در حالی که دوربین فضاپیمای روسی و اروپایی ExoMars اولین تصویر از سیاره سرخ را به زمین ارسال کرد ، ایالات متحده در حال کار بر روی اعزام یک سرنشین کامل به مریخ است. چرا آمریکایی ها به آن احتیاج دارند ، هزینه چنین پروژه ای چقدر است و آیا روسیه قصد مشارکت در آن را دارد ، سوالاتی است که نیاز به پاسخ دارد.
باراک اوباما ، رئیس جمهور آمریکا در سال 2010 وظیفه پرواز سرنشین دار مریخ را تعیین کرد. سپس او برنامه عملیاتی زیر را در مقابل ناسا ترسیم کرد: تا سال 2025 ، یک پرواز سرنشین دار به سمت یک سیارک نزدیک به زمین ، در اواسط دهه 2030 - به مریخ انجام دهید ، و پس از آن ماموریت فرود به دنبال خواهد داشت. تا اینجا ، می توان گفت که ناسا به طور کلی در جدول زمانی برنامه ریزی شده مطابقت دارد. در عین حال ، این آژانس نه تنها قصد پرواز سیاره سرخ ، بلکه بازدید از ماهواره طبیعی فوبوس را نیز دارد.
تا به امروز ، آژانس شش عنصر اساسی مورد نیاز برای پرواز به مریخ ، از جمله فرود را شناسایی کرده است. اینها وسیله پرتاب سنگین SLS ، فضاپیمای Orion ، ماژول زنده Transheb (برای پرواز در طول مسیر زمین-مریخ-زمین) ، فرود ، مرحله برخاست و یک سیستم محرکه الکتریکی خورشیدی (SEP) هستند. بر اساس یکی از برآوردهای اولیه ، 15 تا 20 تن محموله و تجهیزات باید به سطح سیاره سرخ تحویل داده شود تا از اولین فرود مردم در سطح آن اطمینان حاصل شود. با این حال ، نمایندگان ناسا با در نظر گرفتن این واقعیت که وزن مرحله بلند شدن پیش بینی شده به تنهایی 18 تن و وزن فرودکننده حداقل 20 تن خواهد بود ، رقم 30 تن یا بیشتر را اعلام کردند. برای ارسال این عناصر به فضا ، حداقل 6 پرتاب SLS حامل سنگین / فوق سنگین با ظرفیت حمل 70 تا 130 تن مورد نیاز است. ناسا در تلاش برای صرفه جویی در زمان و هزینه در توسعه و تولید این "کامیون سنگین" از فناوری و تجهیزات به جا مانده از شاتل ها ، از جمله موتورها ، مخزن سوخت و تقویت کننده های جامد سوخت "شاتل" استفاده کرد.
عناصر مجموعه مریخ در یک بسته نه در مدار نزدیک زمین ، بلکه در نقطه لاگرانژ L-2 جمع می شوند. در فاصله یک و نیم میلیون کیلومتری زمین ، در پشت قسمت دور ماه ، با 61.500 ضربه قرار دارد. ناسا L-2 را چیزی بیش از یک "محل آزمایش" نمی نامد ، بنابراین تأکید می کند که نه تنها مونتاژ ، بلکه آزمایش فناوری مریخ نیز در آنجا انجام می شود.
رسانه های آمریکایی و بین المللی بارها ، از جمله با استناد به برخی منابع در ناسا ، از احتمال بازگشت آمریکایی ها به ماه در آمادگی برای سفر به مریخ یاد کرده اند. با این حال ، اکنون این سال نیست. به عنوان یکی از کارشناسان برجسته آمریکایی در زمینه سیاست های فضایی ، جان لاگزدون ، به روزنامه VZGLYAD گفت ، ایجاد یک فرودگر ماه در برنامه های ناسا گنجانده نشده است. با این حال ، این امر غیرقابل انکار نیست که آژانس فضایی اروپا (ESA) در مورد پرواز به ماه تصمیم بگیرد. و در صورتی که ESA یک لندر بسازد ، ایالات متحده می تواند در پروژه قمری اروپا شرکت کند ، احتمالاً SLS را برای تحویل این ماژول به ماهواره طبیعی زمین ارائه می دهد.
