«На Марс мы полетим, но не сегодня…»

Так НАСА представляет себе будущий полет на Марс. NASA

Елена Кондакова провела в космосе пять месяцев, Чарли Дьюк совершил прогулку по Луне, а Клод Николье — это пока единственный швейцарский астронавт. Недавно они встретились в Берне и обсудили перспективы пилотируемого полета на Марс.

Лететь на Марс? А зачем? Клод Николье (Claude Nicollier), единственный пока швейцарский астронавт, может привести как минимум три аргумента в пользу пилотируемого полета к Красной планете, и это помимо желания удовлетворить одну из фундаментальных потребностей человека разумного, а именно, любопытство.

По его мнению, полет человека к Марсу «поможет по-настоящему понять этот удивительный мир, он научит нас жить в совсем иных условиях с использованием ограниченного количества ресурсов, и, наконец, такой полет станет возможностью изучить наше собственное отдаленное будущее».

«Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели», — сказал, цитируя К. Э. Циолковского, Марио эль-Кури (Mario el-Khoury), директор расположенного в городе Невшатель, столице одноименного кантона, Швейцарского центра электроники и микротехники («CSEM»), открывая симпозиум под романтичным названием «Mars Event». Мероприятие это прошло 9 апреля по случаю 30-летия со дня основания «CSEM».

Участие в нем приняли почти 250 гостей, представлявших научные, политические и экономические круги Швейцарии. В тот вечер «CSEM», институт, регулярно занимающийся вопросами, в той или иной степени связанными с космосом, решил поставить в центр всеобщего внимания перспективы освоения ближайшего околоземного пространства, включая планету Марс.

CSEM – Joëlle Neuenschwander

Конечно, Марс и полеты к нему не являются пока приоритетными для структур, занимающихся на Земле вопросами освоения космоса. В 2004 году тогдашний президент США Дж. Буш-мл. пообещал, что еще до полета на Марс человечество обязательно вернется на Луну. Однако в 2010 году администрация Барака Обамы сочла новый лунный проект НАСА слишком дорогим и поставила на нем крест.

Что касается Марса, то в списках самых насущных задач Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США он находится на самых последних позициях, пусть даже поиски решений технических проблем, напрямую связанных с полетом к Марсу, агентство вовсе не прекратило.

Космическая держава Швейцария

Швейцария является одним из основателей Европейского космического агентства (ESA). До 2015 года Швейцария вместе с Люксембургом будет занимать пост председателя этой организации. Начиная с 1975 года Швейцария принимала участие во всех важнейших миссиях и проектах Агентства. В год Швейцария выплачивает в его бюджет 150 миллионов франков.

Часть бюджета Агентства уходит на финансирование фундаментальных и прикладных научных разработок, что позволяет швейцарским ученым на равных участвовать в проектах Агентства. С другой стороны, экономика Швейцарии получает непосредственную пользу от сотрудничества с ESA, поскольку фирмы и компании страны имеют возможность выступать в роли поставщиков комплектующих или авторов разработок, заказанных Агентством.

В настоящее время в швейцарской космической отрасли, выполняющей также заказы из США и России, заняты примерно 800 человек, общий торговый оборот отрасли составляет примерно 200 миллионов франков в год. Особое «ноу-хау» Швейцария накопила в сфере космической техники в качестве производителя обтекателей, защищающих спутники при старте ракет-носителей.

Кроме того, Швейцария производит так называемые «шасси» (часть летательного аппарата, служащая для его передвижения по аэродрому при взлёте и посадке и для смягчения ударов в момент приземления) для космического корабля серии «ATV» («Automated Transfer Vehicle» — «автоматическое [грузо]переносящее транспортное средство»).

Этот корабль разработан Агентством и предназначен для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию (МКС/ISS). Швейцарские «шасси» используются также в конструкции американских марсоходов.

Не сидят сложа руки и россияне. В Берне космонавт Елена Кондакова выразила надежду, что однажды Россия в сотрудничестве в европейцами сможет обратиться к реализации проекта полета на Марс. Поддерживая такую позицию и мечтая, по сути, о том же самом, Франко Онгано (Franco Ongaro), один из руководителей Европейского космического агентства (ESA), подчеркнул, что «с технической точки зрения мы находимся к полету на Марс куда ближе, чем людям кажется», и если чего-то сейчас и не хватает, то это только «политической воли и денег».

Радиоактивное одиночество бытия

Как могло бы выглядеть расписание полета на Марс? По имеющимся расчетам такой полет должен продлиться от 640 до 910 дней, включая время, проведенное на поверхности. Такое путешествие будет связано со значительными психологическими нагрузками — астронавты будут вынуждены все это время находиться на более чем ограниченном пространстве, бок о бок с другими участниками полета.

