Zatímco kamera rusko-evropské kosmické lodi ExoMars poslala na Zemi první snímek Rudé planety, Spojené státy pracují na vyslání plnohodnotné expedice s posádkou na Mars. Proč to Američané potřebují, kolik takový projekt bude stát a zda se Rusko plánuje účastnit, to jsou otázky, které vyžadují odpověď.
Úkol pilotovaného průletu na Marsu stanovil prezident Barack Obama v roce 2010. Poté před NASA nakreslil následující akční plán: do roku 2025 uskutečněte pilotovaný let k asteroidu poblíž Země, v polovině 20. let 20. století - na Mars, po kterém bude následovat přistávací mise. Zatím můžeme říci, že NASA jako celek zapadá do plánované časové osy. Agentura přitom neplánuje jen průlet kolem Rudé planety, ale návštěvu její přirozené družice Phobos.
K dnešnímu dni agentura identifikovala šest základních prvků požadovaných pro let na Mars, včetně přistání. Jedná se o těžký nosič SLS, kosmickou loď Orion, živý modul Transheb (pro let po trase Země-Mars-Země), přistávací modul, startovací stupeň a solárně-elektrický pohonný systém (SEP). Podle jednoho z předběžných odhadů bude potřeba na povrch Rudé planety dodat 15 až 20 tun nákladu a vybavení, aby bylo zajištěno první přistání lidí na jeho povrchu. Zástupci NASA však oznámili číslo 30 tun a více, s přihlédnutím ke skutečnosti, že hmotnost samotného předpokládaného vzletového stupně bude 18 tun a hmotnost přistávacího modulu bude nejméně 20 tun. K vyslání těchto prvků do vesmíru bude zapotřebí alespoň 6 startů těžkého / super těžkého nosiče SLS s nosností 70 až 130 tun. Aby NASA ušetřila čas a peníze na vývoj a výrobu tohoto „těžkého nákladního vozu“, použila technologie a vybavení, které zbylo z raketoplánů, včetně motorů, „raketoplánů“na podporu posilovačů paliva a tuhých paliv.
Prvky marťanského komplexu se shromáždí ve svazku ne na oběžné dráze poblíž Země, ale v Lagrangeově bodě L-2. Nachází se jeden a půl milionu kilometrů od Země, za odvrácenou stranou Měsíce, při 61 500 dopadech. NASA nazývá L-2 pouze „testovacím místem“, čímž zdůrazňuje, že zde bude probíhat nejen montáž, ale i testování marťanské technologie.
Americká i mezinárodní média opakovaně, a to i s odkazem na některé zdroje v NASA, zmiňovala možnost návratu Američanů na Měsíc v rámci přípravy na marťanskou expedici. To však nyní není otázka. Jak řekl novinám VZGLYAD jeden z předních amerických odborníků v oblasti vesmírné politiky John Logsdon, vytvoření lunárního přistávacího modulu není součástí plánů NASA. Není však vyloučeno, že o letu na Měsíc rozhodne Evropská vesmírná agentura (ESA). A v případě, že ESA postaví přistávací modul, mohou se Spojené státy zapojit do evropského lunárního projektu, případně poskytnout SLS k dodání tohoto modulu na přirozený satelit Země.
Tři kroky na Mars
Nejsilnější nosná raketa v historii astronautiky
NASA označila svůj první krok za „opření o Zemi“. Zahrnuje procvičování nezbytných operací a shromažďování požadovaných zkušeností na oběžné dráze Země s využitím ISS. Kromě toho v rámci tohoto kroku agentura vyvíjí způsoby a metody využití improvizovaných marťanských zdrojů (ISRU) k získání paliva a dalšího potřebného materiálu. Tato aktivita je docela přínosná, když uvážíte, že 18tunová vzletová fáze bude vyžadovat 33 tun paliva a NASA ji hodlá extrahovat z oxidu uhličitého a vody, které jsou k dispozici na Rudé planetě.
Druhý krok se nazývá „testovací místo“, které, jak již bylo uvedeno, se nachází v bodě L-2. S pomocí automatického aparátu se plánuje zachycení blízkého asteroidu, který bude přenesen do tohoto bodu, kde jej posádka kosmické lodi Orion prozkoumá.
Třetí krok byl nazván „nezávislý na Zemi“. Už mluvíme o přímém studiu a vývoji Rudé planety. Zahrnuje život na Marsu, intenzivní využívání marťanských zdrojů a pravidelný přenos vědeckých informací na Zemi pomocí pokročilých komunikačních systémů.
