Марсианское будущее
Пока национальные космические агентства решают многочисленные проблемы, развивают внеземную инфраструктуру и обсуждают варианты межпланетных полетов, энтузиасты готовятся к полетам на Марс частным порядком. И если раньше такие инициативы никогда не выходили за пределы личных фантазий, то сегодня, по мнению экспертов, за такими инициативами стоит будущее. Частная космонавтика, словно в романах начала ХХ века, с каждым днем набирает авторитет и расширяет свои возможности. Вполне возможно, что именно она будет определять стратегию межпланетной экспансии в ближайшие десятилетия.
Программа «Марс Директ»
Помимо программы освоения Марса, предложенной НАСА, в США широко обсуждаются проекты, разрабатываемые инженером-конструктором Робертом Зубриным, президентом международного «Марсианского общества» («Mars Society»).
Один из первых альтернативных проектов пилотируемой экспедиции на Марс под названием «Афина» («Athena») Роберт Зубрин разработал в 1996 году. Он предусматривал выведение на ареоцентрическую орбиту долговременной станции на двух человек. Наличие астронавтов-исследователей вблизи Марса позволило бы устранить проблему запаздывания сигнала, с которой сталкиваются операторы, управляющие марсианскими аппаратами с Земли.
Согласно проекту, пилотируемая экспедиция к Марсу должна была выглядеть так. Обитаемая станция «Афина» и разгонный блок собираются на низкой околоземной орбите из нескольких модулей, выводимых туда двумя челноками «Спейс Шаттл» и четырьмя ракетами «Протон». Марсоходы и комплект атмосферных зондов к Марсу доставляются отдельно – ракетой-носителем «Дельта» или российской «Молнией».
Зубрин рассчитал три варианта экспедиции на Марс в зависимости от срока старта. Если бы старт к Марсу был осуществлен 16 апреля 2001 года, то станция вышла бы на ареоцентрическую орбиту к 16 ноября 2001-го, а возвращение экипажа на Землю следовало бы ожидать 16 октября 2003 года. Для старта 20 июля 2003 года прибытие планировалось на 15 июля 2004 года, возвращение – на 15 мая 2006 года. Для старта 29 августа 2005 года прибытие планировалось на 1 октября 2006 года, возвращение – на 5 мая 2008 года. И так далее.
Габариты орбитальной станции «Афина»: длина – 15 м, максимальный диаметр – 5 м, полная масса – 25,9 т. Для создания искусственной гравитации станция должна была вращаться вдоль продольной оси. Электропитание осуществлялось с помощью солнечных батарей. Расчетный срок эксплуатации – два с половиной года. Общий бюджет программы – 2,148 млрд долларов.
Проект Роберта Зубрина выгодно отличался от аналогичной программы НАСА низкой стоимостью и возможностью использования существующих технологий. Но, конечно, он не получил одобрения, поскольку шел вразрез с планами, утвержденными президентом и Конгрессом.
Впрочем, Зубрин не остановился на достигнутом. С 1991 года по сегодняшний день он при поддержке членов «Марсианского общества» разрабатывает масштабную программу «Марс Директ» («Mars Direct»), включающую не только организацию пилотируемой экспедиции к Марсу, но и создание на его поверхности постоянно действующей базы, а в дальней перспективе – и терраформирование красной планеты.
Основным исполнителем программы Роберт Зубрин определил агентство НАСА. Созданием элементов космической системы должна заняться аэрокосмическая фирма «Локхид-Мартин». Что касается собственно проекта пилотируемой экспедиции с высадкой экипажа на марсианскую поверхность, то он в общих чертах напоминает проект НАСА, но проще и дешевле его.
Для реализации проекта пилотируемой экспедиции в рамках программы «Марс Директ» Роберт Зубрин и его коллеги предлагают создать новую сверхмощную ракету-носитель «Арес» («Ares»), способную доставить полезный груз массой в 121 т на околоземную орбиту высотой 300 км, массой 59 т – к Луне и массой 47 т – к Марсу. Первые две ступени носителя представляют собой классические двухступенчатые ракеты, работающие на жидком кислороде и водороде. Третья ступень – перспективный космический корабль «Шаттл АСРМ» («Shuttle ASRM») с ракетными двигателями на твердом топливе.