Поэтому огромную роль будет играть фактор психологической совместимости членов экипажа и ментальной устойчивости каждого из них. Елена Кондакова в этом смысле могла бы поделиться уникальным опытом, потому что она была первой женщиной-космонавтом, проведшей в космосе на борту станции «Мир» довольно длительное время — 168 дней в период с 1994 по 1995 гг. Для нее психологическая совместимость, способность не впадать в истерику и гасить конфликты на ранней стадии являются важнейшими слагаемыми успеха такой миссии.

«Если на корабле вдруг возникнет конфликт, то невозможно будет, как это мы делаем на земле, просто хлопнуть дверью и выйти на улицу с тем, чтобы перевести дух. Конечно, полет на Марс не состоится раньше 2030 года, однако члены экипажа, который будет состоять как из мужчин, так и женщин, должны уже сейчас начинать работать над проблемой психологического климата», — отметила она.

Вместе со своими коллегами по программе «Апполон» Чарли Дьюк (Charlie Duke) принадлежит к небольшому числу землян, имевших возможность покинуть пределы так называемого «радиационного пояса Ван Аллена», долететь до Луны и совершить тот самый «маленький шаг для человека, но огромный — для всего человечества».

Напомним, что радиационный пояс — это область магнитосферы нашей планеты, в которой накапливаются и удерживаются проникшие в магнитосферу высокоэнергичные заряженные частицы (протоны и электроны), и которая, тем самым, защищает нас от космической радиации, источником которой является наше Солнце, да и вообще звезды в целом. Его полет до Луны длился 10 дней, и за все это время он получил дозу радиации, сравнимую с той, что получает пациент, который был вынужден сделать рентгеновский снимок. При этом Чарли Дьюк прекрасно понимал, что незапланированное повышение степени солнечной активности может привести к облучению, в результате которого, вполне возможно, возникло бы опасное, если не смертельное, раковое заболевание.

Но ведь полет на Марс будет длиться куда дольше, а потому проблема космической радиации может превратиться в очень серьезный фактор риска. Эта же проблема ожидает космонавтов и на поверхности Марса, планеты, которая не обладает спасительным «радиационным поясом Ван Аллена». Поэтому сейчас ученые думают над вариантом создания специальной капсулы, стенки которой будут укреплены слоем свинца, способного задерживать радиоактивное излучение. В случае резкого ухудшения радиационной ситуации космонавты могли бы укрыться в этой капсуле и оставаться там до стабилизации и нормализации обстановки.

Космическое реалити-шоу

Нидерландская фирма «Mars One», одним из спонсоров которой является Пауль Рёмер (Paul Römer), изобретатель телевизионного формата «Big Brother» («Большой Брат»), намерена уже в 2023 году послать людей на Марс и устроить из этой экспедиции одно большое «реалити-шоу».

Для участия в первом отборочном туре кастинга в период с апреля по август 2013 года записались сразу 200 тыс. человек. Из них для второго тура были отобраны 1 058 человек, включая пятерых граждан Швейцарии. В финале шоу, которое продлится несколько лет, телезрителям предстоит отобрать кандидатов, из которых и будет составлена первая команда космических переселенцев на Марс.

ПЛАН: Начиная с 2016 года в сторону Марса будет отправлена группа автоматических транспортных кораблей с тем, чтобы с их помощью доставить на Красную планету все необходимое для жизни. В 2023 году на Марс должны улететь четверо первых отобранных кандидатов, в 2029 году — еще одна группа, потом через два года — еще одна. Общая цена вопроса — 6 миллиардов долларов. Финансирование будет обеспечено исключительно за счет продажи телевизионных прав на трансляцию шоу. Возвращение на Землю первых марсиан не предусмотрено. Цель всего предприятия — не просто слетать на Марс, но закрепиться там и начать освоение Красной планеты.

ДА, НО… Данный проект вызвал огромную волну интереса во всем мире, однако специалисты относятся к нему с большим скепсисом. В частности, многие технические решения, представленные компанией «Mars One», либо совершенно не годятся для полетов на такие расстояния, либо еще не прошли все необходимые проверки и тесты.

Кроме того, для жизни и выживания на Марсе переселенцам понадобятся кислород и вода. Добывать их нужно из почвы, и такие технологии уже есть, но пока они находятся на экспериментальной стадии. Наконец, речь идет о психологических проблемах и о защите от космической радиации, для чего, правда, участникам экспедиции предлагается использовать… пыль, недостатка которой на Марсе вот уж точно не наблюдается.

