Tot i que la càmera de la nau espacial rus-europea ExoMars enviava la primera imatge del planeta vermell a la Terra, els Estats Units treballen per enviar una expedició tripulada a Mars. Per què els necessiten els nord-americans, quant costarà un projecte d’aquest tipus i si Rússia té previst participar-hi, són preguntes que requereixen una resposta.
El president Barack Obama va establir la tasca d’un sobrevi tripulat de Mart el 2010. Després va dibuixar el següent pla d’acció davant de la NASA: cap al 2025, fes un vol tripulat cap a un asteroide proper a la Terra, a mitjans de la dècada del 2030, cap a Mart, després del qual seguirà una missió d’aterratge. Fins ara, podem dir que la NASA en general s’adapta a la línia de temps prevista. Al mateix temps, l'agència planeja no només un sobrevol del planeta vermell, sinó una visita al seu satèl·lit natural Phobos.
Fins ara, l'agència ha identificat sis elements bàsics necessaris per a un vol a Mart, inclòs l'aterratge. Es tracta del vehicle de llançament pesat SLS, la sonda espacial Orion, el mòdul viu Transheb (per al vol al llarg de la ruta Terra-Mart-Terra), un lander, un escenari d’enlairament i un sistema de propulsió solar-elèctric (SEP). Segons una de les estimacions preliminars, caldrà lliurar de 15 a 20 tones de càrrega i equips a la superfície del planeta vermell per garantir el primer desembarcament de persones a la seva superfície. No obstant això, els representants de la NASA van anunciar la xifra de 30 tones o més, tenint en compte el fet que el pes de l’etapa d’enlairament projectada només serà de 18 tones i el pes de l’aterrador serà, com a mínim, de 20 tones. Per enviar aquests elements a l’espai, es requeriran com a mínim 6 llançaments d’un transportista SLS pesat / superpesant amb una capacitat de càrrega de 70 a 130 tones. En un esforç per estalviar diners i temps en el desenvolupament i producció d’aquest "camió pesat", la NASA va utilitzar tecnologia i equips que quedaven dels transbordadors, inclosos els motors, els dipòsits de combustible i els "transbordadors" de propulsors sòlids.
Els elements del complex marcià es reuniran en un feix no en òrbita propera a la terra, sinó en el punt L-2 de Lagrange. Es troba a un milió i mig de quilòmetres de la Terra, darrere del costat més llunyà de la Lluna, amb un impacte de 61.500. La NASA anomena L-2 res més que un "lloc de prova", destacant així que no només es realitzarà el muntatge, sinó també la prova de la tecnologia marciana.
Els mitjans de comunicació nord-americans i internacionals han mencionat reiteradament, fins i tot amb referència a algunes fonts de la NASA, la possibilitat del retorn dels nord-americans a la lluna en preparació de l'expedició marciana. Tot i això, ara no és una qüestió. Com va dir al diari VZGLYAD un dels principals experts nord-americans en el camp de la política espacial, John Logsdon, la creació d’un lander lunar no està inclosa en els plans de la NASA. No s’exclou, però, que l’Agència Espacial Europea (ESA) decideixi sobre el vol a la lluna. I en el cas que l’ESA construeixi un lander, els Estats Units poden participar en el projecte lunar europeu, possiblement proporcionant SLS per lliurar aquest mòdul a un satèl·lit natural de la Terra.
Tres passos cap a Mart
Els vehicles de llançament més potents de la història de l’astronàutica
La NASA va anomenar el seu primer pas "recolzar-se a la Terra". Inclou practicar les operacions necessàries i acumular l’experiència necessària en òrbita terrestre baixa mitjançant l’ISS. A més, com a part d’aquest pas, l’agència està desenvolupant maneres i mètodes d’utilitzar recursos martians improvisats (ISRU) per obtenir combustible i altres materials necessaris. L’activitat és força gratificant si es considera que l’etapa d’enlairament de 18 tones requerirà 33 tones de combustible i la NASA té la intenció d’extreure’l del diòxid de carboni i l’aigua disponibles al planeta vermell.
El segon pas s'anomena "lloc de prova", que, com ja s'ha dit, es troba al punt L-2. Amb l'ajut d'un dispositiu automàtic, es preveu capturar un asteroide proper, que serà traslladat a aquest punt, on serà examinat per la tripulació de la nau espacial Orion.
El tercer pas es va anomenar "independent de la Terra". Ja parlem de l’estudi i desenvolupament directe del planeta vermell. Inclou la vida a Mart, l’ús intensiu de recursos marcians i la transmissió regular d’informació científica a la Terra mitjançant sistemes de comunicació avançats.
