Mientras que la cámara de la nave espacial ruso-europea ExoMars envió la primera imagen del Planeta Rojo a la Tierra, Estados Unidos está trabajando para enviar una expedición tripulada en toda regla a Marte. Por qué los estadounidenses lo necesitan, cuánto costará un proyecto de este tipo y si Rusia planea participar en él son preguntas que requieren una respuesta.
La tarea de un sobrevuelo tripulado de Marte fue establecida por el presidente Barack Obama en 2010. Luego, dibujó el siguiente plan de acción frente a la NASA: para 2025, realizar un vuelo tripulado a un asteroide cercano a la Tierra, a mediados de la década de 2030, a Marte, después de lo cual seguirá una misión de aterrizaje. Hasta ahora, podemos decir que la NASA en su conjunto encaja en la línea de tiempo planificada. Al mismo tiempo, la agencia planea no solo un sobrevuelo del Planeta Rojo, sino una visita a su satélite natural Fobos.
Hasta la fecha, la agencia ha identificado seis elementos básicos necesarios para un vuelo a Marte, incluido el aterrizaje. Estos son el vehículo de lanzamiento pesado SLS, la nave espacial Orion, el módulo viviente Transheb (para volar a lo largo de la ruta Tierra-Marte-Tierra), un módulo de aterrizaje, una etapa de despegue y un sistema de propulsión solar-eléctrico (SEP). Según una de las estimaciones preliminares, será necesario entregar de 15 a 20 toneladas de carga y equipo a la superficie del Planeta Rojo para garantizar el primer aterrizaje de personas en su superficie. Sin embargo, los representantes de la NASA anunciaron la cifra de 30 toneladas o más, teniendo en cuenta el hecho de que el peso de la etapa de despegue proyectada solo será de 18 toneladas, y el peso del módulo de aterrizaje será de al menos 20 toneladas. Para enviar estos elementos al espacio, se requerirán al menos 6 lanzamientos de un SLS de transporte pesado / superpesado con una capacidad de carga de 70 a 130 toneladas. En un esfuerzo por ahorrar tiempo y dinero en el desarrollo y producción de este "camión pesado", la NASA utilizó la tecnología y el equipo sobrantes de los transbordadores, incluidos los motores, el tanque de combustible y los propulsores de propulsor sólido.
Los elementos del complejo marciano se reunirán en un paquete no en la órbita cercana a la Tierra, sino en el punto L-2 de Lagrange. Se encuentra a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, detrás del lado lejano de la Luna, con un impacto de 61.500. La NASA llama a L-2 nada más que un "sitio de prueba", enfatizando así que no solo el ensamblaje, sino también las pruebas de la tecnología marciana se llevarán a cabo allí.
Los medios de comunicación estadounidenses e internacionales han mencionado repetidamente, incluso con referencia a algunas fuentes de la NASA, la posibilidad del regreso de los estadounidenses a la luna en preparación para la expedición marciana. Sin embargo, esta no es una pregunta ahora. Como dijo uno de los principales expertos estadounidenses en el campo de la política espacial, John Logsdon, al periódico VZGLYAD, la creación de un módulo de aterrizaje lunar no está incluida en los planes de la NASA. Sin embargo, no se excluye que la Agencia Espacial Europea (ESA) decida sobre el vuelo a la Luna. Y en el caso de que la ESA construya un módulo de aterrizaje, Estados Unidos puede participar en el proyecto lunar europeo, posiblemente proporcionando SLS para entregar este módulo a un satélite natural de la Tierra.
Tres pasos a Marte
Los vehículos de lanzamiento más potentes de la historia de la astronáutica.
La NASA llamó a su primer paso "apoyarse en la Tierra". Incluye practicar las operaciones necesarias y acumular la experiencia requerida en órbita terrestre baja utilizando la ISS. Además, como parte de este paso, la agencia está desarrollando formas y métodos de utilizar recursos marcianos improvisados (ISRU) para obtener combustible y otros materiales necesarios. La actividad es bastante gratificante si se tiene en cuenta que la etapa de despegue de 18 toneladas requerirá 33 toneladas de combustible, y la NASA tiene la intención de extraerlo del dióxido de carbono y el agua disponibles en el Planeta Rojo.
El segundo paso se denomina "sitio de prueba", que, como ya se señaló, se encuentra en el punto L-2. Con la ayuda de un dispositivo automático, está previsto capturar un asteroide cercano, que será trasladado a este punto, donde será examinado por la tripulación de la nave espacial Orion.
El tercer paso se denominó "independiente de la Tierra". Ya estamos hablando del estudio y desarrollo directo del Planeta Rojo. Incluye la vida en Marte, el uso intensivo de recursos marcianos y la transmisión regular de información científica a la Tierra utilizando sistemas de comunicación avanzados.