سه قدم تا مریخ
قدرتمندترین خودروهای پرتاب کننده در تاریخ فضانوردی
ناسا اولین قدم خود را "تکیه بر زمین" نامید. این شامل تمرین عملیات لازم و تجمع تجربه مورد نیاز در مدار زمین با استفاده از ISS است. علاوه بر این ، به عنوان بخشی از این مرحله ، آژانس در حال توسعه روش ها و روش هایی برای استفاده از منابع بداهه مریخ (ISRU) برای به دست آوردن سوخت و سایر مواد لازم است. وقتی در نظر بگیرید که مرحله بلند شدن 18 تن به 33 تن سوخت نیاز دارد ، ناسا قصد دارد آن را از دی اکسید کربن و آب موجود در سیاره سرخ استخراج کند.
مرحله دوم "محل آزمایش" نامیده می شود ، که همانطور که قبلاً ذکر شد ، در نقطه L-2 واقع شده است. با کمک یک دستگاه خودکار ، برنامه ریزی شده است که یک سیارک در نزدیکی خود را ضبط کند ، که به این نقطه منتقل می شود ، جایی که توسط خدمه فضاپیمای Orion مورد بررسی قرار می گیرد.
مرحله سوم "مستقل از زمین" نام داشت. ما در حال حاضر در مورد مطالعه و توسعه مستقیم سیاره سرخ صحبت می کنیم. این شامل زندگی در مریخ ، استفاده زیاد از منابع مریخ و انتقال منظم اطلاعات علمی به زمین با استفاده از سیستم های ارتباطی پیشرفته است.
ارزش آن را دارد که با جزئیات بیشتری در مورد نقش "جبار" صحبت کنیم. علیرغم این واقعیت که از نظر ظاهری شبیه نسخه بزرگ فضاپیمای یکبار مصرف کلاسیک کلاس آپولو است (گاهی اوقات Orion به شوخی "آپولو در استروئیدها" نامیده می شود) ، "تاکسی" جدید برای فضانوردان ناسا قابل استفاده مجدد خواهد بود - برنامه ریزی شده است که از یک وسیله نقلیه با تبار تا 10 بار حمل می شود. در همان زمان ، "Orion" با افزایش "ظرفیت مسافر" متمایز می شود و قادر خواهد بود تا 7 خدمه را سوار کند.
اما این ویژگی اصلی Orion نیست. به گفته چارلز پرکات ، نایب رئیس Orbital ATK ، که تقویت کننده های سوخت جامد پنج بخش برای SLS را توسعه می دهد ، کشتی بخشی از مجموعه مریخ بین سیاره ای خواهد شد. سیستم های آن شامل سیستم پشتیبانی از زندگی (خنک کننده) و حفاظت در برابر اشعه در این مجموعه ادغام می شوند تا قابلیت اطمینان آن افزایش یابد.
آمار موفقیت پرتاب فضایی در کشورهای مختلف
منبع تخمین زده شده "Orion" کمتر از 1000 روز نیست. این دستگاه طوری طراحی شده است که با سرعت بیشتری وارد جو زمین شود ، مانند بازگشت از L-2 یا مریخ. علاوه بر این ، در صورت بروز مشکل ، کشتی یک پناهگاه اضافی برای خدمه می شود. پرکات مثال آپولو 13 را ارائه کرد که خدمه آن ، پس از انفجار مخزن اکسیژن در ماژول فرماندهی هنگام پرواز به ماه ، به لطف سیستم خنک کننده و پیشرانه فرود ماه نجات یافت. این ماژول ، اگرچه برای پرواز در طول مسیر زمین-ماه-زمین طراحی نشده بود ، اما در شرایط بحرانی عملکردهای غیر معمول برای آن را با موفقیت انجام داد.
اولین پرواز آزمایشی Orion به طور خودکار در دسامبر 2014 انجام شد ، هنگامی که از وسیله پرتاب Delta IV Heavy پرتاب شد. مورد بعدی برای سپتامبر 2018 برنامه ریزی شده است ، Orion (هنوز بدون خدمه) با کمک حامل SLS در مدار دور ماه پرواز می کند ، که به هر حال ، این اولین پرتاب خواهد بود. و اولین پرواز سرنشین دار فضاپیما - مستقیم به ماه - برای 2021-2023 برنامه ریزی شده است.
