Марс может быть новым домом для людей, но Луна никогда не будет
Из открытых источников
Оригинал на Уолл-Стрит Джорнал
С тех пор, как программа "Аполлон" была закрыта почти 50 лет назад, каждый вновь избранный президент США задавался одним и тем же вопросом: куда теперь посылать астронавтов?
НАСА в настоящее время ставит перед собой цель - Луну, но Луна уже принадлежит предыдущему поколению американских исследователей космоса. Грандиозной, более подходящей целью для космической программы, в которой люди впервые ступили на другое небесное тело, является Марс - планета, к достижению которой НАСА готовилось со времен своих первых дальновидных провидцев-учредителей. Пришло время осуществить их мечту.
Для NASA, главной программой пилотируемого космического полета сегодня является проект Артемида. Его цель - высадить астронавтов на поверхность Луны к 2024 году, но перспективы программы к этой дате туманны. Конкретного, четко сформулированного плана полета пока нет, а работы над ракетой и капсулой "Артемида" уже отстают от графика и выходят за рамки бюджета.
У каждого президента есть свои приоритеты в космосе
Что касается отправки астронавтов на Марс, то НАСА почему-то всегда откладывало самое интересное дело на пару мучительных десятилетий. Причиной было изменение приоритетов сменявших друг друга президентов. Возьмем, к примеру, изменения в приоритетах с 1988 года, когда Джордж Буш-старший настоял на возобновлении полетов на Луну, за которыми последовала миссия на Марс. Билл Клинтон отменил лунную программу (не говоря уже о полетах на Марс), но увлекся идеей Международной космической станции. Джордж Буш возродил последовательность "после Луны, Марса".
Барак Обама отверг лунную часть программы, заявив, что НАСА "уже была там, сделала эту миссию", и поэтому президент выбрал миссию к астероиду, а затем к Марсу. Бережливый Дональд Трамп отклонил план полета к Марсу, возвращаясь к низкобюджетному варианту Луны Артемиды, но NASA все еще настаивает на том, что полеты к Марсу не отходят от планов.
Не в нашей жизни?
Идея объединить эти два направления может быть политически привлекательной, но финансовая реальность подсказывает, что придется выбирать между Луной и Марсом. В разное время члены Конгресса и президенты часто "награждали" НАСА за потрясающие достижения наказанием за урезание бюджета. Программа "Аполлон", возможно, и стала величайшим достижением инженерной и научной мысли в истории человечества, но правительство США рассматривает последние миссии в рамках этой программы как завершение очередной общественно значимой работы, выполненной за государственный счет. Работа была завершена, а финансирование исчерпано.
Почти ничего не было сделано для того, чтобы построить успех этой программы на основе с таким трудом завоеванного институционального опыта и знаний. В 1966 г. на пике усилий "Аполлона" на НАСА приходилось 6,6% незапланированных федеральных расходов. Сегодня эта цифра составляет всего около 1,6%, и она едва ли может сравниться с нынешними "лунными амбициями", не говоря уже об освоении другой планетарной системы. По крайней мере, на время нашей жизни.
Зачем менять планы и делать полеты на Марс приоритетными? По оценкам НАСА, только посадка на Луну (а не строительство там базы) обойдется в 30 миллиардов долларов. А эксперты агентства говорят, что уроки, полученные на Луне, могут быть учтены в будущих планах полетов на Марс. В целом это верно - в том смысле, что и Антарктика, и Мохаве - пустыни, поэтому навыки выживания, полученные в песчаной пустыне, могут пригодиться в ледяной пустыне.
Но инструменты, необходимые для того, чтобы сделать что-либо полезное в этих двух средах, совершенно разные, и, как правило, они требуют совершенно разных технологий - включая, что очень важно, совершенно другой модуль посадки для навигации в марсианской атмосфере.
Большим преимуществом полёта на Луну, конечно же, является то, что до неё легче добраться, и то, что мы уже летали на неё раньше. Но при всех сложностях при посадке на Марсе и наличии там человеческого присутствия, перспектива полета на эту планету, безусловно, более значима с точки зрения продолжительности исследования.
Преимущества Марса ----------Марс - это поистине другая реальная планета, с воздухом, льдом, ветрами, погодными условиями и полезными ресурсами. Он также имеет реальное сходство с Землей. Марсианский день длится чуть более 24 часов. Эта планета в среднем всего на 30 градусов холоднее Антарктиды. Гравитация на Марсе составляет одну треть гравитации Земли (по сравнению с Луной, где гравитация составляет около одной шестой). На Марсе есть спутники и собственная сложная геологическая система, от самой высокой горы в Солнечной системе до сети каньонов, по сравнению с которой Большой каньон кажется локальной достопримечательностью. Марс может быть новым домом для людей, но Луны никогда не будет.