Vale la pena detenerse en el papel de "Orión" con más detalle. A pesar de que exteriormente se asemeja a una versión ampliada de la clásica nave espacial desechable de la clase Apolo (a veces el Orion se llama en broma "Apolo con esteroides"), el nuevo "taxi" para los astronautas de la NASA será reutilizable. mismo vehículo de descenso nave hasta diez veces. Al mismo tiempo, "Orion" se distinguirá por una mayor "capacidad de pasajeros" y podrá llevar a bordo hasta 7 miembros de la tripulación.
Pero esta no es la característica principal de Orion. Según Charles Precott, vicepresidente de Orbital ATK, que desarrolla propulsores de combustible sólido de cinco segmentos para el SLS, la nave pasará a formar parte del complejo marciano interplanetario. Sus sistemas, que incluyen un sistema de soporte vital (refrigerante) y protección contra la radiación, se integrarán en este complejo para aumentar su confiabilidad.
Estadísticas de éxito del lanzamiento espacial en diferentes países
El recurso estimado de "Orion" no es menos de 1000 días. Está diseñado para ingresar a la atmósfera de la Tierra a velocidades más altas, como cuando regresa de L-2 o Marte. Además, el barco se convertirá en un refugio adicional para la tripulación en caso de que algo salga mal. Precott puso el ejemplo del Apolo 13, cuya tripulación, tras la explosión del tanque de oxígeno en el módulo de mando durante el vuelo a la Luna, se salvó en gran parte gracias al sistema de refrigeración y propulsión del módulo de aterrizaje lunar. Este módulo, aunque no fue diseñado para operar durante el vuelo a lo largo de la ruta Tierra-Luna-Tierra, en una situación crítica realizó con éxito funciones inusuales para él.
El primer vuelo de prueba de Orion tuvo lugar automáticamente en diciembre de 2014, cuando se lanzó desde el vehículo de lanzamiento Delta IV Heavy. El próximo está previsto para septiembre de 2018, Orion (aún sin tripulación) volará en órbita circunlunar ya con la ayuda del portaaviones SLS, para lo cual este, por cierto, será el primer lanzamiento. Y el primer vuelo tripulado de la nave espacial, directamente a la Luna, está programado para 2021-2023.
Miedos y realidad
Las tripulaciones que vuelan en órbita terrestre baja están protegidas de la radiación cósmica por el campo magnético de la Tierra. Los astronautas que se dirigen a la Luna y a Marte en particular se ven privados de esta protección. Sin embargo, según Scientific American, citando datos del rover Curiosity, el peligro de la radiación del espacio profundo no es tan grande como para convertirse en un obstáculo para la implementación de la expedición marciana. Entonces, los astronautas que pasen 180 días para llegar a Marte, la misma cantidad para regresar de él, y también pasen 500 días en la superficie del Planeta Rojo, recibirán una dosis total de radiación en la región de 1.01 sievert. Según los estándares de la ESA, un astronauta no debería recibir más de un sievert durante todos sus vuelos. Esta dosis, según los médicos, aumenta el riesgo de cáncer en un 5%. La NASA tiene estándares más estrictos: el riesgo de cáncer de un astronauta durante todo el período de su actividad profesional no debe exceder el 3%. Sin embargo, según Don Hassler, uno de los miembros del equipo de investigación de Curiosity, el 5% es "una cifra perfectamente aceptable".
Hablando en la conferencia People to Mars (H2M) en Washington en mayo, Scott Hubbard, anteriormente responsable de los proyectos de Marte de la NASA y ahora profesor en la Universidad de Stanford, citó al médico jefe de la NASA Richard Williams diciendo que “actualmente no hay riesgos para la salud de la tripulación que impediría una misión tripulada a Marte . Williams admite que existe cierto riesgo para la salud de los astronautas, pero la NASA está dispuesta a aceptarlo, especialmente porque la agencia está desarrollando constantemente nuevas formas de mitigarlo. Por ejemplo, la NASA está experimentando actualmente con un material hecho de nanotubos de nitruro de boro hidrogenado (BNNT) que muestra propiedades anti-radiación muy prometedoras.
Sin embargo, según Andy Weier, autor del libro "El marciano", sobre cuya base se realizó la película del mismo nombre, su héroe sin duda contraería cáncer durante su estancia en la superficie del Planeta Rojo. Quién está más cerca de la verdad: científicos o escritores de ciencia ficción, el tiempo lo dirá.
Cuando, por cuanto y con quien
Actualmente, la NASA se adhiere al siguiente calendario para la exploración y exploración tripuladas de Marte. De 2021 a 2025, están previstas al menos cinco misiones tripuladas al espacio lunar, incluida la "captura" y el estudio del asteroide. En 2033, se espera que los astronautas lleguen a Fobos, y en 2039, se espera que pisen la superficie de Marte por primera vez. Una segunda expedición aterrizará en Marte en 2043.