В варианте программы «Марс Директ» 1991 года экспедиция на красную планету должна была выглядеть так. На первом этапе одна ракета-носитель «Арес», стартуя в декабре 1996 года, доставляет на Марс 40-тонный полезный груз, состоящий из возвращаемого аппарата («ERV», «Earth Return Vehicle»), двух или трех марсоходов, автоматизированного химического комбината («химического процессора»), производящего ракетное топливо прямо из атмосферы Марса, атомный реактор к химическому процессору и 6 т жидкого водорода. Водород является необходимым компонентом при процессе превращения атмосферного углекислого газа в метан и воду. Затем полученная вода электролизом разлагается на водород и кислород, водород идет в цикл, а кислород сжижается про запас. Всего химический процессор должен произвести 24 т метана и 48 т кислорода. Еще 36 т жидкого кислорода планировалось получить непосредственно разложением атмосферного углекислого газа. Таким образом, на выходе экспедиция имеет 107 т ракетного топлива: 96 т для «ERV» и 11 т для марсоходов.
На втором этапе две ракеты «Арес», стартовав в 1999 году, выводят к Марсу 80-тонный полезный груз, включающий обитаемый модуль на экипаж из четырех человек с запасами продовольствия на три года, двигательный отсек для схода с орбиты Марса и мягкой посадки и герметизируемый вездеход с кислородно-метановым двигателем и гарантированной дальностью езды не менее 1000 км. Посадка космического корабля с экипажем осуществляется по маяку, установленному на «ERV». В случае «промаха» экипаж имеет возможность добраться до основной базы на вездеходе.
Кроме основных запусков ракет «Арес» Роберт Зубрин предлагал осуществить еще один – дополнительный. Он должен был состояться на несколько дней раньше, чем отправка пилотируемой экспедиции, и его целью определили доставку резервного возвращаемого аппарата «ERV-2» на Марс. Экипаж мог воспользоваться «ERV-2» в случае непригодности или поломки основного возвращаемого аппарата. Если же никаких сбоев в программе экспедиции не произойдет, то «ERV-2» останется на Марсе в ожидании следующего экипажа.
Планировалось, что первая экспедиция «Марс Директ» проведет на соседней планете около восемнадцати месяцев, изучив территорию радиусом в 500 км, если считать центром основную базу.
Роберт Зубрин также рассматривает вариант экспедиции, при котором в качестве третьей ступени ракеты «Арес» используется космический корабль с ядерным двигателем. В этом случае масса полезного груза, доставляемого на Марс, увеличивается на 50 %. И тогда появляется возможность организовать на красной планете «перемещаемую» базу, которая будет буквально перепрыгивать с места на место, позволив экипажу за 550 дней изучить восемнадцать районов Марса.
Понимая, что сразу решиться на столь смелый проект едва ли хватит духу даже у богатого американского правительства, Роберт Зубрин предлагает развернуть «пробную» базу на Луне, используя то же оборудование, но без «химического процессора».
Автор проекта «Марс Директ» полагает, что при разумном расходовании средств стоимость всей экспедиции на Марс не превысит 6 миллиардов долларов.
«Марсианское общество», в котором состоят свыше четырех тысяч специалистов, активно участвует в создании прототипа базы для других планет. На собранные средства оно построило на Земле три «марсианские колонии» (Mars Desert Research Station). Одна находится в канадской Арктике на острове Девон, вторая – в Исландии, третья – в пустынной местности на юго-западе штата Юта. Четвертую планируется возвести в австралийской пустыне. «Колонии» представляют собой небольшие круглые двухэтажные здания диаметром 8 м, где экипажи исследователей живут и проводят научные эксперименты.
В составе международных экипажей, работающих в колониях, были ученые разных специальностей, инженеры, врачи и психологи из Канады, США, Австралии и Франции. В течение месяца они занимаются проведением разного рода исследований, испытаниями приборов и систем. При этом они не общаются с внешним миром, благо вокруг вполне «марсианский» пейзаж – каменистое плато, раскинувшееся на много километров. Весной 2013 года на базе штата Юта побывала российская команда специалистов в составе Александра Ильина, Николая Дзись-Войнаровского, Петра Романова, Ильи Чеха и Александра Хохлова.
Во время вылазок для сбора образцов грунта и выполнения других задач в окрестностях «марсианской колонии» участники надевают герметичные скафандры, разработанные в Австралии. Они более подвижные, чем те, что используются сейчас в космосе на кораблях «Союз» и на МКС. Скафандры оснащены системой голосового ввода информации так, чтобы испытатели могли делать «заметки» на ходу, просто наговаривая их в диктофон.
По окрестностям обитатели базы разъезжают на двух марсоходах, которые называются «Арес» («Ares») и «Эверест» («Everest»). Первый был построен в Университете Кингстона (Канада), второй – в Мичиганском университете.
