США до сих пор не отправили людей на Марс. А в чем проблема?
Несмотря на развитие космической индустрии Соединенных Штатов, активно подпитываемое частными компаниями вроде SpaceX, долгожданная высадка астронавтов на Марс все еще представляется трудновыполнимой задачей, констатирует Business Insider.
Хоть Илон Маск и поставил амбициозную задачу прилететь на Красную планету к 2029 году, пока что США и их партнеры не смогли даже вернуться на куда более близкую к нам Луну. Впрочем, по спутнику Земли работа уже идет — в этом американцам, европейцам и японцам помогает программа Artemis, для которой уже начали, например, разработку нового ровера.
В рамках Artemis также планируется создание окололунной орбитальной станции Gateway наподобие уже существующей МКС. Она будет функционировать в качестве промежуточного транзитного хаба для грузов и экспедиций астронавтов, а в будущем планируется использовать ее и для отправки кораблей на Красную планету.
«Да, я думаю, что отправка людей для научных исследований на Марс имеет огромную ценность. Люди могут быстро принимать решения о отборе проб и сборе данных, а также могут передвигаться по определенным препятствиям и местности с большей легкостью и свободой, чем многие типы роботизированных транспортных средств. Это также предоставит возможности для изучения и разработки технологий, которые облегчат будущие исследования планет», — считает сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Джордан Брецфельдер.
Перед учеными стоят две большие проблемы. Во-первых, по самым оптимистичным подсчетам, время в пути до Марса составит около 150 дней или почти полгода. В зависимости от расположения Земли и Марса относительно друг друга этот промежуток может увеличиться даже до 300 дней, т.е. почти целого года. За среднюю длительность NASA приняло период в 9 месяцев — расстояние между планетами постоянно меняется из-за асинхронности вращения вокруг Солнца.
Чтобы доставить людей прямиком на Марс, потребуется ракета, которая либо работает на кардинально иной двигательной технологии, либо сможет эффективно понести с собой огромное количество топлива. У NASA уже есть проект импульсной плазменной ракеты (Pulsed Plasma Rocket, PPR), которая решает две двигательные проблемы — высокую тягу и высокий удельный импульс.
Если ученым космического агентства удастся успешно запустить такой двигатель, время в пути до Марса сократится всего до двух месяцев. Более эффективный двигатель также позволит взять с собой дополнительный груз.
Кроме того, для посадки на Марс потребуется серьезная теплоизоляция, даже с его токсичной для человека атмосферой. Поскольку на ракете полетят астронавты, их потребуется чем-то кормить и занимать на протяжении всего полета — пока что наука не изобрела гибернацию или криосон, как это часто встречается в научной фантастике.
В пути астронавты могут столкнуться не только со скукой и ограниченностью еды, но и с куда более страшным врагом — космической радиацией. Если на Земле нас защищает от нее плотная атмосфера и ее озоновый слой, то в межпланетном пространстве прикрыться попросту нечем.
По примерным подсчетам, средняя ежедневная доза радиации, которую астронавты будут получать во время перелета до Марса, составил около 1,8 мЗв в сутки, что равняется годовой дозе, получаемой фоном почти каждым жителем Земли. Пока что практичного решения по защите от радиции ученые не нашли. На самой Красной планете ситуация обстоит несколько проще — там можно закопаться под землю или уйти в обширные пещеры.
«Конечно, вы всегда можете обернуть весь космический корабль свинцовыми листами, если хотите, но это будет очень тяжело и совершенно непрактично. Вот почему мы ищем новые способы — чтобы попытаться снизить вес», — отметил исследователь из Университета Дрейка Киган Фингер.
Защититься, впрочем, можно не только свинцом. Ученые предлагают использовать целый ряд инновационных методов, от стратегического хранения запасов воды и последующей ее переработки в специальной системе, до полиэтиленовой изоляции и высокотехнологичных нанотрубок.
Из сверхгибких и прочных нанотрубок можно шить ткани для космических скафандров, которые могут сгодиться даже для выхода в открытый космос. Остановить радиацию можно и магнитным силовым полем, однако на современном этапе наука не обладает способами сделать его генерацию компактной и энергоэффективной — как и нанотрубки, технология пока находится на экспериментальной стадии.