Val la pena detenir-se en el paper d '"Orió" amb més detall. Tot i que exteriorment s’assembla a una versió ampliada de la clàssica nau espacial d’un sol ús de la classe Apollo (de vegades l’Orió s’anomena en broma “Apollo on steroids”), el nou “taxi” per als astronautes de la NASA serà reutilitzable: està previst utilitzar el vaixell del mateix vehicle de baixada fins a deu vegades. Al mateix temps, "Orion" es distingirà per l'augment de la "capacitat de passatgers" i podrà acollir fins a 7 membres de la tripulació.
Però aquesta no és la característica principal d’Orió. Segons Charles Precott, vicepresident d'Orbital ATK, que desenvolupa impulsors de combustible sòlid de cinc segments per al SLS, el vaixell passarà a formar part del complex interplanetari marcià. Els seus sistemes, inclòs un sistema de suport vital (refrigerant) i protecció contra la radiació, s’integraran en aquest complex per augmentar la seva fiabilitat.
Estadístiques d’èxit del llançament espacial a diferents països
El recurs estimat d '"Orió" no és inferior a 1000 dies. Està dissenyat per entrar a l’atmosfera terrestre a velocitats més altes, com quan es torna de L-2 o Mart. A més, el vaixell es convertirà en un refugi addicional per a la tripulació en cas que alguna cosa vagi malament. Precott va posar l'exemple de l'Apollo 13, la tripulació de la qual, després de l'explosió del tanc d'oxigen al mòdul de comandament durant el vol a la Lluna, es va salvar en gran mesura gràcies al sistema de refrigeració i propulsió del lander lunar. Aquest mòdul, tot i que no va ser dissenyat per funcionar durant el vol al llarg de la ruta Terra-Lluna-Terra, en una situació crítica va realitzar amb èxit funcions inusuals per a ell.
El primer vol de prova d’Orion va tenir lloc automàticament el desembre de 2014, quan es va llançar des del vehicle de llançament Delta IV Heavy. El següent està previst per al setembre del 2018, Orion (encara sense tripulació) volarà en una òrbita circumlunar ja amb l’ajut del transportista SLS, per la qual cosa, per cert, serà el primer llançament. I el primer vol tripulat de la sonda - directament a la Lluna - està previst per al 2021-2023.
Pors i realitat
Les tripulacions que volen en òrbita terrestre baixa estan protegides de la radiació còsmica pel camp magnètic terrestre. Els astronautes que es dirigeixen a la Lluna i, en particular, a Mart, es veuen privats d’aquesta protecció. No obstant això, segons Scientific American, citant dades del rover Curiosity, el perill de la radiació de l'espai profund no és tan gran com per convertir-se en un obstacle per a la implementació de l'expedició marciana. Així doncs, els astronautes que passin 180 dies per arribar a Mart, la mateixa quantitat que en tornen, i també passin 500 dies a la superfície del planeta vermell, rebran una dosi total de radiació a la regió de 1,01 sievert. Segons les normes de l'ESA, un astronauta no hauria de rebre més d'un sievert durant tots els seus vols. Aquesta dosi, segons els metges, augmenta el risc de càncer en un 5%. La NASA té uns estàndards més estrictes: el risc de càncer d’un astronauta durant tot el període de la seva activitat professional no ha de superar el 3%. No obstant això, segons Don Hassler, un dels membres de l'equip d'investigació Curiosity, el 5% és "una xifra perfectament acceptable".
En declaracions a la conferència People to Mars (H2M) a Washington aquest mes de maig, Scott Hubbard, anteriorment responsable dels projectes de la NASA a Mars i ara professor de la Universitat de Stanford, va citar el metge en cap de la NASA, Richard Williams, que va dir que “actualment no hi ha cap risc per a la salut de la tripulació que impediria una missió tripulada a Mart . Williams admet que hi ha algun risc per a la salut per als astronautes, però la NASA està disposada a acceptar-lo, sobretot perquè l'agència està desenvolupant constantment noves formes de mitigar-lo. Per exemple, la NASA està experimentant actualment amb un material fabricat amb nanotubs de nitrur de bor hidrogenat (BNNT) que mostra propietats antiradiació molt prometedores.
No obstant això, segons Andy Weier, l'autor del llibre "The Martian", sobre la base del qual es va fer la pel·lícula homònima, el seu heroi segurament patiria càncer durant la seva estada a la superfície del planeta vermell. Qui està més a prop de la veritat: el temps ho dirà científics o escriptor de ciència ficció.
Quan, per quant i amb qui
Actualment, la NASA s’adhereix al següent programa d’exploració tripulada i exploració de Mart. Del 2021 al 2025, s’han previst almenys cinc missions tripulades a l’espai lunar, inclosa la “captura” i l’estudi de l’asteroide. El 2033, s’espera que els astronautes arribin a Fobos i, el 2039, que trepitgin la superfície de Mart per primera vegada. Una segona expedició aterrarà a Mart el 2043.