Во время экспедиций проводятся и психологические исследования, цель которых – определить особенности совместной работы людей разного возраста и разного менталитета в изолированной среде.
Из всех существующих объединений энтузиастов космоса «Марсианское общество» на сегодня, пожалуй, является самым последовательным в достижении поставленных целей. Без сомнения, их опыт пригодится, когда придет время подготовки реальной экспедиции на Марс.
Частная инициатива
Пример успешности в реализации частных космических инициатив демонстрирует сегодня американский миллиардер Илон Маск – автор электронных платежных систем, основавший в июне 2002 года компанию «Спейс-Икс» («Space-X», «Space Exploration Technologies Corporation»).
Главной целью своей новой компании Маск поставил создание многоразовых ракет-носителей «Фэлкон» («Falcon») и космических кораблей «Дрэгон» («Dragon»), которые могли бы составить конкуренцию транспортным системам НАСА. Причем изначально система «Фэлкон-Дрэгон» предназначалась для туристических полетов на орбиту. Но ситуация в мире резко изменилась, и техника, создаваемая «Спейс-Икс», вдруг оказалась востребована агентством НАСА для доставки грузов на МКС. Больше того, сегодня ее всерьез рассматривают в качестве пилотируемого средства, которое будет возить американских астронавтов к орбитальной станции, а «Орион», разрабатываемый как «государственный» корабль, станет выполнять дальние исследовательские рейсы. И основания для этого есть: первый «Дрэгон» совершил успешный испытательный полет 8 декабря 2010 года, причем отклонение места приводнения корабля от расчетного составило всего-то 800 м. И такого блестящего результата удалось добиться за семь лет компании, персонал которой составляет 1200 человек!
Обращает на себя внимание и тот факт, что «Дрэгон», оставаясь легким космическим кораблем второго поколения типа «Союза», сконструирован по принципиально иной схеме – на Землю возвращается не спускаемый аппарат, а весь корабль целиком (то есть он может быть использован многократно). Причем разработчики обещают, что когда-нибудь для приземления будут применяться не парашюты, как сегодня, а специальные тормозные двигатели. Соответственно, и садиться он сможет с высокой точностью, маневрируя в атмосфере. Больше того, компания «Спейс-Икс» анонсировала новую ракету для «Дрэгон», каждая из двух ступеней которой будет в автоматическом режиме возвращаться на космодром и совершать мягкую посадку.
Таким образом, у корабля «Дрэгон», созданного негосударственной организацией, есть реальный шанс стать основным транспортным средством в ближнем космосе, придя на смену «Спейс Шаттлу». Благо конструкторы предлагают сразу несколько вариантов его запуска: одноразовая ракета-носитель, многоразовая ракета-носитель, самолет-носитель.
Но нас в данном случае прежде всего интересуют марсианские планы. О них Илон Маск говорит сдержанно, понимая, что его компания пока не готова к реализации столь обширного проекта. Прежде всего, ему надо испытать и запустить в серийное производство двухступенчатую ракету «Фэлкон Хэви» («Falcon Heavy»), которая будет способна доставить на околоземную орбиту полезный груз до 53 т, а к Марсу – 13,2 т. И тут уже есть проблемы – ее первый запуск неоднократно переносился и сегодня запланирован на весну 2016 года. При этом меняется и ее цена. Если четыре года назад говорилось о 80 млн долларов за доставку груза на орбиту, то в этом году стоимость запуска подросла до 90 млн.
Далее компании «Спейс-Икс» придется разработать свой корабль. И такой проект под названием «Рэд Дрэгон» («Red Dragon») существует. Правда, Илон Маск пока не замахивается на конструирование пилотируемого корабля: его сотрудники переделывают орбитального «Дрэгона» под исследовательский аппарат общей массой 7,5 т, который совершит мягкую посадку на Марсе, отберет пробы грунта с частицами водного льда и отправит их назад в возвращаемой ракете. Миссия должна начаться в 2022 году, ее бюджет оценивается в 600 млн долларов, включая стоимость запуска «Фэлкон Хэви».
О дальней перспективе Илон Маск, похоже, еще не думал – ему хватает текущих забот. Тем не менее он верит, что когда-нибудь цену билета до Марса и обратно удастся снизить до вменяемой суммы – «до 500 тысяч долларов». В своих интервью миллиардер доказывает: если появится соответствующая технология хотя бы и на уровне прототипа, то как минимум восемьдесят тысяч американцев будут готовы поддержать ее своими финансами и непосредственным участием в колонизации красной планеты. Главное – сделать первый маленький шаг.
