурсии» к Марсу). И лишь когда-нибудь потом «Федерация» сможет слетать и на Марс, который, если верить Маску, к тому моменту будет уже основательно исследован и освоен.

Но в России активно разрабатывают другой, более амбициозный, проект. Для того чтобы понять, о чем идет речь, нам придется сделать небольшое, но очень важное отступление.

Шанс для прорыва в космос: электричество вместо химии

Как известно, космические ракеты приводятся в действие реактивной тягой. Принцип ее работы прост: если мы отбрасываем что-то от себя, то нас отбрасывает в другую сторону с силой, пропорциональной массе и скорости отбрасываемого. С помощью этого принципа передвигаются многие водные организмы: например, морской гребешок, кальмары и т. п.

Тот же принцип используют реактивные самолеты и космические ракеты. Только в них используются более высокоэнергетичные процессы: в камере двигателя топливо соединяется с окислителем и воспламеняется. Выделяющаяся химическая энергия нагревает продукты горения до высокой температуры, в камере создается высокое давление, за счет которого продукты горения выбрасываются наружу через сопло – с очень значительной скоростью.

Чем больше эта скорость и чем больше интенсивность истечения выбрасываемых продуктов горения – тем быстрее летит ракета или космический корабль. К примеру, в первой ступени двигателя ракеты «Протон-М» за 121 секунду работы сгорает более 400 тонн топлива и окислителя. То есть за одну секунду из сопел двигателя выбрасывается более трех тонн вещества.

Но проблема в том, что, как уже писалось выше, топливо космической ракете приходится везти «на своем горбу». В результате значительная часть мощности двигателя тратится на разгон запасов топлива, которые придется сжечь на последующих этапах полета. В случае с Falcon Heavy полезный груз при выходе на низкую орбиту составляет лишь 4% от стартовой массы ракеты, а при полете к орбите Марса – около 1%.

Именно с этим и связаны все трудности дальних космических полетов, о которых мы рассуждали выше.

Проблему можно было бы решить, если бы удалось существенно увеличить скорость истечения продуктов сгорания из сопла: тогда меньшая масса топлива позволила бы разогнаться до большей скорости. Однако эта скорость, к сожалению, сильно ограничена скоростью протекания химических реакций, и существенно увеличить ее уже не удастся.

Однако увеличить скорость реактивной струи все-таки можно, если использовать для работы двигателя не химические реакции, а иные процессы – например, разгоняя заряженные частицы в электромагнитном поле.

Скорость, до которой можно разогнать такие частицы, практически не ограничена: например, в ускорителях их разгоняют до скоростей, близких к световым. А значит, такой двигатель будет требовать для своей работы намного (в десятки и сотни раз!) меньше «топлива».

В химическом ракетном двигателе используется энергия, выделяющаяся непосредственно за счет сгорания топлива. В случае с электрическим (ионным, плазменным) двигателем ее нужно «внести со стороны»: электромагнитное поле для разгона частиц «само» не возникнет. Иными словами, кораблю с электрическим ракетным двигателем нужен некий источник питания – и притом достаточно мощный: например, ядерный реактор.

Вторым недостатком такого двигателя будет относительно малая мощность: да, он будет расходовать «топливо» (правильнее будет говорить – рабочее тело) куда эффективнее, но при этом делать это очень медленно. Поэтому использовать электрические ракетные двигатели на Земле невозможно: их тяга будет недостаточно сильна для того, чтобы оторвать ракету от Земли.

В космосе, где сила гравитации значительно меньше, – другое дело. В теории такой двигатель, установленный на борту космического корабля, может разогнать его до скорости, достаточной для полета к Марсу, использовав в десятки раз меньше топлива, чем классический ракетный двигатель.

Именно такие корабли – на электрической, а не химической ракетной тяге – позволят человечеству достигнуть не только Марса, но и других планет Солнечной системы. И главная новость заключается в том, что работа над такими двигателями уже ведется.

Так, в России с 2009 года разрабатывают так называемый транспортно-энергетический модуль (ТЭМ). Разработчиками проекта выступают совместно корпорации «Роскосмос» и «Росатом». Космический корабль будет снабжен компактным ядерным реактором мощностью в 1 мегаватт, который будет создавать энергию для питания 30-киловаттных плазменных двигателей. Работы над реактором планируют закончить к 2019 году, а первый рабочий образец устройства планируют запустить в 2025 году.

Работают над электрическими ракетными двигателями и в США: «Ad Astra Rocket Company» разрабатывает подобное устройство по заказу НАСА и уже испытала несколько стендовых образцов с использованием сверхпроводящих магнитов. По некоторым оценкам, в своей работе разработчики Vasimr продвинулись дальше российских коллег. Что же касается реактора, то в октябре 2017 года НАСА представили систему Kilopower, преобразующую тепло ядерного реактора в электроэнергию с помощью двигателя Стирлинга.