Para apoyar el "asalto" tripulado del Planeta Rojo de 2018 a 2046, deberán lanzarse al menos 41 portaaviones de tipo SLS. No se excluye que a esto será necesario agregar lanzamientos de portaaviones ya operados de los tipos Delta-4 y Atlas-5 (si este último recibe motores estadounidenses en lugar de rusos y aún está en funcionamiento). Se utilizarán principalmente para el lanzamiento de vehículos automáticos a Marte y Marte, a los que se les confiará la función de "mineros" de información científica para ayudar a las expediciones tripuladas.
Por supuesto, el número de portaaviones y sus tipos pueden variar según los cambios realizados en la configuración de las misiones tripuladas marcianas. Existe una opción en la que solo se requieren 32 portaaviones tipo SLS (sin contar cinco para las expediciones circunlunares antes mencionadas): diez para apoyar una misión tripulada a Fobos, doce para el primer aterrizaje de astronautas en Marte y diez más para el segundo..
La pregunta es: ¿cuánto costará todo esto y Estados Unidos "tirará" solo de esos gastos? Enviar astronautas a Marte costará solo una fracción de lo que se gastó en el desarrollo y producción del avión de combate F-35 de sexta generación, según un grupo de expertos de la NASA, así como representantes de la industria y el mundo académico en Estados Unidos. gestión de los Estados Unidos, en última instancia, el programa F-35 podría costar un billón de dólares) y no superará los $ 100 mil millones. Esto es lo mismo que Estados Unidos ha gastado hasta ahora en el programa ISS. Para 2024, se completará el vuelo de la estación y la NASA ya no gastará casi $ 4 mil millones anuales en su operación. Así, en los diez años que separan el final de la órbita de la estación alrededor de la Tierra y el comienzo de la misión a Fobos, la cantidad de fondos ahorrados ascenderá a unos $ 40 mil millones, y Estados Unidos tendrá que encontrar $ 60 adicionales. mil millones para implementar sus planes marcianos.
Hablando sobre el costo de la misión a Marte, los expertos enfatizan que se puede reducir aún más si participan participantes internacionales en el proyecto. La pregunta obvia es: ¿se encuentra Rusia entre ellos, que actualmente es uno de los mayores socios de Estados Unidos en el campo espacial y tiene un gran potencial espacial (especialmente en el campo de los vuelos tripulados)? Pero si Estados Unidos tiene tales planes para Rusia, por el momento se mantienen en secreto.
A fines de mayo de este año, el periódico Space News describió las opiniones del director de la NASA, Charles Bolden, sobre el futuro de la cooperación internacional en el espacio. Habló sobre la importancia de la interacción fuera de la atmósfera con Europa, Japón y China. Con respecto a la República Popular China, Bolden mencionó que la visitaría a fines del verano, y enfatizó que, tarde o temprano, Estados Unidos y China definitivamente comenzarán a cooperar estrechamente en el campo del espacio. La lista de posibles socios espaciales incluso incluye países como Israel, Jordania y los Emiratos Árabes Unidos. Pero Bolden no dijo una palabra sobre Rusia. Tal vez simplemente no había ninguna razón para esto, pero otra explicación es posible: las relaciones fuertemente agravadas entre Moscú y Washington, así como la falta de tecnología y tecnología de Rusia para el espacio profundo (en aras de obtener acceso a ellas, Estados Unidos podría establecer dejando de lado las diferencias políticas generales) no contribuyen al interés de Estados Unidos en continuar su asociación con nuestro país después del final del vuelo de la ISS.
Resta agregar que, además del programa Mars del estado estadounidense, también hay uno privado, que SpaceX pretende implementar. El jefe de esta compañía, Elon Musk, anunció planes para aterrizar la nave Dragón en la superficie del Planeta Rojo en 2018 y enviar personas allí en 2026.
Hablando en la conferencia People to Mars y hablando de por qué Estados Unidos está luchando por el Planeta Rojo, Charles Precott dijo: “Los saltos en el espacio solo ocurren cuando los intereses estratégicos del país están detrás de ellos. Vamos a Marte porque queremos mostrar al mundo nuestra capacidad de hacer algo que nadie ha hecho antes, demostrar nuestro liderazgo espacial y garantizar nuestro acceso al mercado espacial global, que alcanza los 330.000 millones de dólares en ingresos anuales . Como puede ver, la explicación es bastante sencilla. Y surge involuntariamente la pregunta: ¿Rusia realmente no tiene intereses estratégicos que puedan realizarse con la ayuda de un proyecto que cuesta dos Juegos Olímpicos de Sochi?