Марсианские аферисты
Шумиха, которую вызывают частные проекты освоения космоса, не могла не привлечь легкомысленных и недалеких людей. И вскоре на горизонте появилась очередная марсианская инициатива, вокруг которой постепенно разгорается пламя большого скандала.
Впервые о проекте «Марс Один» («Mars One») мы услышали в 2012 году, хотя его инициаторы утверждают, что начали «серьезное планирование» годом ранее. Руководителем проекта и его «лицом» стал голландский предприниматель с инженерным образованием Бас Лансдорп, что сразу насторожило экспертов. Как известно, у Нидерландов нет своей национальной космонавтики и средств выведения – соответственно, нет и школы специалистов, которые могли бы реализовать крупную космическую программу. Впрочем, «Марс Один» с самого начала позиционировался как международный проект, а его инициаторы заручились поддержкой научного авторитета – Герарда ’т Хоофта, получившего в 1999 году Нобелевскую премию по физике.
В чем суть проекта? Основатели «Марс Один» указывают, что принципиальным недостатком предыдущих инициатив является необходимость возвращения марсианских экспедиций на Землю. Понятно, что в таком случае потребуется довольно громоздкая внеземная инфраструктура, включающая межпланетный корабль, размеры которого сопоставимы с Международной космической станцией, ракетный комплекс для старта с марсианской поверхности и группировку спутников, обеспечивающих связь и навигацию. В рамках «Марс Один» предлагается отказаться от всего этого, значительно сэкономив ресурсы и таким образом снизив стоимость практически на порядок: с 70–100 млрд до скромных 6 млрд долларов. Но есть нюанс – экспедиция отправится на красную планету один раз и навсегда, ее возвращение не обсуждается. Участники столь экзотической миссии высадятся там, обживутся и будут изучать чуждый мир, используя местные ресурсы и довольствуясь редкими «посылками» с Земли.
Давно опубликована и «дорожная карта» проекта. В новейшей версии она выглядит следующим образом. Самый первый этап реализуется прямо сегодня: на конкурсной основе прошел отбор желающих навсегда покинуть Землю. В 2015 году начнется очное обучение кандидатов и формируемых из них экипажей, причем обещано, что оно будет проходить на двух наземных станциях, имитирующих будущее марсианское поселение: одну станцию развернут на территории с соответствующим рельефом, другую – в безжизненной арктической зоне. В 2020 году в космос должен стартовать аппарат, который выйдет на ареоцентрическую орбиту и будет обеспечивать связь между планетами. От него отделится посадочный модуль-демонстратор, который в случае успеха подтвердит правильность выбранных технических решений. В 2022 году будут запущены еще два аппарата: большой ровер-марсоход, который станет искать место для размещения поселения, и второй коммуникационный спутник, который разместится в точке Лагранжа L-5 системы Земля – Солнце так, чтобы обеспечивать связь с Марсом даже в периоды, когда он находится за нашим светилом.
В 2024 году начнется более серьезная работа – на красную планету отправятся два жилых модуля, два блока системы жизнеобеспечения, энергетический блок и еще один ровер. Они сядут на планету, используя сигнал первого ровера в качестве маяка. Больше года будет продолжаться обустройство форпоста с помощью роверов, снабженных манипуляторами. Те развернут панели солнечных батарей и подключат жилые модули к системам жизнеобеспечения. Расходуемые компоненты предполагается добывать из грунта, в том числе и воду, которая, как считают основатели «Марс Один», содержится под поверхностным слоем в виде «частиц льда». К моменту прилета людей системы форпоста накопят достаточные запасы: 3000 литров воды, 120 кг жидкого кислорода и некое количество азота для создания искусственной атмосферы.
В 2026 году начнется первая пилотируемая миссия на Марс. Сначала на околоземную орбиту будут доставлены межпланетный корабль и спускаемая капсула. Они состыкуются, после чего экипаж космических монтажников расконсервирует бортовые системы. Удостоверившись, что все работает как надо, через месяц монтажники дадут «зеленый свет» запуску двух разгонных блоков. Когда и они будут пристыкованы к комплексу, с Земли прилетит корабль с марсианскими колонистами – они перейдут на комплекс, а монтажники отправятся в том же корабле домой. И только после этого «связка» стартует к Марсу.