Stojí za to se podrobněji zabývat rolí „Oriona“. Navzdory skutečnosti, že navenek připomíná zvětšenou verzi klasické jednorázové vesmírné lodi třídy Apollo (někdy se Orionu žertovně říká „Apollo na steroidech“), bude nový „taxík“pro astronauty NASA opakovaně použitelný - plánuje se využití loď stejného sestupu až desetkrát. „Orion“se zároveň bude vyznačovat zvýšenou „kapacitou pro cestující“a bude schopen přijmout na palubu až 7 členů posádky.
To ale není hlavní rys Orionu. Podle Charlese Precotta, viceprezidenta společnosti Orbital ATK, která vyvíjí pětisegmentové posilovače tuhých paliv pro SLS, se loď stane součástí meziplanetárního marťanského komplexu. Jeho systémy, včetně systému podpory života (chladicí kapaliny) a ochrany před zářením, budou integrovány do tohoto komplexu, aby se zvýšila jeho spolehlivost.
Statistiky úspěšného startu kosmu v různých zemích
Odhadovaný zdroj „Orionu“není menší než 1000 dní. Je navržen tak, aby vstoupil do zemské atmosféry vyšší rychlostí, například při návratu z L-2 nebo Marsu. Loď se navíc stane dalším úkrytem pro posádku pro případ, že by se něco pokazilo. Precott uvedl příklad Apolla 13, jehož posádka byla po výbuchu kyslíkové nádrže ve velitelském modulu během letu na Měsíc zachráněna z velké části díky chladicímu a pohonnému systému lunárního přistávacího modulu. Tento modul, i když nebyl navržen tak, aby fungoval během letu po trase Země-Měsíc-Země, v kritické situaci úspěšně vykonával funkce, které pro něj nebyly neobvyklé.
První testovací let Orionu se uskutečnil automaticky v prosinci 2014, kdy byl vypuštěn z nosné rakety Delta IV Heavy. Další je naplánováno na září 2018, Orion (stále bez posádky) bude létat po oběžné dráze s pomocí nosiče SLS, pro který mimochodem půjde o první start. A první pilotovaný let kosmické lodi - přímo na Měsíc - je naplánován na roky 2021–2023.
Strachy a realita
Posádky létající na nízké oběžné dráze Země jsou před kosmickým zářením chráněny magnetickým polem Země. Astronauti mířící zejména na Měsíc a Mars jsou o tuto ochranu ochuzeni. Podle Scientific American, citujíc data z roveru Curiosity, však nebezpečí radiace z hlubokého vesmíru není tak velké, aby se stalo překážkou realizace marťanské expedice. Takže astronauti, kteří stráví 180 dní, než se dostanou na Mars, stejné množství, aby se z něj vrátili, a také stráví 500 dní na povrchu Rudé planety, dostanou celkovou dávku záření v oblasti 1,01 sievert. Podle standardů ESA by astronaut během všech letů neměl dostat více než jedno sievert. Tato dávka podle lékařů zvyšuje riziko rakoviny o 5%. NASA má přísnější standardy: riziko rakoviny astronauta po celou dobu jeho profesionální činnosti by nemělo překročit 3%. Podle Dona Hasslera, jednoho z členů výzkumného týmu Curiosity, je však 5% „naprosto přijatelný údaj“.
Scott Hubbard, dříve zodpovědný za projekty NASA na Marsu a nyní profesor na Stanfordské univerzitě, na Washingtonu na konferenci People to Mars (H2M) ve Washingtonu citoval hlavního lékaře NASA Richarda Williamse, že „v současné době neexistují žádná zdravotní rizika posádky, která by by zabránilo misi s posádkou na Mars. “Williams uznává, že pro astronauty existuje určité zdravotní riziko, ale NASA je připravena to přijmout, zejména proto, že agentura neustále vyvíjí nové způsoby, jak ji omezit. Například NASA v současné době experimentuje s materiálem vyrobeným z hydrogenovaných nanotrubic nitridu boritého (BNNT), který vykazuje velmi slibné protiradiační vlastnosti.
Podle Andyho Weiera, autora knihy „Marťan“, na základě které byl stejnojmenný film natočen, by ale jeho hrdina během pobytu na povrchu Rudé planety určitě dostal rakovinu. Kdo je blíže pravdě - vědci nebo spisovatelé sci -fi, čas ukáže.
Kdy, za kolik a s kým
NASA v současné době dodržuje následující plán pro lidský průzkum a průzkum Marsu. Od roku 2021 do roku 2025 je plánováno nejméně pět misí s posádkou do měsíčního prostoru, včetně „zajetí“a studia asteroidu. V roce 2033 se očekává, že astronauti dosáhnou Phobosu, a v roce 2039 se očekává, že poprvé vystoupí na povrch Marsu. Druhá expedice přistane na Marsu v roce 2043.
