Enquanto a câmera da espaçonave russo-europeia ExoMars enviava a primeira imagem do Planeta Vermelho para a Terra, os Estados Unidos estão trabalhando no envio de uma expedição tripulada de pleno direito a Marte. Por que os americanos precisam, quanto custará esse projeto e se a Rússia planeja participar dele são questões que exigem uma resposta.
A tarefa de um sobrevôo tripulado de Marte foi definida pelo presidente Barack Obama em 2010. Em seguida, ele traçou o seguinte plano de ação diante da NASA: em 2025, faça um voo tripulado para um asteróide próximo à Terra, em meados da década de 2030 - para Marte, após o qual uma missão de pouso se seguirá. Até agora, podemos dizer que a NASA como um todo se encaixa no cronograma planejado. Ao mesmo tempo, a agência planeja não apenas um sobrevôo do Planeta Vermelho, mas uma visita ao seu satélite natural Fobos.
Até o momento, a agência identificou seis elementos básicos necessários para um voo para Marte, incluindo o pouso. Trata-se do veículo de lançamento pesado SLS, a espaçonave Orion, o módulo vivo Transheb (para vôo ao longo da rota Terra-Marte-Terra), um módulo de pouso, um estágio de decolagem e um sistema de propulsão elétrico-solar (SEP). De acordo com uma das estimativas preliminares, 15 a 20 toneladas de cargas e equipamentos precisarão ser entregues à superfície do Planeta Vermelho para garantir o primeiro pouso de pessoas em sua superfície. No entanto, os representantes da NASA anunciaram a cifra de 30 toneladas ou mais, levando em consideração o fato de que só o peso da fase de decolagem projetada será de 18 toneladas, e o peso do módulo de pouso será de pelo menos 20 toneladas. Para enviar esses elementos ao espaço, serão necessários pelo menos 6 lançamentos de um SLS de transporte pesado / superpesado com capacidade de carga de 70 a 130 toneladas. Em um esforço para economizar tempo e dinheiro no desenvolvimento e produção deste "caminhão pesado", a NASA usou a tecnologia e os equipamentos que sobraram dos ônibus, incluindo motores, tanque de combustível e propelentes de propelente sólido "ônibus".
Os elementos do complexo marciano se reunirão em um feixe não na órbita próxima à Terra, mas no ponto Lagrange L-2. Ele está localizado a um milhão e meio de quilômetros da Terra, atrás do outro lado da Lua, com 61.500 impactos. A NASA chama o L-2 de nada mais do que um "local de teste", enfatizando que não apenas a montagem, mas também os testes da tecnologia marciana serão realizados lá.
A mídia americana e internacional tem repetidamente, inclusive com referência a algumas fontes da NASA, mencionado a possibilidade do retorno dos americanos à lua em preparação para a expedição marciana. No entanto, isso não é uma questão agora. Como um dos maiores especialistas americanos no campo da política espacial, John Logsdon, disse ao jornal VZGLYAD, a criação de uma sonda lunar não está incluída nos planos da NASA. Não está excluído, no entanto, que a Agência Espacial Europeia (ESA) decidirá sobre o vôo à lua. E no caso de a ESA construir uma sonda, os Estados Unidos podem participar no projeto lunar europeu, possivelmente fornecendo SLS para entregar este módulo a um satélite natural da Terra.
Três passos para Marte
Os veículos de lançamento mais poderosos da história da astronáutica
A NASA chamou seu primeiro passo de "apoiar-se na Terra". Inclui praticar as operações necessárias e acumular a experiência necessária em órbita de baixa altitude usando a ISS. Além disso, como parte dessa etapa, a agência está desenvolvendo maneiras e métodos de usar recursos marcianos improvisados (ISRU) para obter combustível e outros materiais necessários. A atividade é bastante gratificante quando você considera que a etapa de decolagem de 18 toneladas exigirá 33 toneladas de combustível, e a NASA pretende extraí-lo do dióxido de carbono e da água disponíveis no Planeta Vermelho.
A segunda etapa é chamada de "local de teste", que, como já foi observado, está localizado no ponto L-2. Com a ajuda de um dispositivo automático, pretende-se capturar um asteróide próximo, que será transferido para este ponto, onde será examinado pela tripulação da nave Orion.
A terceira etapa foi chamada de "independente da Terra". Já estamos falando sobre o estudo direto e desenvolvimento do Planeta Vermelho. Inclui a vida em Marte, o uso intensivo de recursos marcianos e a transmissão regular de informações científicas para a Terra usando sistemas de comunicação avançados.