В настоящий момент предполагается, что первые образцы ядерно-электрических установок будут использованы для создания «космических буксиров», предназначенных для доставки грузов с земной на лунную орбиту. И не исключено, что для таких «рабочих лошадок» полет к Марсу окажется вполне подъемной задачей. А даже если нет, то с ней легко справится следующее поколение подобных кораблей, вслед за чем перед человечеством откроется перспектива покорить и более удаленные планеты Солнечной системы.

Иными словами, освоение технологии ядерно-электрического двигателя для космических кораблей может открыть в истории освоения космоса действительно новую главу.

strana.ua

Когда люди полетят на Марс?

Солнечная система > Система Марс > Планета Марс > Когда мы отправим людей на Марс?

Астронавты НАСА планируют посетить Красную планету в 2030-х гг. Но им нужно разработать защиту от радиации, приводящей к раку

Сможет ли человек оказаться на Марсе: современные идеи, планы и миссии, полет человека на Марс, создание колонии, способы формирования среды жизни с фото.

В 1969 году произошел важный космический прорыв, когда Нилу Армстронгу и Баззу Олдрину удалось пройтись по лунной поверхности. Это была кульминация десятилетий работы и множества жертв и неудачных попыток. Какая следующая ступень?

Сейчас наша цель – Марс! Уже несколько лет обсуждают будущие миссии и перспективу создания колонии. Но эта задача кажется еще более сложной, поэтому нужен четкий план. Сможет ли человек оказаться на Марсе?

Предложения по отправке людей на Марс

Концепцию первой экипажной миссии разработал Вернер фон Браун. Он был бывшим нацистским ученым и возглавлял проект Меркурий НАСА. В 1952 году предложил создать 10 аппаратов (по 7 человек), которые смогли бы доставить 70 человек к Красной планете.

Между запуском V-2 и созданием ракет Браун успел вывести проект по Марсу

Частично его разработки основывались на американском проекте Operation Highjump, где хотели использовать несколько многоразовых шаттлов. Он считал, что можно было добиться постройки корабля до 1965 года (позже отодвинул к 1980-му) и за три года выполнить потел в оба конца.

Далее при помощи самолетов с лыжными опорами можно было бы опуститься на поверхность и провести на Красной планете 443 дня. Экипаж использует те же корабли для возврата.

Юджин Сернан во время миссии Аполлона-17 (1972 год) проверяет лунное транспортное средство

Браун не только вычислил размер и вес кораблей, но и определил количество необходимого топлива для осуществления маневров. Но полет человек на Марс так и не состоялся. Более того, с 1972 года люди так и не вернулись на Луну. Последним там побывал Юджин Сернан.

Но ведь важен не сам полет, а организация того, чтобы люди жили на Марсе. В 1990 году свой проект Mars Direct предложил Роберт Зубрин, который ориентировался на колонизацию. Первые миссии должны были построить площадку для будущего поселения. Позже можно было бы спуститься под землю и разрабатывать среду обитания уже там.

Художественное представление марсианской колонии и роверов

На последнем этапе можно было бы разместить специальные геодезические купола. В такой среде есть возможность для выращивания растительности на основе местных ресурсов. Зубрин знал, что колонисты все же будут зависеть от земных доставок. Но со временем они смогут добиться автономии. На Марсе огромная концентрация драгоценных металлов, к тому же там много дейтерия – источник ракетного топлива.

В 1993 году появился план Mars Design Reference от НАСА, который редактировали 5 раз до 2009 года. Но проект так и не вышел за пределы расчетов и разговоров.

Современные идеи когда мы отправим людей на Марс

Все началось с президентских заявлений. В 2004 году Джордж Буш посчитал, что нужно забыть о шаттлах и придумать новые аппараты, способные доставить человека снова на спутник в 2020-х гг. Потом Барак Обама в 2010-м сказал, что необходимо ориентироваться на Марс и посетить его уже в 2030-х гг. То есть, на этом этапе появились конкретные даты, когда люди полетят на Марс.

В 2015-м году сформировался детальных план, где доставка основывалась на использовании корабля Орион и системы запуска SLS. Проект основывается на 3-х этапах и 32-х запусках в 2018-2030-х гг. За это время получится перевезти необходимое оборудование и обустроить подготовительную площадку. До 2024-го года необходимо протестировать Орион и SLS.

Также в НАСА планируют поймать ближайший астероид и притащить его к орбите Луны, чтобы протестировать новое оборудование. Это важная миссия, которая поможет не только уберечь Землю от падения опасной космической скалы, но и использовать их для трансформации планет (создания благоприятной среды для человека- терраформирование Марса).

Первый экипажный полет на Орионе должен состояться в 2021-2023-х гг. На втором этапе запустится череда доставки оборудования на Красную планету. Третья стадия включает создание необходимой защитной среды и проверка всех необходимых приборов.