ترس ها و واقعیت
خدمه ای که در مدار پایین زمین پرواز می کنند توسط میدان مغناطیسی زمین از تابش کیهانی محافظت می شوند. فضانوردانی که به ویژه به ماه و مریخ می روند از این حفاظت محروم هستند. با این حال ، به نقل از ساینتیک آمریکن ، با استناد به داده های مریخ نورد کنجکاوی ، خطر تشعشع از اعماق فضا آنقدر زیاد نیست که مانع اجرای سفر مریخ شود. بنابراین ، فضانوردانی که 180 روز برای رسیدن به مریخ ، به همان مقدار برای بازگشت از آن ، و همچنین گذراندن 500 روز در سطح سیاره سرخ ، دوز کلی تابش را در منطقه 1.01 سیورت دریافت می کنند.طبق استانداردهای ESA ، یک فضانورد نباید در تمام پروازهای خود بیش از یک سیورت دریافت کند. این دوز ، به گفته پزشکان ، خطر ابتلا به سرطان را تا 5 درصد افزایش می دهد. ناسا استانداردهای سختگیرانه تری دارد: خطر سرطان یک فضانورد در کل دوره فعالیت حرفه ای وی نباید بیش از 3 باشد. با این حال ، به گفته دون هاسلر ، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی کنجکاوی ، 5 درصد "یک رقم کاملاً قابل قبول است".
اسکات هوبارد ، مسئول سابق پروژه های مریخ ناسا و اکنون استاد دانشگاه استنفورد ، در سخنرانی خود در کنفرانس مردم به مریخ (H2M) در واشنگتن در ماه مه ، به نقل از ریچارد ویلیامز ، پزشک ارشد ناسا ، گفت: "در حال حاضر هیچ خطری برای سلامتی خدمه وجود ندارد. از مأموریت سرنشین دار به مریخ جلوگیری می کند. " ویلیامز اعتراف می کند که برخی از خطرات سلامتی برای فضانوردان وجود دارد ، اما ناسا مایل است آن را بپذیرد ، به خصوص که آژانس دائماً در حال توسعه روش های جدیدی برای کاهش آن است. به عنوان مثال ، ناسا در حال حاضر با ماده ای ساخته شده از نانولوله های هیدروژنه نیترید بور (BNNT) آزمایش می کند که خواص ضد تابش بسیار امیدوار کننده ای را نشان می دهد.
با این حال ، به گفته اندی وایر ، نویسنده کتاب "مریخی" ، که بر اساس آن فیلم با همین نام ساخته شده است ، قهرمان او مطمئناً در مدت اقامت خود در سطح سیاره سرخ به سرطان مبتلا می شود. چه کسی به حقیقت نزدیکتر است - دانشمندان یا نویسندگان داستانهای علمی تخیلی ، زمان نشان خواهد داد.
کی ، به چه میزان و با چه کسی
ناسا در حال حاضر از برنامه زیر برای اکتشاف و سرنشین سرنشین دار مریخ پیروی می کند. از سال 2021 تا 2025 ، حداقل پنج مأموریت سرنشین دار به فضای ماه از جمله "تصرف" و مطالعه این سیارک برنامه ریزی شده است. در سال 2033 ، انتظار می رود که فضانوردان به فوبوس برسند و در سال 2039 ، برای اولین بار روی سطح مریخ قدم بگذارند. سفر دوم به مریخ در سال 2043 انجام می شود.
برای حمایت از "حمله" سرنشین دار سیاره سرخ از سال 2018 تا 2046 ، حداقل 41 ناو از نوع SLS باید راه اندازی شود. مستثنی نیست که به این موارد لازم است که پرتاب کننده های حامل قبلاً از نوع Delta-4 و Atlas-5 را اضافه کنید (اگر دومی به جای موتورهای روسی موتورهای آمریکایی دریافت کند و هنوز در حال کار است). آنها عمدتا برای پرتاب وسایل نقلیه خودکار به مریخ و مریخ استفاده می شوند ، که وظیفه "معدنچیان" اطلاعات علمی را برای کمک به اعزام سرنشین دار به عهده دارند.
البته بسته به تغییرات ایجاد شده در پیکربندی ماموریت های سرنشین دار مریخ ، تعداد حامل ها و انواع آنها می تواند متفاوت باشد. یک گزینه وجود دارد که در آن فقط 32 حامل از نوع SLS مورد نیاز است (برای سفرهای پیش از موعد پنج مورد ذکر نشده است): ده مورد برای پشتیبانی از یک مأموریت سرنشین دار به فوبوس ، دوازده مورد برای اولین فرود فضانوردان بر روی مریخ و ده مورد دیگر برای مأموریت دوم. به
س questionال این است: همه اینها چقدر هزینه خواهد داشت و آیا ایالات متحده به تنهایی چنین هزینه هایی را "جذب" می کند؟ به گفته گروهی از کارشناسان ناسا و نمایندگان صنعت و دانشگاه در ایالات متحده ، ارسال فضانوردان به مریخ تنها بخشی از هزینه های توسعه و تولید نسل ششم جنگنده های F-35 را هزینه خواهد کرد. مدیریت ایالات متحده ، در نهایت برنامه F-35 می تواند یک تریلیون دلار هزینه داشته باشد) و از 100 میلیارد دلار تجاوز نمی کند. این همان چیزی است که ایالات متحده تاکنون برای برنامه ISS هزینه کرده است. تا سال 2024 پرواز ایستگاه به پایان می رسد و ناسا دیگر سالانه نزدیک به 4 میلیارد دلار برای عملیات خود هزینه نمی کند. بنابراین ، در ده سال جدا شده از پایان گردش ایستگاه به دور زمین و آغاز مأموریت به فوبوس ، مبلغ پس انداز شده حدود 40 میلیارد دلار خواهد بود و ایالات متحده باید 60 دلار دیگر پیدا کند. میلیارد دلار برای اجرای برنامه های مریخی خود.
صحبت از هزینه ماموریت مریخ ، کارشناسان تأکید می کنند که اگر شرکت کنندگان بین المللی در این پروژه مشارکت داشته باشند ، می توان آن را حتی بیشتر کاهش داد.س Theال واضح این است: آیا روسیه در میان آنهاست ، که در حال حاضر یکی از بزرگترین شرکای ایالات متحده در زمینه فضایی است و دارای پتانسیل جدی فضایی (به ویژه در زمینه پروازهای سرنشین دار) است؟ اما اگر ایالات متحده چنین برنامه هایی برای روسیه دارد ، فعلاً آنها مخفی می مانند.
در پایان ماه مه سال جاری ، روزنامه اسپیس نیوز دیدگاه های چارلز بولدن ، رئیس ناسا در مورد آینده همکاری های بین المللی در فضا را بیان کرد. او درباره اهمیت تعامل خارج از جو با اروپا ، ژاپن و چین صحبت کرد. در رابطه با جمهوری خلق چین ، بولدن اشاره کرد که قرار است در پایان تابستان از آن دیدن کند و تأکید کرد که دیر یا زود ایالات متحده و چین قطعاً همکاری نزدیکی را در زمینه فضا آغاز خواهند کرد. لیست شرکای بالقوه فضایی حتی شامل کشورهایی مانند اسرائیل ، اردن و امارات متحده عربی است. اما بولدن هیچ کلمه ای در مورد روسیه نگفت. شاید دلیلی برای این امر وجود نداشته باشد ، اما توضیح دیگری امکان پذیر است: روابط مسکو و واشنگتن به شدت تشدید می شود و همچنین عدم وجود فناوری و فناوری روسیه در فضا (برای دستیابی به آنها ، ایالات متحده می تواند صرف نظر از اختلافات کلی سیاسی) به علاقه آمریکا برای ادامه همکاری با کشورمان پس از پایان پرواز ISS کمک نمی کند.
باید اضافه کرد که علاوه بر برنامه مریخ ایالات متحده ، یک برنامه خصوصی نیز وجود دارد که SpaceX قصد دارد آن را اجرا کند. رئیس این شرکت ، ایلان ماسک ، از برنامه های خود برای فرود کشتی Dragon در سطح سیاره سرخ در سال 2018 و اعزام افراد به آنجا در سال 2026 خبر داد.
چارلز پرکات در سخنرانی خود در کنفرانس مردم به مریخ و صحبت در مورد اینکه چرا آمریکا برای سیاره سرخ تلاش می کند ، گفت: "جهش در فضا تنها زمانی اتفاق می افتد که منافع استراتژیک کشور پشت سر آنها باشد. ما به مریخ می رویم زیرا می خواهیم توانایی خود را در انجام کارهایی که هیچکس قبلاً انجام نداده است به جهان نشان دهیم ، رهبری فضایی خود را نشان دهیم و دسترسی ما به بازار جهانی فضایی را تضمین کنیم که درآمد سالانه آن به 330 میلیارد دلار می رسد. " همانطور که می بینید ، توضیحات بسیار ساده است. و این س involال به طور غیر ارادی مطرح می شود: آیا روسیه واقعاً چنین منافع استراتژیکی ندارد که بتواند با کمک پروژه ای که دو المپیک سوچی هزینه دارد ، محقق شود؟