Vale a pena insistir no papel de "Orion" com mais detalhes. Apesar do fato de que exteriormente se assemelha a uma versão ampliada da clássica nave espacial descartável da classe Apollo (às vezes a Orion é jocosamente chamada de "Apollo com esteróides"), o novo "táxi" para os astronautas da NASA será reutilizável - está planejado o uso do o mesmo veículo de descida é enviado até dez vezes. Ao mesmo tempo, o "Orion" se distinguirá pelo aumento da "capacidade de passageiros" e poderá levar a bordo até 7 membros da tripulação.
Mas esta não é a principal característica do Orion. De acordo com Charles Precott, vice-presidente da Orbital ATK, que desenvolve propulsores de combustível sólido de cinco segmentos para o SLS, a nave se tornará parte do complexo interplanetário de Marte. Seus sistemas, incluindo um sistema de suporte à vida (refrigerante) e proteção contra radiação, serão integrados a este complexo para aumentar sua confiabilidade.
Estatísticas de sucesso de lançamento espacial em diferentes países
O recurso estimado de "Orion" não é inferior a 1000 dias. Ele é projetado para entrar na atmosfera da Terra em velocidades mais altas, como ao retornar de L-2 ou Marte. Além disso, o navio se tornará um abrigo adicional para a tripulação caso algo dê errado. Precott deu o exemplo da Apollo 13, cuja tripulação, após a explosão do tanque de oxigênio no módulo de comando durante o vôo para a Lua, foi salva em grande parte graças ao sistema de refrigeração e propulsão da sonda lunar. Este módulo, embora não tenha sido projetado para operar durante o vôo ao longo da rota Terra-Lua-Terra, em uma situação crítica desempenhou com sucesso funções incomuns para ele.
O primeiro voo de teste do Orion ocorreu automaticamente em dezembro de 2014, quando foi lançado do veículo de lançamento Delta IV Heavy. O próximo está previsto para setembro de 2018, o Orion (ainda sem tripulação) voará em órbita circunlunar já com o auxílio da operadora SLS, para a qual este, aliás, será o primeiro lançamento. E o primeiro vôo tripulado da espaçonave - diretamente para a Lua - está programado para 2021–2023.
Medos e realidade
Tripulações voando na órbita baixa da Terra são protegidas da radiação cósmica pelo campo magnético da Terra. Os astronautas que se dirigem para a Lua e Marte, em particular, estão privados desta proteção. No entanto, de acordo com a Scientific American, citando dados do rover Curiosity, o perigo da radiação do espaço profundo não é tão grande a ponto de se tornar um obstáculo para a implementação da expedição marciana. Assim, os astronautas que passam 180 dias para chegar a Marte, a mesma quantidade para voltar dele, e também passam 500 dias na superfície do Planeta Vermelho, receberão uma dose total de radiação na região de 1,01 sievert. De acordo com os padrões da ESA, um astronauta não deve receber mais de um sievert durante todos os seus voos. Essa dose, segundo os médicos, aumenta o risco de câncer em 5%. A NASA tem padrões mais rígidos: o risco de câncer de um astronauta durante todo o período de sua atividade profissional não deve ultrapassar 3%. No entanto, de acordo com Don Hassler, um dos membros da equipe de pesquisa Curiosity, 5% é "um número perfeitamente aceitável".
Falando na conferência People to Mars (H2M) em Washington em maio deste ano, Scott Hubbard, anteriormente responsável pelos projetos de Marte da NASA e agora um professor da Universidade de Stanford, citou o médico-chefe da NASA Richard Williams dizendo que “atualmente não há riscos à saúde da tripulação que impediria uma missão tripulada a Marte. Williams admite que existe algum risco para a saúde dos astronautas, mas a NASA está disposta a aceitá-lo, especialmente porque a agência está constantemente desenvolvendo novas maneiras de mitigá-lo. Por exemplo, a NASA está atualmente experimentando um material feito de nanotubos de nitreto de boro hidrogenado (BNNT) que apresenta propriedades anti-radiação muito promissoras.
Porém, segundo Andy Weier, autor do livro "O Marciano", com base no qual foi feito o filme de mesmo nome, seu herói certamente teria câncer durante sua estada na superfície do Planeta Vermelho. Quem está mais perto da verdade - cientistas ou escritor de ficção científica, o tempo dirá.
Quando, por quanto e com quem
A NASA está atualmente aderindo ao seguinte cronograma de exploração tripulada e exploração de Marte. De 2021 a 2025, pelo menos cinco missões tripuladas ao espaço lunar estão planejadas, incluindo a "captura" e estudo do asteróide. Em 2033, espera-se que os astronautas cheguem a Fobos e, em 2039, eles pisem na superfície de Marte pela primeira vez. Uma segunda expedição pousará em Marte em 2043.