Выход комплекса на ареоцентрическую орбиту не запланирован – колонисты будут высаживаться на планету с пролетной траектории. За 24 часа они перейдут из корабля в спускаемую капсулу, которая затем отделится и сядет поблизости от форпоста. Двое суток уйдет на адаптацию. Потом колонисты наденут скафандры и на ровере доберутся до жилых модулей. В течение нескольких недель прилетят и грузы для второй партии колонистов. Даже если следующая миссия по каким-то причинам сорвется, «посылка» пригодится для развития поселения. Если же все пойдет по плану, то в 2028 году отправится вторая партия. На финальном этапе «Марс Один» будет развернуто поселение из четырех жилых модулей и четырех блоков жизнеобеспечения, которые смогут обеспечивать всем необходимым группу из шестнадцати человек. Если земляне захотят расширить его, то новые экипажи и блоки надо посылать на красную планету каждые два года.
Где же взять заявленные 6 млрд долларов, которые необходимы для реализации проекта? Бас Лансдорп уверен, что их можно собрать через пожертвования, а также за счет шоу в реальном времени, которое будет транслироваться ведущими телеканалами все время подготовки и осуществления «Марс Один».
Когда проект начали обсуждать в средствах массовой информации, у экспертов возникла масса вопросов к его авторам. Прежде всего, вызывал сомнения сам подход к проблематике экспедиции на Марс: почему на первом этапе особый упор делается на подготовку экипажей? Весь опыт пилотируемых космических полетов подсказывает, что людей надо отбирать, когда испытана техника, ведь ее энергетические возможности зачастую диктуют параметры отбора: рост и вес кандидатов, их устойчивость к перегрузкам и невесомости. Психология в данном случае даже не на втором месте – азартных добровольцев с высокой мотивацией всегда можно подобрать. Поэтому от авторов «Марс Один» требуют представить технические подробности. И для начала: какая ракета будет использована в качестве основного носителя?
Удивительно, но на официальном сайте проекта трудно что-либо найти о ракете. Между делом сказано только, что предполагается использовать ракету-носитель «Фэлкон Хэви», которая разрабатывается частной компанией «Спейс-Икс». Миллиардер Илон Маск, планы которого мы обсуждали выше, действительно обещает в ближайшее время запустить такую ракету, однако сроки ее испытаний постоянно «сдвигаются вправо». Кроме того, пока никто не знает, насколько успешными будут испытания и как долго они продлятся. До конца 2016 года состоятся два демонстрационных запуска, а после того, как ракета полетит, она будет востребована самой компанией Маска для реализации его амбициозных идей и космическим агентством НАСА, которое заинтересовано в носителях большой грузоподъемности для решения текущих задач. Найдется ли в плотном графике место для «Марс Один» – большой вопрос, тем более что о переговорах по этому поводу ничего не известно.
Кроме того, студенты Массачусетского технологического института провели подробный анализ проекта и показали, что при самом оптимистичном сценарии (то есть если реализация «Марс Один» пройдет без сбоев и аварий) потребуется как минимум 15 запусков ракет-носителей «Фэлкон Хэви», что обойдется примерно в 4,5 млрд долларов. То есть на все остальное, включая межпланетный комплекс, спускаемые модули и роверы-марсоходы, останется всего 1,5 млрд. Возможно ли уложиться в такой скромный бюджет с учетом того, что, например, на изготовление и отправку одного марсохода «Кьюриосити» агентство НАСА потратило 2,5 млрд долларов? И заметим, что это исследовательский марсоход, а не ровер, предназначенный для перетаскивания тяжелых грузов, перевозки людей и монтажа сложных систем.
Столь же плохо дела обстоят и с кораблем. О межпланетном комплексе и разгонных блоках пока не идет даже речи, зато много внимания уделяется спускаемой капсуле. В этом есть своя логика, ведь именно от точности и надежности посадки зависит успех всего проекта. В материалах «Марс Один» постоянно натыкаешься на упоминания корабля «Дрэгон», который создается под руководством все того же неутомимого Илона Маска, но проблема в том, что этот корабль (успешно летающий в беспилотном режиме) рассчитан на околоземные рейсы с парашютированием и посадкой на воду. Для полета на соседнюю планету нужна совсем другая система, к проектированию которой никто даже не приступал. Зато на «веселых картинках», публикуемых авторами проекта «Марс Один», неизменно присутствует увеличенный «Дрэгон» в качестве спускаемой капсулы и ключевого элемента марсианского поселения.
Впрочем, все эти детали можно было и не обсуждать – достаточно посмотреть на то, чем авторы проекта занимаются сегодня. Они, оказывается, заключили ряд контрактов: например, с «Локхид-Мартин» о проработке миссии посадочного аппарата на основе станции «Феникс». Причем подготовительные работы были завершены, а вот продолжения не последовало – Бас Лансдорп отказался обсуждать будущие контракты.
