Шест предизвикателства пред кацането на Марс и как Луната може да помогне

Нашето очарование от Червената планета е разбираемо. Доказването, че хората могат да оцелеят като междупланетен вид, напълно ще промени нашето общество. И Марс тук има главна роля. Но предизвикателствата, пред които е изправена НАСА – или всяка друга организация, която желае да измине дългия път, са колосални.

Ето кои са най-големите препятствия, които стоят пред кацането на Марс и как Луната може да бъде идеалното място да ни подготви за Червената планета.

Предизвикателство 1: Орбитата

Не можете просто да насочите ракетата към Марс и да я изстреляте. Ако направите това, вашият космически кораб ще пропусне Марс. Ракетните учени използват маневра, наречена орбита на Хохман, за да изпратят космически кораб от малка кръгова орбита (да речем, Земята) към по-голяма (Марс). Трансферната орбита трябва да бъде точно определена така, че когато космическият кораб напусне Земята, да пристигне в целевата орбита по същото време, когато Марс достигне същата позиция. Земята и Марс влизат в правилната орбитална подредба за трансфер на Хохман веднъж на всеки 26 месеца, за да позволят шестмесечно пътуване с използване на наличните днес техники за задвижване.

Как междинно кацане на Луната може да помогне? Ще бъде сравнително лесно за кораба тръгнал за Марс, да „спре” до бъдещата станция на нейната много висока орбита при относително ниска цена за промяната на количеството гориво и скоростта.

Предизвикателство 2: Дългата мисия

Ще трябва астронавтите да останат известно време на планетата, като престоят им там или в орбита около нея може да е в продължение на месеци. Една единствена мисия на Марс, от началото до края, вероятно ще отнеме повече от две години. Това е дълъг период далеч от родната планета, дишайки рециклиран въздух в тесните помещения на лабораторна среда. Наред с това, комуникацията със Земята ще изисква 40-минутно закъснение между изпращане на съобщения и получаване на отговори обратно, което ще изисква от астронавтите да вземат самостоятелни решения. Всичко това ще допринесе за екстремни чувства на напрежение и вероятно на отчуждение.

И отново на помощ идва Луната: НАСА се надява да научи как астронавтите реагират психологически на живота в продължение на дълги периоди с помощта на предварителен престой на Луната. Учените също така ще следят ефектите от микрогравитацията и космическата радиация върху органите на астронавтите, за да разработят решения за по-дългите мисии на Марс.

Предизвикателство 3: Изпращане на доставки

За целта ще са необходими огромни ракети, за да се изпратят големи товари. Транспортера до Марс най-вероятно ще бъде създаден на базата на гигантската ракета на НАСА Space Launch System (SLS) и космическия кораб Орион.

И отново Луната ще е тренировъчния полигон за това. НАСА ще изпробва способността си да проникне в дълбокия космос като използва SLS и Orion, за да построи платформата за лунна орбита и лунните местообитания.

Предизвикателство 4: Постоянния процес на доставки

Възстановяването на запасите няма да е лесна опция. Докато астронавтите на Международната космическа станция могат да получат пресни доставки в рамките на няколко часа след изстрелването от Земята, изследователите на Марс може да се наложи да изчакат две години. Това означава, че достатъчно храна и гориво трябва да бъдат донесени от дома или да се създадат условия за производството им на Марс.

Лунната база може да бъде поле за изпробване на технологии, които ще произвеждат гориво от воден лед, добит под повърхността на Луната, ако, разбира се, същата технология може да бъде адаптирана за Марс.

Предизвикателство 5: По-добра космическа станция

За пътешествието до Марс ще трябва по-гъвкава космическа станция. След като НАСА и нейната армия от аерокосмически изпълнители завършат работата по SLS, ще трябва да се разработи и нов кораб с размер на космическата станция, известен като Deep-Space Transport (DST), за екипажи между Земята и Марс.

Ключовите системи за DST, като радиационно екраниране и затворена жизнена поддръжка, ще бъдат доказани на Gateway, станцията в орбита около Луната.

Предизвикателство 6: Следващото поколение апарати за кацане на повърхността

Ясно е, че ще има очаквани и непредвидени проблеми. DST ще стигне само до орбитата на Марс, което означава, че голям космически кораб, способен да кацне меко на Червената планета, трябва да бъде създаден в космоса. Основният изпълнител на НАСА, Локхийд Мартин, предложи гигантски космически самолет, който ще използва ракетата SLS за изстрелване от Земята. След това се появяват и проектите на новосъздадената космическа компания SpaceX, която се надява да построи ракетата Big Falcon, за издигне в орбитата над Земята 150-тонен транс-марсиански крайцер с 40 каюти за екипажа.

За да избяга от гравитацията на Земята, огромният кораб ще се нуждае от четири танкера за зареждане с гориво, които трябва да бъдат презаредени на Марс, най-вероятно използвайки предварително изграден завод за производство на гориво на Марс.

НАСА вярва, че новите мисии на Луната ще ускорят мисията до Марс, като ускорят развитието на технологиите, необходими за постигането им. Но дори НАСА да се отклони до Луната преди да тръгне за Марс, независимо проучване изчислява, че първият реалистично достижим прозорец за мисия на Марс с екипаж ще бъде отворен през 2037 година.