Para apoiar o "assalto" tripulado ao Planeta Vermelho de 2018 a 2046, pelo menos 41 transportadoras do tipo SLS terão que ser lançadas. Não está excluído que a isto seja necessário somar os lançamentos de transportadoras já operadas dos tipos Delta-4 e Atlas-5 (se esta receber motores americanos em vez dos russos e ainda estiver em operação). Serão utilizados principalmente para o lançamento de veículos automáticos a Marte e Marte, aos quais serão confiadas a função de "mineradores" de informação científica para auxiliar expedições tripuladas.
Claro, o número de porta-aviões e seus tipos podem variar dependendo das mudanças feitas na configuração das missões tripuladas marcianas. Há uma opção em que apenas 32 porta-aviões do tipo SLS são necessários (sem contar cinco para as expedições circunlunares mencionadas): dez para apoiar uma missão tripulada a Fobos, doze para o primeiro pouso de astronautas em Marte e mais dez para o segundo.
A questão é: quanto custará tudo isso e os Estados Unidos "puxarão" sozinhos essas despesas? Enviar astronautas a Marte custará apenas uma fração do que foi gasto no desenvolvimento e produção da sexta geração do jato de combate F-35, de acordo com um grupo de especialistas da NASA, além de representantes da indústria e da academia nos Estados Unidos. gestão dos Estados Unidos, em última análise, o programa F-35 pode custar um trilhão de dólares) e não excederá US $ 100 bilhões. Isso é o mesmo que os EUA gastaram até agora no programa ISS. Em 2024, o voo da estação estará concluído e a NASA não gastará mais cerca de US $ 4 bilhões anuais em sua operação. Assim, nos dez anos que separam o fim da órbita da estação ao redor da Terra e o início da missão a Fobos, a quantidade de recursos economizados chegará a cerca de US $ 40 bilhões, e os Estados Unidos terão que encontrar US $ 60 adicionais bilhões para implementar seus planos marcianos.
Falando sobre o custo da missão Marte, os especialistas enfatizam que ele pode ser reduzido ainda mais se participantes internacionais estiverem envolvidos no projeto. A pergunta óbvia é: está a Rússia entre eles, que atualmente é um dos maiores parceiros dos Estados Unidos na área espacial e tem um grande potencial espacial (especialmente na área de voos tripulados)? Mas se os Estados Unidos têm planos desse tipo para a Rússia, eles são mantidos em segredo por enquanto.
No final de maio deste ano, o jornal Space News descreveu as opiniões do chefe da NASA, Charles Bolden, sobre o futuro da cooperação internacional no espaço. Ele falou sobre a importância da interação fora do ambiente com a Europa, Japão e China. No que se refere à RPC, Bolden mencionou que a visitaria no final do verão, destacando que mais cedo ou mais tarde os Estados Unidos e a China certamente começarão a cooperar estreitamente no campo espacial. A lista de potenciais parceiros espaciais inclui até países como Israel, Jordânia e Emirados Árabes Unidos. Mas Bolden não disse uma palavra sobre a Rússia. Talvez simplesmente não houvesse razão para isso, mas outra explicação é possível: as relações agudamente agravadas entre Moscou e Washington, bem como a falta de tecnologia e tecnologia da Rússia para o espaço profundo (para ter acesso a eles, os Estados Unidos poderiam definir além das diferenças políticas gerais) não contribuem para o interesse da América em continuar sua parceria com nosso país após o fim do vôo da ISS.
Resta acrescentar que, além do programa do estado americano de Mars, há também um privado, que a SpaceX pretende implementar. O chefe desta empresa, Elon Musk, anunciou planos para pousar a nave Dragão na superfície do Planeta Vermelho em 2018 e enviar pessoas para lá em 2026.
Falando na conferência People to Mars e falando sobre por que os Estados Unidos estão lutando pelo Planeta Vermelho, Charles Precott disse: “Os saltos no espaço só acontecem quando os interesses estratégicos do país estão por trás deles. Estamos indo para Marte porque queremos mostrar ao mundo nossa capacidade de fazer algo que ninguém nunca fez antes, para demonstrar nossa liderança espacial e garantir nosso acesso ao mercado espacial global, que chega a US $ 330 bilhões em receita anual. Como você pode ver, a explicação é bastante simples. E a pergunta surge involuntariamente: a Rússia realmente não tem tais interesses estratégicos que podem ser realizados com a ajuda de um projeto que custa duas Olimpíadas de Sochi?