Per donar suport a l '"assalt" tripulat del planeta vermell del 2018 al 2046, s'hauran de llançar almenys 41 companyies de transport SLS. No s’exclou que a això caldrà afegir llançaments de portadores ja operades dels tipus Delta-4 i Atlas-5 (si aquest últim rep motors nord-americans en lloc de russos i encara està en funcionament). S'utilitzaran principalment per llançar vehicles automàtics a Mart i Mart, als quals se'ls confiarà la funció de "miners" d'informació científica per ajudar a les expedicions tripulades.
Per descomptat, el nombre de transportistes i els seus tipus poden variar en funció dels canvis realitzats a la configuració de les missions tripulades marcianes. Hi ha una opció en què només es requereixen 32 transportistes SLS (sense comptar cinc per a les mencionades expedicions circumlunars): deu per donar suport a una missió tripulada a Phobos, dotze per al primer aterratge d’astronautes a Mart i deu més per al segon.
La pregunta és: quant costarà tot això i els Estats Units "faran" només aquestes despeses? L'enviament d'astronautes a Mart només costarà una fracció del que es va gastar en el desenvolupament i producció del jet de combat F-35 de sisena generació, segons un grup d'experts de la NASA, així com representants de la indústria i el món acadèmic als Estats Units. la gestió dels Estats Units, en última instància, el programa F-35 podria costar un bilió de dòlars) i no superarà els 100.000 milions de dòlars. Això és el mateix que els Estats Units han gastat fins ara en el programa ISS. El 2024, el vol de l’estació estarà acabat i la NASA ja no gastarà gairebé 4.000 milions de dòlars anuals en la seva operació. Així, en els deu anys que separen el final de l’estació que orbita al voltant de la Terra i el començament de la missió a Phobos, la quantitat de fons estalviats ascendirà a uns 40.000 milions de dòlars i els Estats Units hauran de trobar 60 dòlars addicionals. mil milions per implementar els seus plans marcians.
Parlant del cost de la missió de Mart, els experts destaquen que es pot reduir encara més si els participants internacionals participen en el projecte. La pregunta òbvia és: hi ha Rússia, que és actualment un dels socis més importants dels Estats Units en el camp espacial i que té un potencial espacial seriós (especialment en el camp dels vols tripulats)? Però si els Estats Units tenen aquests plans per a Rússia, de moment es mantenen en secret.
A finals de maig d’aquest any, el diari Space News va exposar les opinions del cap de la NASA, Charles Bolden, sobre el futur de la cooperació internacional a l’espai. Va parlar de la importància de la interacció fora de l'atmosfera amb Europa, Japó i Xina. Pel que fa a la República Popular de la Xina, Bolden va esmentar que anava a visitar-la a finals d’estiu i va subratllar que tard o d’hora els Estats Units i la Xina definitivament començaran a cooperar estretament en el camp de l’espai. La llista de possibles socis espacials inclou fins i tot països com Israel, Jordània i els Emirats Àrabs Units. Però Bolden no va dir ni una paraula sobre Rússia. Potser simplement no hi havia cap raó per a això, però és possible una altra explicació: les relacions entre Moscou i Washington agreujades bruscament, així com la manca de tecnologia i tecnologia de Rússia per a l’espai profund (per tal d’accedir-hi, els Estats Units podrien establir a part de les diferències polítiques generals) no contribueixen a l’interès nord-americà de continuar la seva associació amb el nostre país després del final del vol de l’ISS.
Encara cal afegir que, a més del programa estatal Mars dels Estats Units, també n’hi ha un de privat, que SpaceX té la intenció d’implementar. El cap d’aquesta companyia, Elon Musk, va anunciar els plans d’aterrar el vaixell Dragon a la superfície del planeta vermell el 2018 i enviar-hi persones el 2026.
Parlant a la conferència People to Mars i parlant de per què els Estats Units s’esforcen pel planeta vermell, Charles Precott va dir: “Els salts a l’espai només es produeixen quan els interessos estratègics del país estan darrere d’ells. Anirem a Mart perquè volem mostrar al món la nostra capacitat de fer alguna cosa que ningú no havia fet mai, demostrar el nostre lideratge espacial i garantir el nostre accés al mercat espacial global, que arriba als 330.000 milions de dòlars d’ingressos anuals . Com podeu veure, l’explicació és força senzilla. I sorgeix la pregunta involuntàriament: realment Rússia no té interessos tan estratègics que es puguin realitzar amb l’ajut d’un projecte que suposa dos Jocs Olímpics de Sotxi?