Na podporu pilotovaného „útoku“Rudé planety v letech 2018 až 2046 bude muset být spuštěno nejméně 41 nosičů typu SLS. Není vyloučeno, že to bude muset být přidáno ke startům již provozovaných dodávkových vozidel typů Delta-4 a Atlas-5 (pokud tyto dostanou místo ruských motorů americké a budou stále v provozu). Budou sloužit hlavně pro vypouštění automatických vozidel na Mars a Mars, kterým bude svěřena funkce „těžařů“vědeckých informací na pomoc výpravám s posádkou.
Počet nosičů a jejich typy se samozřejmě mohou lišit v závislosti na změnách provedených v konfiguraci marťanských pilotovaných misí. Existuje možnost, ve které je požadováno pouze 32 nosičů typu SLS (nepočítaje pět pro výše uvedené cirkumlunární expedice): deset na podporu pilotované mise na Phobos, dvanáct na první přistání astronautů na Marsu a deset dalších na druhé.
Otázkou je: kolik to všechno bude stát a Spojené státy „vytáhnou“takové výdaje samy? Podle skupiny odborníků z NASA a zástupců průmyslu a akademické sféry bude podle astronautů na Marsu stát jen zlomek toho, co bylo vynaloženo na vývoj a výrobu stíhačky šesté generace F-35.. vedení Spojených států, nakonec by program F-35 mohl stát bilion dolarů) a nepřekročí 100 miliard dolarů. To je totéž, co USA dosud vynakládaly na program ISS. Do roku 2024 bude let stanice dokončen a NASA již nebude vynakládat téměř 4 miliardy dolarů ročně na svůj provoz. Za deset let, které oddělují konec kroužení stanice kolem Země a začátek mise na Phobos, tedy částka ušetřených prostředků dosáhne zhruba 40 miliard dolarů a Spojené státy budou muset najít dalších 60 dolarů miliard na realizaci svých marťanských plánů.
Když mluvíme o nákladech na misi Mars, odborníci zdůrazňují, že ji lze ještě snížit, pokud se do projektu zapojí mezinárodní účastníci. Zjevná otázka zní: je mezi nimi Rusko, které je v současné době jedním z největších partnerů USA ve vesmírném poli a má vážný vesmírný potenciál (zejména v oblasti pilotovaných letů)? Pokud ale mají Spojené státy s Ruskem takové plány, jsou prozatím utajeny.
Na konci letošního května noviny Space News nastínily názory šéfa NASA Charlese Boldena na budoucnost mezinárodní spolupráce ve vesmíru. Hovořil o důležitosti interakce mimo Evropu s Evropou, Japonskem a Čínou. Pokud jde o ČLR, Bolden zmínil, že ji navštíví na konci léta, přičemž zdůraznil, že dříve nebo později Spojené státy a Čína rozhodně začnou úzce spolupracovat v oblasti vesmíru. Seznam potenciálních vesmírných partnerů dokonce zahrnuje země jako Izrael, Jordánsko a Spojené arabské emiráty. Bolden ale o Rusku neřekl ani slovo. Možná k tomu prostě nebyl důvod, ale je možné i jiné vysvětlení: ostře zhoršené vztahy mezi Moskvou a Washingtonem, stejně jako nedostatek technologie a technologií Ruska v hlubokém vesmíru (kvůli získání přístupu k nim by Spojené státy mohly stanovit stranou obecných politických rozdílů) nepřispívají k zájmu Ameriky o pokračování partnerství s naší zemí po skončení letu ISS.
Zbývá dodat, že kromě amerického státního programu Mars existuje ještě soukromý, který SpaceX hodlá implementovat. Vedoucí této společnosti Elon Musk oznámil plány na přistání dračí lodi na povrchu Rudé planety v roce 2018 a vyslání lidí tam v roce 2026.
Charles Precott, který na konferenci People to Mars a hovořil o tom, proč Amerika usiluje o rudou planetu, řekl: „K skokům do vesmíru dochází pouze tehdy, když jsou za nimi strategické zájmy země. Chystáme se na Mars, protože chceme ukázat světu naši schopnost dělat něco, co ještě nikdo nikdy neudělal, demonstrovat naše vedoucí postavení ve vesmíru a zaručit náš přístup na globální vesmírný trh, který dosahuje ročních příjmů 330 miliard dolarů. “Jak vidíte, vysvětlení je celkem jednoduché. A nedobrovolně vyvstává otázka: opravdu Rusko nemá takové strategické zájmy, které by bylo možné realizovat pomocí projektu, který stojí dvě olympiády v Soči?