Пока не началась и разрекламированная подготовка кандидатов, отобранных в экипажи «Марс Один» (всего отбор прошли 1058 человек, в финал вышли 100). Инициаторы проекта не сумели заинтересовать идеей ведущие телекомпании: например, «Endemol», известная своим реалити-шоу «Большой Брат», в феврале 2015 года официально заявила о разрыве отношений с Лансдорпом.
Легкомысленный подход, демонстрируемый авторами «Марс Один», должен был закончиться скандалом, что и произошло в марте, когда с нелицеприятным интервью выступил один из прошедших отбор кандидатов – профессор-астрофизик Джозеф Роше, прямо назвавший всю затею аферой. В качестве подтверждения своих слов он рассказывает, что инициаторы проекта мухлюют со статистикой и стимулируют участников к пожертвованиям или бессмысленным покупкам, что отбор проводился по итогам поверхностных десятиминутных интервью через Skype, что никакой серьезной технической работы не ведется.
Бас Лансдорп немедленно выступил с опровержением рассказа Джозефа Роше, но лучше бы он этого не делал, потому что из его комментариев видно: проект строится по схеме сетевого маркетинга в духе незабвенного «Гербалайфа», когда вся деятельность вроде бы основывается на инициативе участников-покупателей, но при этом за ней прячется жесткая схема извлечения прибыли из товара, имеющего сомнительную ценность.
Энтузиасты, поверившие в «Марс Один», пытаются доказывать, что Бас Лансдорп – идеалист, который и не помышляет о коммерческом интересе. В то же время известно, что проект привлек почти миллион долларов, расходование которых ни один из спонсоров юридически не имеет возможности проконтролировать. Знаете, совсем неплохой гонорар за простенький сайт, десяток банальных картинок, унылый видеоролик и серию коротеньких интервью через Skype.
Лансдорп пытается сохранить хорошую мину при плохой игре, завив, что главное в проекте – популяризация космонавтики: «Даже если нам не удастся осуществить наш план, мы вдохновим тех, у кого это получится». Но ведь пустые иллюзии раньше или позже оборачиваются трагическим разочарованием, и может получиться так, что после «Марс Один» любой другой инициативный проект освоения планет Солнечной системы будет восприниматься как мошенничество.
Мечты энтузиастов
Негативный опыт проекта «Марс Один» показывает, что необходимо быть очень аккуратным при анализе идей, особенно если они обращены к космосу. Всегда надо помнить, что дешевых решений не бывает. Любая попытка удешевить ту или иную космическую инициативу ведет к возрастанию рисков, что уже почувствовали частные космические компании (в том числе и «Спейс-Икс», потерявшая в июне первый «Дрэгон» с грузом для МКС).
Однако осторожность не отменяет необходимость мечтать. Да-да, мечтать именно необходимо, ведь без мечты не может быть развития космонавтики, которая всегда будет самым передовым видом деятельности человека, ставящим задачи будущего перед настоящим. И сегодня у нас есть возможность мечтать обоснованно – в опоре на знания, новейшие открытия и технологии.
В феврале 2013 года мультимиллионер Деннис Тито, прославившийся тем, что стал первым официальным космическим туристом, основал «Фонд марсианского стимулирования» («Inspiration Mars Foundation»), целью которого объявлена подготовка и финансирование облетной экспедиции к соседней планете. Согласно замыслу Тито, корабль с экипажем из двух человек оправится к Марсу 5 января 2018 году, обогнет его и вернется на Землю. Весь полет займет 501 день, а рядом с красной планетой корабль пробудет всего несколько часов.
В качестве основы межпланетного комплекса Тито предполагает использовать частный космический корабль «Дрэгон», однако его придется значительно доработать – повысить надежность систем и увеличить срок возможного пребывания в космосе, научить входить в атмосферу со скоростью, превышающей вторую космическую, улучшить защиту экипажа от радиации. Поскольку объема «Дрэгона» явно недостаточно для столь продолжительной миссии, вероятно, к Марсу отправится связка из корабля и специального надувного модуля. Макеты таких модулей дважды испытывались на орбите. Для запуска межпланетного комплекса планируется использовать ракету-носитель «Фэлкон Хэви».
Дата старта корабля выбрана не случайно: возможность полета по такой «быстрой» траектории представляется дважды в каждые пятнадцать лет. После 2018 года следующей возможности придется ждать до 2031 года. Облетная схема хороша тем, что не предполагает сложных маневров: выхода на орбиту вокруг Марса, входа в его атмосферу. Отсутствует и необходимость стыковки на ареоцентрической орбите. Пуск в 2018 году приходится на одиннадцатилетний солнечный минимум, что обеспечивает наименьшее воздействие солнечной радиации.
Стартовав с околоземной орбиты 5 января 2018 года, комплекс пролетит возле красной планеты 21 августа. Минимальное расстояние, с которого экипаж сможет разглядывать поверхность Марса, составит около 160 км, что существенно ниже, чем текущая высота орбиты МКС (400 км от поверхности Земли). Совершив маневр разворота, используя притяжение Марса, комплекс отправится домой. Возвращение на родную планету состоится 21 мая 2019 года, причем скорость входа в атмосферу составит 14,2 км/с – даже у лунных экспедиций она была меньше.
Первый марсианский экипаж, скорее всего, составит семейная пара. Критерии отбора пока не установлены, но в подобной экспедиции наверняка понадобятся навыки пилота, врача и научного работника.
Для упрощения миссии можно отказаться от разработки замкнутых систем жизнеобеспечения, способных регенерировать значительную часть используемой астронавтами воды и кислорода, но в таком случае потребуется брать существенные запасы безвозвратно расходуемых ресурсов. Минимальная потребность человека – около 3 кг воды, кислорода и обезвоженной пищи в сутки. Реальные цифры ближе к 10 кг. Таким образом, масса запасов марсианской миссии Тито составит от 3 до 10 т! И это все нужно доставить в космос, разместить внутри «Дрэгона» и разогнать к Марсу.
Хоть проект Тито и не предусматривает посадки, он может стать первой межпланетной миссией человечества. Его главная цель – «вдохновить юношество», как заявил на пресс-конференции сам Деннис Тито.
В ходе миссии можно получить уникальные медицинские данные о поведении человеческого организма в условиях дальнего космического полета, что важно для проектирования большой экспедиции на Марс, предусматривающей высадку. Да и сам по себе автономный полет на такое расстояние – совершенно новый опыт. Бюджет миссии оценивается в 2 млрд долларов, но необходимая сумма пока не собрана, а личных средств Тито не хватит даже на первый этап.
Российские энтузиасты не остались равнодушны к затее. Группа под руководством петербургского инженера Александра Хохлова приступила к эскизному проектированию «Пилотируемой миссии по облету Марса и Венеры». Авторы отмечают, что в 2021–2023 годах Земля, Венера и Марс расположатся уникальным образом, давая возможность совершить очень экономичный облет второй и четвертой планет, без необходимости специально тормозить на орбитах и делать серьезные коррекции траектории. При этом продолжительность миссии по сравнению с проектом Денниса Тито сильно не увеличится – она составит 582 дня. В качестве целей миссии названы: изучение влияния космических факторов на человеческий организм, демонстрация возможностей техники, испытание радиационного убежища для будущих кораблей, испытание процедур медицинского обслуживания, использование нового технического регламента, запуск небольших исследовательских зондов при пролете Венеры и Марса, завоевание лидерства в космической экспансии. Александр Хохлов уверен, что если его инициативу доведут до реального полета, то на это придется потратить не более 5 млрд долларов, которые в основном уйдут на разработку и создание новой техники.
Наверняка ни фонд Денниса Тито, ни группа Александра Хохлова не получат требуемых средств – их проекты кажутся слишком оторванными от жизни и вряд ли сумеют революционно изменить «застойную» ситуацию, складывающуюся внутри ракетно-космической отрасли. И все же подобные идеи, проекты и даже прожекты должны периодически появляться – хотя бы для того, чтобы не угасал романтический дух, а человечество иногда вспоминало, что есть еще дела, которые когда-нибудь придется обязательно сделать.
Терраформирование Марса
В качестве дальней перспективы освоения Марса современные энтузиасты рассматривают в том числе возможность его колонизации. Однако, чтобы человек не чувствовал себя чужеродным объектом в холодном и пустом мире, Марс предлагается «терраформировать», то есть превратить в некое подобие Земли – с пригодной для дыхания атмосферой, с реками и морями, с флорой и фауной. Тогда на Марсе можно будет построить не одну или две базы под герметичным куполом, а настоящие города на тысячи и сотни тысяч колонистов.