Но виды на Марс есть не только у НАСА. ЕКА также заинтересовано в изучении и колонизации чужого мира. Программа Аврора рассчитывает в 2030-х гг. отправить людей на ракете Ariane-M. В 2040-2060-х гг. Красную планету может посетить Роскосмос. Еще в 2011 году в России проводили успешные симуляции миссии. Китай определил для себя те же сроки. Однажды мы можем прийти к тому, что на Марсе живут люди.

Проект MarsOne глазами художника

В 2012 году голландские предприниматели заявили, что собираются в 2023-м году создать на Марсе человеческую базу, которая позже расширится в колонию.

Миссия MarsOne планирует разместить телекоммуникационное орбитальное устройство в 2018 году, ровер – в 2020-м и базу для поселенцев – в 2023-м. Она будет питаться за счет солнечных батарей с протяжностью в 3000 м2. Доставят 4-х астронавтов на ракете Falcon-9 в 2025-м году, где они проведут 2 года.

Свое рвение к Марсу не скрывает и генеральный директор SpaceX Илон Маск. Он собирается создать колонию на 80000 человек. И это лишь малая часть того, сколько людей способно расположиться на Марсе. Для этого ему нужна специальная система транспортировки, которая бы работала в режиме конвейера. Он уже преуспел в создании системы повторного использования ракет.

В 2016 году Маск заявил о том, что первый беспилотный полет осуществят в 2022 году, а экипажный – 2024 год. Он считает, что на все потребуется 10 млрд. долл. и можно будет запустить 100 пассажиров. Это будут туристические поездки, отправляемые каждые 26 месяцев (окно, когда Земля и Марс расположены на максимальной близости).

Первые миссии могут потребовать жертвы. Но уже многие выразили желание отправиться в один конец. Когда же мы увидим первых людей на Марсе? Точной даты нет, но факты свидетельствуют о том, что это случится в ближайшие десятилетия. Конечно, у нас все еще есть сомнения. Но никто не верил в успех американцев на Луне. И все же там стоит их флаг.

Читайте также:


Положение и движение Марса

Строение Марса

Поверхность Марса

v-kosmose.com

Полет человека на Марс

21-й век начался со стремительного технологического скачка человечества. Начали появляться новые революционные технологии, IT-сфера стала по-настоящему конкурентной средой. Тот, кто сможет находить и внедрять новые технологии получит огромное преимущество. Поэтому все развитые державы мира – Россия, Китай, США, Япония и прочие, ведут технологическую гонку.

Внимание многих ученых нацелено на космос, поэтому развитие аппаратов для далеких полетов по нашей Солнечной системе является приоритетным для многих стран. В первую очередь, это полет человека на Марс. Работы по созданию пилотируемой миссии на красную планету идут полным ходом. Если темпы исследователей сохранятся в этом же темпе, то, вполне возможно, через-5-7 лет, первые люди полетят на Марс!

В данный момент в специальных пунктах идет подбор добровольцев, которые бы хотели первыми отправиться на «красного соседа». Однако из всех желающих, туда отправиться лишь горстка лучших.

Дело в том, что длительный полет требует очень хорошего физического здоровья и крепкого психологического состояния. Также кандидаты должны быстро учиться и обладать умениями по управлению космическим аппаратом.

Будущие космонавты должны быть психологически устойчивыми. Психологи выяснили, что в будущем полете человека на Марс, в миссии должно присутствовать нечетное количество людей. Дело в том, что четное количество участников может поделить команду на «лагеря», которые будут конфликтовать между собой.

Нечетное же количество космонавтов позволит более слаженно работать всей команде. Как выяснили ученые, конфликты могут начаться уже на третьей неделе миссии. Кстати, первый полет людей на Луну тоже состоял из команды из трех человек.

Три человека это идеальный вариант  с точки зрения необходимых ресурсов. Такое количество участников позволит поглощать меньше продовольствия, потребуется меньшее количество жизненного пространства.

Подготовительные работы на Земле с командой из трех человек наиболее оптимальные (конечно, будут еще и другие «запасные» команды, которые подстрахуют основных участников будущих полетов).

Скорее всего, первый полет человека на Марс будет международной компанией, основные космические державы предоставят своих кандидатов для полета, ведь активные шаги в области космических полетов делают многие страны, было бы нечестно, если бы полетели представители какой-то одной нации.

Первый полет на Марс человека это очень сложный и трудозатратный процесс, однако работы в этой области идут полны ходом. Будем надеяться, что в ближайшее десятилетие представители человеческой цивилизации посетят нашего соседа – Марс, это будет огромный для нас скачок!

Подписывайтесь на обновления (форма внизу) и получите шокирующее видео о пришельцах!

Всем, кто любит индийские фильмы, будет полезен данный ресурс. Все индийские фильмы собраны в одном месте!

Это очень интересно:

secretplanet.pp.ua

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *