Misión a Marte proporcionará el liderazgo espacial de los Estados Unidos.
La tarea del sobrevuelo tripulado de Marte fue establecida por el presidente Barack Obama en el año 2010. Luego describió el siguiente plan de acción para la NASA: por 2025, para realizar un vuelo tripulado a un asteroide cercano a la Tierra, en medio de 2030, a Marte, después del cual seguirá la misión de aterrizaje. Por el momento, podemos decir que la NASA en su conjunto se ajusta a las fechas previstas. Al mismo tiempo, la agencia planea no solo volar alrededor del Planeta Rojo, sino también visitar su satélite natural, Fobos.
Hasta la fecha, la agencia ha identificado seis elementos clave necesarios para una misión a Marte, incluido el aterrizaje. Estos son el pesado portador SLS, la nave Orion, el módulo residencial Transheb (para volar a lo largo de la ruta Tierra-Marte-Tierra), el módulo de aterrizaje, la etapa de despegue y el sistema de propulsión solar-eléctrica (SEP). Según una de las estimaciones preliminares, será necesario entregar toneladas de carga y equipo de 15 a 20 a la superficie del Planeta Rojo para asegurar el primer aterrizaje de personas en su superficie. Sin embargo, los representantes de la NASA expresaron la cifra en 30 y más toneladas, teniendo en cuenta el hecho de que el peso de una 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, necesita al menos 6 pesado / súper pesado. Se lanzan desde 70 a 130 toneladas. Con el fin de ahorrar tiempo y dinero en el desarrollo y la producción de este "camión pesado", la NASA utilizó la tecnología y la tecnología de los transbordadores espaciales, incluidos los motores, el tanque de combustible y los aceleradores de combustible sólido de los transbordadores.
Los elementos del complejo marciano se ensamblarán en un haz no en órbita cercana a la Tierra, sino en el punto de Lagrange L-2. Se encuentra a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, detrás del lado opuesto de la Luna, en 61 500. Este punto se considera un lugar ideal para la construcción de complejos espaciales, ya que equilibra las fuerzas de gravedad de la Tierra y el Sol, que proporcionan un "sitio de construcción", que prácticamente no está expuesto a efectos gravitacionales externos. La NASA llama al L-2 nada más que un "sitio de prueba", enfatizando que no solo se llevará a cabo el ensamblaje allí, sino también la prueba de la tecnología marciana.
Los medios estadounidenses e internacionales han repetido, incluso con referencia a algunas fuentes de la NASA, que mencionan la posibilidad de devolver a los estadounidenses a la luna como parte de la preparación de la expedición marciana. Pero ahora la pregunta no vale la pena. Como John Logsdon, uno de los principales expertos estadounidenses en política espacial, dijo al periódico VIEW VIEW, la creación de un módulo de aterrizaje lunar no es parte de los planes de la NASA. No se excluye, sin embargo, la posibilidad de que la Agencia Espacial Europea (ESA) decida sobre la implementación del vuelo a la luna. Y en el caso de que la ESA construya un módulo de aterrizaje, los EE. UU. Pueden participar en un proyecto lunar europeo, posiblemente proporcionando SLS para entregar este módulo a un satélite natural de la Tierra.
Tres pasos a marte
La NASA llamó a su primer paso "apoyarse en la Tierra". Incluye el desarrollo de las operaciones necesarias y la acumulación de la experiencia requerida en la órbita de la Tierra utilizando la ISS. Además, como parte de este paso, la agencia está desarrollando formas y métodos para utilizar los recursos disponibles de Marte (ISRU) para obtener combustible y otros materiales necesarios. El ejercicio es muy útil si considera que se necesitarán 18 toneladas de combustible para la etapa de despegue de 33 y la NASA tiene la intención de extraerlo del dióxido de carbono y el agua en el Planeta Rojo.
El segundo paso se llama "sitio de prueba", que, como ya se mencionó, se encuentra en el punto L-2. Con la ayuda de un vehículo automático, se planea capturar un asteroide cercano, que se transferirá a este punto, donde será inspeccionado por la tripulación de la nave espacial Orion.
El tercer paso fue llamado "independiente de la tierra". Ya estamos hablando del estudio y desarrollo directo del Planeta Rojo. Incluye la vida en Marte, el uso intensivo de los recursos marcianos, así como la transferencia regular a la Tierra de información científica obtenida a través de sistemas de comunicación avanzados.
El papel de "Orion" merece más detalles. A pesar del hecho de que parece una versión ampliada de la clásica nave desechable tipo Apollo (a veces Orion se llama en broma Apollo con esteroides), el nuevo taxi para los astronautas de la NASA será reutilizable: se planea usar el mismo vehículo de descenso nave hasta diez veces. Al mismo tiempo, el Orion se distinguirá por una mayor "capacidad de pasajeros" y podrá llevar a bordo a la tripulación hasta 7.
Pero esta no es la característica principal de Orión. Según Charles Prekott, vicepresidente de Orbital ATK, una compañía que desarrolla impulsores de combustible sólido de cinco segmentos para SLS, el barco se convertirá en parte del complejo interplanetario de Marte. Sus sistemas, incluidos el sistema de soporte vital (LCL) y la protección radiológica, se integrarán en este complejo para aumentar su confiabilidad.
El recurso estimado de Orion es de al menos 1000 días. Está diseñado para ingresar a la atmósfera de la Tierra a velocidades elevadas, como cuando regresa de L-2 o de Marte. Además, el barco se convertirá en un refugio adicional para la tripulación en caso de que algo salga mal. Precott dio un ejemplo con el Apollo-13, cuya tripulación después de la explosión del tanque de oxígeno en el módulo de comando durante el vuelo a la Luna se salvó en gran parte gracias al refrigerante y al sistema de propulsión del módulo de aterrizaje lunar. Este módulo, aunque no fue diseñado para funcionar durante el vuelo a lo largo de la ruta Tierra-Luna-Tierra, en una situación crítica realizó con éxito funciones inusuales.
El primer vuelo de prueba del Orion se realizó automáticamente en diciembre 2014, cuando se lanzó con el cohete pesado Delta IV. El próximo está programado para el 2018 de septiembre del año, el Orion (por ahora sin tripulación) volará en una órbita circunlunar con la ayuda de la aerolínea SLS, para la cual, por cierto, será el primer lanzamiento. Y el primer vuelo tripulado de la nave, inmediatamente a la Luna, está programado para 2021 - 2023 años.
Miedos y realidad
Volando en órbita terrestre baja, las tripulaciones están protegidas de la radiación cósmica por el campo magnético de la Tierra. Los astronautas que se dirigen hacia la luna, y especialmente hacia Marte, pierden esta protección. Sin embargo, según Scientific American, que cita datos del rover Curiosity, el peligro de la radiación en el espacio profundo no es tan grande como para convertirse en un obstáculo para la implementación de la expedición marciana. Entonces, los astronautas que pasan 180 días para llegar a Marte, al igual que muchos para regresar de él, y también pasan 500 días en la superficie del Planeta Rojo, recibirán una dosis de radiación total en el área 1,01 del sievert. De acuerdo con las regulaciones de la ESA, un astronauta no debe 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 astronauta durante todo el período de su actividad profesional no debe exceder el 3%. Sin embargo, según uno de los miembros del equipo científico de Curiosity, Don Hassler, 5% es "una figura perfectamente válida".
Hablando en la conferencia People to Mars (H2), celebrada en Washington en mayo, Scott Hubbard, quien fue anteriormente responsable de los proyectos Mars de la NASA, y ahora profesor en la Universidad de Stanford, citó al médico jefe de la NASA Richard Williams, quien dijo que en la actualidad, no hay riesgos de salud para la tripulación que impidan una expedición tripulada a Marte ". Williams reconoce que todavía hay algún riesgo para la salud de los astronautas, pero la NASA está lista para aceptarlo, especialmente dado que la agencia está desarrollando constantemente nuevas formas de reducirla. Por ejemplo, en la actualidad, la NASA está experimentando con un material hecho de nanotubos de hidrógeno de nitruro hidrogenado (BNNT), que exhibe propiedades antirradiación muy prometedoras.
Sin embargo, en opinión de Andy Weier, el autor del libro El marciano, sobre la base de la cual se hizo la película homónima, su héroe ciertamente enfermaría de cáncer durante su estancia en la superficie del Planeta Rojo. Quién está más cerca de la verdad: los científicos o un escritor de ciencia ficción, el tiempo lo dirá.
Cuándo, por cuánto y con quién.
Actualmente, la NASA se adhiere al siguiente programa de exploración tripulada y exploración de Marte. Desde 2021 hasta 2025, el año está planificado para al menos cinco misiones tripuladas al espacio cercano a la luna, incluida la "captura" y el estudio de un asteroide. En 2033, los astronautas deben alcanzar a Fobos, y en 2039, ponen un pie en la superficie de Marte por primera vez. En 2043, la segunda expedición aterrizará en Marte.
Para admitir el "asalto" tripulado del Planeta Rojo de 2018 a 2046, deberá iniciar al menos medios de tipo SLS de 41. Es posible que los lanzamientos de operadores ya operados como "Delta-4" y "Atlas-5" se tengan que agregar a esto (si este último recibe motores estadounidenses en lugar de rusos y aún está en operación). Participarán principalmente en el lanzamiento de vehículos automáticos a Marte y Marte, a los que se les encomendará la función de "recolectores" de información científica para ayudar a las expediciones tripuladas.
Por supuesto, el número de transportistas y sus tipos pueden variar según los cambios realizados en la configuración de las misiones tripuladas de Marte. Hay una opción que requiere que todos los portadores 32 del tipo SLS (sin contar cinco para las mencionadas expediciones circunlunares): diez para proporcionar una misión tripulada a Fobos, doce para el primer aterrizaje de astronautas en Marte y otros diez para el segundo.
La pregunta que se plantea es: ¿cuánto costará todo esto y los Estados Unidos “tirarán” de esos gastos solo? Según un grupo de expertos formado por empleados de la NASA, así como representantes de la industria y académicos de EE. UU., Solo una pequeña parte de la cantidad gastada en el desarrollo y producción del caza F-35 de sexta generación tendrá que pagarse por enviar astronautas a Marte. La administración de los Estados Unidos, al final, el programa F-35 puede costar un billón de dólares) y no superará los miles de millones de dólares de 100. Esto es todo lo que EE. UU. Ha gastado hasta ahora en el programa ISS. Para 2024, se completará el vuelo de la estación, y la NASA dejará de gastar casi 4 mil millones de dólares en su operación cada año. Por lo tanto, durante los diez años que separan el final de la estación que rodea la Tierra y el inicio de la misión a Fobos, la cantidad de ahorro será de miles de millones de dólares 40 y los Estados Unidos tendrán que encontrar adicionalmente solo miles de millones 60 para implementar sus diseños marcianos.
Hablando sobre el costo de la misión marciana, los expertos enfatizan que se puede reducir aún más si conecta a los participantes internacionales con el proyecto. La pregunta obvia es: ¿Está Rusia entre ellos, que actualmente es uno de los socios más grandes de los Estados Unidos en el sector espacial y tiene un gran potencial espacial (especialmente en el campo de los vuelos tripulados)? Pero si Estados Unidos tiene planes similares para Rusia, siempre que se mantengan en secreto.
A fines de mayo de este año, Space News presentó las opiniones del jefe 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 lo iba a visitar a fines del verano, destacando que tarde o temprano Estados Unidos y China ciertamente comenzarían a cooperar estrechamente en el campo del espacio. La lista de socios espaciales potenciales, incluso países como Israel, Jordania y los Emiratos Árabes Unidos. Pero Bolden no dijo ni una palabra sobre Rusia. Tal vez simplemente no haya razón para esto, pero también es posible otra explicación: las relaciones agudamente agravadas entre Moscú y Washington, así como la falta de tecnología y tecnología para el espacio profundo en Rusia (para obtener acceso a ellos, los Estados Unidos podrían dejar de lado las diferencias políticas generales) No contribuya al interés de los Estados Unidos de continuar la asociación con nuestro país después del final del vuelo de la EEI.
Queda por agregar que, además del programa estatal de Marte de EE. UU., También hay uno privado que SpaceX pretende implementar. El jefe de esta compañía, Ilon Mask, anunció planes para aterrizar la nave Dragón en la superficie del Planeta Rojo en 2018, y enviar a las personas allí en 2026.
Hablando en la conferencia People to Mars y hablando sobre por qué Estados Unidos apunta al Planeta Rojo, Charles Prekott dijo: "Saltar en el espacio solo ocurre cuando los intereses estratégicos del país están detrás de ellos. Nos vamos a Marte porque queremos mostrarle al mundo nuestra capacidad para hacer lo que nadie ha hecho antes, para demostrar nuestro liderazgo espacial y para garantizar nuestro acceso al mercado mundial espacial, cuyo ingreso anual alcanza los 330 mil millones de dólares ". Como puedes ver, la explicación es bastante simple. Y surge la pregunta involuntariamente: ¿Rusia realmente no tiene tales intereses estratégicos, que pueden realizarse con la ayuda de un proyecto que valga dos Olimpiadas de Sochi?
información