Фантастов давно привлекает идея терраформирования Марса. Она появилась еще до того, как «Маринер-4» принес неутешительные известия, что Марс холоден и необитаем. Вспомнить хотя бы одну из самых поэтических новелл Рэя Брэдбери, вошедшую в «Марсианские хроники». Называется она «Зеленое утро» и посвящена преобразованию древнего Марса в некое подобие Земли:
«Солнце медленно взошло между холмами. Лучи вырвались из-за преграды, тихо скользнули по земле и разбудили Дрисколла.
Он чуть помешкал, прежде чем встать. Целый месяц, долгий жаркий месяц он работал, работал и ждал… Но сегодня, поднявшись, он впервые повернулся в ту сторону, откуда пришел.
Утро было зеленое.
Насколько хватало глаз, к небу поднимались деревья. Не одно, не два, не десяток, а все те тысячи, что он посадил, семенами или саженцами. И не мелочь какая-нибудь, нет, не поросль, не хрупкие деревца, а мощные стволы, могучие деревья высотой с дом, зеленые-зеленые, огромные, округлые, пышные деревья с отливающей серебром листвой, шелестящие на ветру, длинные ряды деревьев на склонах холмов, лимонные деревья и липы, секвойи и мимозы, дубы и вязы, осины, вишни, клены, ясени, яблони, апельсиновые деревья, эвкалипты – подстегнутые буйным дождем, вскормленные чужой волшебной почвой. На его глазах продолжали тянуться вверх новые ветви, лопались новые почки.
– Невероятно! – воскликнул Бенджамен Дрисколл.
Но долина и утро были зеленые.
А воздух!
Отовсюду, словно живой поток, словно горная река, струился свежий воздух, кислород, источаемый зелеными деревьями. Присмотрись и увидишь, как он переливается в небе хрустальными волнами. Кислород – свежий, чистый, зеленый, прохладный кислород превратил долину в дельту реки. Еще мгновение, и в городе распахнутся двери, люди выбегут навстречу чуду, будут его глотать, вдыхать полной грудью, щеки порозовеют, носы озябнут, легкие заново оживут, сердце забьется чаще, и усталые тела полетят в танце…»
Но фантазировать – одно, а реализовать столь масштабный проект довольно проблематично. Впрочем, сложности не пугают сторонников идеи терраформирования Марса – они, подобно пионерам ракетостроения, говорят, что создание колоний на других планетах способствует выживанию человеческой расы в глобальном смысле, а ради этого никакие частные жертвы и расходы не покажутся слишком большими.
Создавать «новую Землю» на Марсе «терраформисты» собираются в два этапа.
«Прежде всего, мы постараемся поднять среднюю температуру поверхности Марса с −60 °C до 0 °C, – говорит Крис МакКей из Исследовательского центра имени Эймса, – это необходимо для того, чтобы вода на поверхности Марса могла существовать в жидком виде…»
Первый этап займет от 100 до 200 лет. За это время Марс должен стать более теплым и влажным, нежели сегодня. Его атмосфера увеличится в объеме. Давление достигнет одной восьмой от земного. Для достижения этого предлагается использовать перфторпропан. Сотня маленьких заводиков на поверхности красной планеты, вырабатывая этот экзотический газ, сможет создать полноценную марсианскую атмосферу.
После этого начнется второй этап, который, займет не менее 10 тысяч лет. За это время климат планеты должен приблизиться к земному. Переделку климата Марса терраформисты хотят поручить цианобактериям, которых, возможно, придется специально выводить на земных «фермах», а затем отправлять в космос. Кроме того, на красной планете построят несколько автоматических фабрик, которые станут вырабатывать из горных пород кислород, азот, углекислый газ и выпускать их в атмосферу. Работать они будут на электроэнергии, получаемой с помощью солнечных батарей или ядерных реакторов.
Углекислого газа может понадобиться довольно много. Газ этот будет использован для создания парникового эффекта, а также для выделения кислорода. По расчетам специалистов, достаточно первоначально поднять температуру поверхности Марса всего лишь на 4°, чтобы включился механизм парникового эффекта и дальнейшее повышение температуры происходило как бы само собой. Первоначальный же нагрев можно произвести, например, с помощью гигантских зеркал, которые будут собраны на околомарсианской орбите и направят свои солнечные зайчики на полярные шапки Марса. Под действием тепла шапки растают и пополнят содержание углекислого газа и водяного пара в атмосфере. Когда давление на планете достигнет хотя бы 15 % от земного, колонисты смогут обходиться без скафандров, надевая лишь кислородные маски.
Пока описанный проект еще очень далек от реализации. Но время идет, и возможно, не мы, так наши дети доживут до начала глобального наступления на красную планету…