Исключительной американской космической программой всегда была высадка людей на Марс. До того, как появилось слово "астронавт" или агентство под названием "НАСА", существовала научно-популярная книга под названием "Проект на Марсе" ("Das Marsprojekt"), написанная в 1948 году Вернером фон Брауном, который разрабатывал ракетную технику для нацистской Германии, после чего он сбежал и сдался американским военным. Он построил ракету, которая должна была нести в космос первый американский спутник Explorer 1, и стал ведущим инженером и самым известным лидером первой американской космической программы.
Мечты мистера фон Брауна
Сюжет проекта "Марс" был не просто ментальным экспериментом или полётом фантазии - в летающих тарелках не было ни лучевых орудий, ни инопланетян. Книгу можно сравнить с первым серьезным исследованием способа полета на Марс. Фантастика" была впоследствии удалена из книги, а в 1952 году опубликована в США как серьезное исследование. План фон Брауна включал предварительную лунную программу, использование космических челноков, космической станции и флотилии многоразовых ракет. После их разработки предполагалось отправить астронавтов на Красную планету.
Для фон Брауна Луна была в первую очередь промежуточной станцией для изучения процесса выполнения работ на поверхности. Программа "Аполлон", начавшаяся спустя десятилетия после написания его книги, выполнила эту задачу. Через две недели после того, как сапоги американских астронавтов с кремниевыми подошвами ступили на поверхность Луны, покрытую только что появившейся пылью, фон Браун - тогдашний директор Центра космических полетов Маршалла в НАСА, а также главный конструктор ракеты "Сатурн V", ответственный за посадку на Луну, - этот же фон Браун отправился к вице-президенту США Спиро Агнью.
фон Браун положил на свой стол план для следующего этапа американского космического исследования - миссия к естественной границе, Марс. Презентация на 50 страницах, задуманная как конечный план освоения человечеством других планет, стала главным достижением фон Брауна, главным итогом его жизни.
Непопулярные расходы
К несчастью для фон Брауна, силы, находящиеся в Конгрессе и Белом доме, сразу же увидели в программе "Аполлон" цель как таковую, а не начальный этап какой-то более грандиозной задачи, как он надеялся. В начале 1970-х годов опросы общественного мнения показали, что только около 23% американцев поддерживают космические расходы. А 66% опрошенных ответили, что это слишком большие расходы. Президент Никсон одобрил только ту часть плана фон Брауна, которая касалась строительства космического шаттла, и это было в основном потому, что это был бы крупный строительный проект в Палмдейле.
Этот проект поставил калифорнийских избирателей среди сторонников Никсона на следующих президентских выборах. Никсон также понизил рейтинг космических исследований, после чего начал конкурировать за финансирование с другими национальными программами. С человеческой точки зрения, рискованное предприятие по освоению космоса выглядело заманчиво, но агентство должно было играть в политические игры, чтобы остаться на плаву.
Человек больше не чужой в космосе
Летать за пределы Земли и на Марс исторически было неприемлемо с точки зрения отправки людей туда, и многое изменилось в этом отношении со времен фон Брауна. Для НАСА радикальным изменением ориентации, революцией, стало появление коммерческих пусковых услуг под руководством SpaceX Элона Маска и Blue Origin Джеффа Безоша. "SpaceX", которая уже разработала ракету многоразового использования с большой грузоподъемностью, в настоящее время работает над созданием "сверхтяжелой" ракеты и пилота. Услуги по коммерческому запуску и использование многоразовых космических аппаратов (звездолетов) снизят стоимость продуманного пилотируемого космосана миллиарды долларов. Коммерческие пусковые услуги и использование многоразового использования сократят на миллиарды долларов стоимость сложных программ пилотируемых космических полетов.
Гвинн Шотвелл, президент SpaceX, компания, ответственная за многоразовые ракеты и капсулы экипажа, в настоящее время занимается транспортировкой членов экипажа на Международную космическую станцию (МКС), является "глазами" Марса, называя человеческой колонизации планеты "снижение риска для человеческого рода". На прошлой неделе аэрокосмическая компания провела испытания прототипа своего многоразового космического аппарата, предназначенного для отправки людей на Марс. А также космический корабль, с помощью которого НАСА могло бы обеспечивать полеты для своих астронавтов - то, на что SpaceX, несомненно, делает ставку. На прошлой неделе, во время первого полноценного испытательного полета без экипажа, прототип звездолета разбился при посадке, но это была первая демонстрация корабля. Успешный запуск и данные, собранные во время полета, свидетельствуют об успехе.
Есть вода и все необходимое?
Конечно, пройдут годы, если не десятилетия, прежде чем астронавты приземлятся на Марсе, но когда это произойдет, у исследователей будет много работы в долгосрочной перспективе. Это наиболее очевидно в отношении воды, которая изобилует на Марсе в виде льда. Если она растает, то вода затопит планету мировым океаном. И наоборот, несмотря на все недавние шумихи по поводу нахождения воды на Луне, в кубическом метре сухого песка Сахары больше воды, чем в кубическом метре лунного реголита.
"Марс имеет все, что вам нужно быть там в течение длительного времени", говорит доктор Кирби Раньон, планетарный ученый в лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, который изучает добычу ресурсов на Луне и Марсе. Железо для производства стали можно извлекать из почвы и комбинировать с углеродом из углеродистой атмосферы, сказал он. "Кремний можно добывать из минералов на поверхности Марса и делать солнечные батареи". Вероятно, там есть торий и уран, которые можно было бы использовать для производства атомных электростанций в комбинации с солнечными батареями.
Есть большие запасы наземного льда на более высоких широтах. Человеку необходим азот, водород и кислород для успешной работы на Марсе. Только водород можно использовать как ракетное топливо, или его можно комбинировать с углеродом для того чтобы сделать другой тип топлива, метан". Кроме того"удалив" углерод из молекул углекислого газа, астронавты получат кислород, что создаст давление в марсианской среде обитания.
Что касается земли для выращивания сельскохозяйственных культур, ученые должны будут найти простой способ удаления различных солей из марсианской почвы. Но апатит, минерал, доступный в больших количествах на Марсе, содержит фосфор, важный питательный элемент в сельском хозяйстве. "Можно выращивать растения в кондиционированной марсианской почве", - говорит Лаура Факрелл, геохимик и геомикробиолог из Университета Грузии, которая изучает использование местных ресурсов на Марсе за его пределами. - Но для этого потребуется много усилий".
Откуда придет азот и сила для миссии?
Чтобы сделать марсианскую почву пригодной для мелкомасштабной обработки, астронавты НАСА должны будут привезти с Земли необходимые ингредиенты. Например, растениям на Марсе не хватает азота для выращивания. Но НАСА все равно пришлось бы отправлять азот на Марс, так как астронавтам он нужен для дыхания. Такие растения, как бобовые, могут поглощать атмосферный азот и переносить его в почву. Азот также можно извлечь из человеческой мочи. "Существуют очень эффективные методы решения проблемы дефицита азота", - говорит Лора Фэкрелл.
Конечно, создание человеческой колонии на Марсе не было бы легким или дешевым. НАСА до сих пор не знает, как сохранить здоровье людей во время миссии на Марс, которая продлится до девяти месяцев. За пределами геомагнитного поля Земли астронавты без надлежащей защиты могут подвергнуться сильному и опасному космическому излучению. Выход за пределы гравитационного поля Земли негативно скажется на их сердечно-сосудистой системе, приведет к мышечной атрофии, ухудшению зрения и разрушению костей. Маловероятно, что такая перспектива вдохновила бы первого астронавта, прибывшего на Марс, выползти из посадочного модуля. Он не смог бы поднять флаг, не говоря уже о том, чтобы поднять его. Но именно для решения таких сложных проблемзапущена более тщательная программа исследования Марса.
Похожие новости
Восемь успешных миссий на Марс
Нельзя сказать, что НАСА начинает с нуля. С 2001 года агентство последовательно осуществило восемь успешных миссий на Марс, в том числе запустило пять десантников. Более того, США посадили космические корабли на Марс с 1970-х годов. Это единственная страна, которая обеспечила, с неоспоримым успехом, спуск на поверхность планеты всех видов космических аппаратов. Огромный исследовательский аппарат для сбора образцов уже в пути и будет размещен на поверхности с помощью новой модели летающей лебедки NASA Sky Crane, которая в последний раз использовалась в 2012 году для спуска марсохода Curiosity.
Существует в настоящее время семь миллиардов долларов активного оборудования, запущенного НАСА на Красной планете (на орбите или на пути к ней), и все эти транспортные средства были запущены в качестве предшественников пилотируемых экспедиций. Специалистам NASA также повезло в том, что ракета и капсула для лунной экспедиции NASA изначально были предназначены для полета на Марс. Затем они были перепрофилированы на полеты по программе Artemis, поэтому их снова можно было "переориентировать" на выполнение полетов на Марс, и вложенные в их разработку деньги не пропадут даром.
Убедить американскую общественность, найдя аргументы в пользу Марса, будет нелегко, особенно во время такого экономического и социального кризиса. Но у американской космической программы всегда были не только практические цели. Это был великий маяк для человеческих устремлений и искра, которая зажгла дух новаторства и желание быть первым, что во многом определяет нашу национальную идентичность. Мы можем оглянуться на программу "Аполлон" и все, что она сделала, и по праву гордиться ею. Но будущее - это Марс.
Дэвид Браун
Переведено иностранными СМИ
Редакционная коллегия может не согласиться с мнением автора. Если вы хотите написать в колонке "Мнение", прочитайте правила публикации и напишите на blog@112.ua .