Понятно, также, что защитить свинцом весь корабль просто невозможно, потому что в этом случае он станет слишком тяжелым, а вес корабля и объем так называемого «полезного груза» станет одной из важнейших и серьезнейших проблем в рамках не только марсианской миссии, но вообще, любого межпланетного полета в будущем.

Триста двенадцать к одному

Согласно подсчетам НАСА для того, чтобы обеспечить полет к Марсу, пребывание на нем и возвращение астронавтов на Землю требуется в целом около 80 тонн материалов, включая полетные модули туда и обратно, жилые модули, запасы еды и кислорода и топливо для двигателей.

С учетом того, что вес обычной ракеты-носителя на 90% слагается из веса ракетного топлива, то для старта, выхода на расчетную орбиту до Марса и для возвращения обратно на Землю нам потребуется 312 килограмм топлива на один килограмм полезного груза, доставленного к Марсу, что в сумме составляет ракету общим весом в невероятные 25 тыс. тонн.

Понятно, что ракета-носитель такого масштаба не существует сейчас даже в фантастических снах самых смелых конструкторов. Стартовая масса одной из самых мощных ракет, когда либо создававшихся в мире, ракеты «Энергия», составляла около 2 400 тонн. Эта ракета была способна вывести на орбиту около 100 тонн полезного груза

Ракета «Сатурн-5», которая использовалась в ходе реализации лунной программы «Апполон», обладала стартовой массой в 3 тыс. тонн, что даже чуть меньше ракеты класса «Ares V», с помощью которой президент Дж. Буш-мл. мечтал вернуться на Луну. Для того, чтобы смонтировать на орбите корабль для полета к Марсу, необходимо иметь примерно семь таких ракет, как «Ares V», и это еще без учета того факта, что данный носитель существует пока исключительно в чертежах.

И все-таки, предположим, что НАСА, россиянам и даже может быть —а почему нет? — европейцам с китайцами удастся договориться и объединить все свои ресурсы и бюджеты, и представим себе миссию к Марсу в целом. Некоторые проблемы мы уже обрисовали (психология членов экипажа, радиация, проблема полезного груза), однако остается еще проблема посадки космонавтов на поверхность Марса. Атмосфера Красной планеты в сто раз более разрежена, чем атмосфера Земли. Поэтому использовать при посадке парашюты не имеет никакого смысла. Можно, конечно, использовать что-то вроде надувных подушек (аэрбэгов), но для на сто процентов надежной и мягкой посадки нам нужны будут тормозные ракетные двигатели, что означает — еще больше топлива, и еще больший вес «полезного груза».

Полет на Марс становится реальностью?

Этот ролик был создан Европейским космическим агентством с использованием фотографий марсианского зонда «Экспресс».

Поехали!

Сейчас успех марсианской миссии совершенно не гарантирован. Если проанализировать все полеты к Марсу, произведенные начиная с 1960-х гг., то есть посмотреть, как развивался полет, как проходили выход на орбиту вокруг Марса и посадка объектов, запущенных к Марсу с Земли, то мы увидим, что квота успешных миссий находится ниже отметки в 50%. В общей сложности из 15-ти зондов, садившихся на поверхность Марса, только десять сумели сохранить свою работоспособность. Самый тяжелый из таких автоматов, американский марсоход «Curiosity», весил чуть меньше одной тонны. При этом самая скромная капсула для проживания людей на Марсе должна будет весить по меньшей мере дюжину тонн.

Прилетев на Марс, астронавты окажутся посреди каменистой пустыни, температура которой ночью будет опускаться до −130° по Цельсию, а днем не будет подниматься выше +10°. Гигантские пылевые бури являются на Марсе делом самым обычным. Находиться на поверхности Марса без скафандра невозможно, так как атмосфера Красной планеты для дыхания совершенно не пригодна. Сила тяжести на Марсе в три раза меньше, чем на Земле. На поверхности Марса находятся не только самые высокие в Солнечной системе вулканы, но и русла высохших миллиарды лет назад рек, а также гигантские каньоны глубиной до семи километров, что говорит о том, что когда-то здесь существовала жидкая вода, причем в гигантских объемах.

«Однажды, может быть, в 2020 или в 2030 году, но человек все-таки вступит на поверхность Марса и обоснуется там», — говорит Клод Николье. Ему сейчас 69 лет, и он понимает, что этим человеком будет уже не он. И тем не менее, если бы только это было возможно, он уже сегодня полетел бы к Марсу. Тоже самое, несмотря на все риски, сделали бы и его коллегии Елена Кондакова (57 лет) и Чарли Дьюк (79 лет), просто потому, что для них интересы науки стоят превыше всего. На Марс человечество полетит обязательно… Но – увы – не сегодня. И даже не завтра.

Перевод на русский и адаптация: Игорь Петров